【正文】 交通與汽車工程學(xué)院 課程設(shè)計說明書 課 程 名 稱 : 微機(jī)測控系統(tǒng)課程設(shè)計 課 程 代 碼 : 6010339 題 目 : 機(jī)油壓力 檢測 系統(tǒng) 年級 /專業(yè) /班 : 2020 級汽車電子一班 學(xué) 生 姓 名 : 學(xué) 號 : 開 始 時 間 : 2020 年 12 月 9 日 完 成 時 間 : 2020 年 12 月 30 日 課程設(shè)計成績： 學(xué)習(xí)態(tài)度及平時成績（ 30） 技術(shù)水平與實際能力（ 20） 創(chuàng)新（ 5） 說明書（計算書、圖紙、分析報告）撰寫質(zhì)量（ 45） 總 分（ 100） 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 微機(jī)測控系統(tǒng)課程設(shè)計 1 目 錄 摘要 ??????????????????????????????? ?? ?2 1 引言 ?????????????????????????????????3 問題的提出 ???? ?????????????????????????3 任務(wù)與分析 ?????????????????????????????3 2 方案設(shè)計 ????? ?????????????????????????? 4 系統(tǒng)設(shè)計方案 ??????????????????????????? ? 4 系統(tǒng)總體框圖 ??????????????????????????? ? 4 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ???????????????????????????? ? 5 AT89C51 單片機(jī) ?????????????? ???????????? 5 ADC0808 ?????????????????????????????? 8 時鐘電路 ????? ????????????????????????? 11 復(fù)位電路 ????? ????????????????????????? 11 MPX4115 壓力傳感器 ??????????????????????? ??1 2 LM061L 液晶顯示器 ??????????????????????? ??1 2 4系統(tǒng)軟件設(shè)計 ?????????????????????? ????? ?? 13 Proteus 軟件環(huán)境介紹 ?????????????????????? ?? 13 Kile uVision4 軟件環(huán)境介紹 ????????????????????? 14 Protel 軟件環(huán)境介紹 ?????????????????????? ??1 5 程序流程圖 ???????????????????????????? 15 5 系統(tǒng)調(diào)試過程 ??????????????????????????? ?1 7 設(shè)計總結(jié) ????????????? ???????????????????2 1 致謝 ??????????????????????????????????2 2 參考文獻(xiàn) ????????????????????????????????2 3 附錄 1 ?????????????????????????????????2 4 摘 要 微機(jī)測控系統(tǒng)課程設(shè)計 2 機(jī)油壓力是汽車發(fā)動機(jī)的重要參數(shù)之一。如何利用已學(xué)知識模擬機(jī)油壓力檢測，并且對機(jī)油壓力進(jìn)行電控是開始本設(shè)計的初衷。本此設(shè)計通過以AT89C51 單片機(jī)為中心，通過 MPX4115 模擬產(chǎn)生一個信號，通過 ADC0808 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 送入單片機(jī)進(jìn)行處理，再從單片機(jī) P0 口將電平信號送入液晶顯示器 C 實現(xiàn)動態(tài)顯示。并在超過機(jī)油壓力安全值時由單片機(jī)控制 LED 進(jìn)行光報警，同時當(dāng)機(jī)油壓力過高或者過低時通過電機(jī)控制活塞閥進(jìn)行放油處理。此說明書給出了系統(tǒng)的設(shè)計原理圖，以及 PCD 印制板圖，并在 Proteus 軟件中進(jìn)行仿真實現(xiàn)設(shè)計功能。 關(guān)鍵詞 ： AT89C51 單片機(jī) 機(jī)油壓力 電機(jī)控制 微機(jī)測控系統(tǒng)課程設(shè)計 3 1 引 言 問題的提出 隨著進(jìn)入電氣時代，越來越多的電子技術(shù)被應(yīng)用在現(xiàn)代汽車上。汽車也將由單純的機(jī)械產(chǎn)品向高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展。由于實時駕駛信息系統(tǒng)及 多媒體設(shè)備在汽車上普及，汽車更具個性化、通用性、安全性和舒適性。汽車在人們的生活中不僅僅是代步工具，而逐步成為一種生活的方式。在汽車電子領(lǐng)域的研究成為汽車研發(fā)中最活躍的一部分。隨著進(jìn)入電氣時代，電子測控裝置被廣泛應(yīng)用于各種電器機(jī)械產(chǎn)品上，本次課程設(shè)計的任務(wù)就是基于單片機(jī)設(shè)計機(jī)油壓力 測 控系統(tǒng)，檢測機(jī)油壓力 。 本次設(shè)計的任務(wù)是基于單片機(jī) 機(jī)油壓力電控系統(tǒng) 設(shè)計。要求是 本此設(shè)計通過以AT89C51 單片機(jī)為中心，通過 MPX4115 模擬產(chǎn)生一個信號，通過 ADC0808 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)進(jìn)行處理，再從單 片機(jī) P0 口將電平信號送入液晶顯示器 LM061L 實現(xiàn)動態(tài)顯示。此說明書給出了系統(tǒng)的設(shè)計原理圖 ,以并在 Proteus 軟件中進(jìn)行仿真實現(xiàn)設(shè)計功能。 本系統(tǒng)可以分為以下 6大 主要 模塊： （ 1） AT89C51 模塊：用于數(shù)據(jù)處理，初值設(shè)定。 （ 2） ADC0808： 進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將壓力傳感器采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號 。 （ 3） MPX4115：采集模擬壓力信號。 （ 4） 液晶顯示器 LM061L：用于實時的顯示 機(jī)油壓力 信息。 微機(jī)測控系統(tǒng)課程設(shè)計 4 2 系統(tǒng)方案設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計方案 本此設(shè)計通過以 AT89C51 單片機(jī)為中心，通 過 MPX4115 模擬產(chǎn)生一個信號，通過ADC0808 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)進(jìn)行處理。指定機(jī)油壓力正常的范圍是 20— 80（ MPa） ， 從單片機(jī) P0 口將電平信號送入液晶顯示器 LM061L 實現(xiàn)動態(tài)顯示。 系統(tǒng)總體框圖 圖 21 系統(tǒng)總體框圖AT89C51時鐘電路復(fù)位電路LCD 顯示機(jī)油壓力ADC0808模擬油壓采集 當(dāng)程序啟動后，程序進(jìn)入初始化階段。 時鐘電路的晶振產(chǎn)生外部振蕩脈沖信號送入AT89C51 單片機(jī)的 XTAL2 口。單片機(jī) AT89C51 執(zhí)行編寫在其內(nèi)部的程序，處理從 ADC0808送來的信號，并送到 P0 口輸出到 液晶顯示器 LM061L 顯示。 微機(jī)測控系統(tǒng)課程設(shè)計 5 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 AT89C51 單片機(jī) 通過對多種單片機(jī)性能的分析，最終認(rèn)為 89C51 是最理想的電子時鐘開發(fā)芯片。 89C51是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 89C51 是一種高效微控制器，而且它與 MCS51 兼容，且具有 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器和 1000 寫 /擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間為 10年等特點，是最好的選擇。 MCS51 系列單片機(jī)是 Intel 公司 1980 年推出的高性能 8 位單片微型計算機(jī)主要有803 805 8751 這三種機(jī)型，他們的指令系統(tǒng)與芯片引腳完全兼容，僅片內(nèi) ROM 有 所不同。主要功能為： 8 位 CPU； 片內(nèi)帶振蕩器，振蕩頻率 f 的范圍為 ,可有時鐘輸出； 128B 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器； 4KB 片內(nèi)程序存儲器； 程序存儲器的尋址范圍為 64KB； 片外數(shù)據(jù)存儲器的尋址范圍為 64KB； 21B 專用寄存器； 4 個 8位并行 I/O 口： P0， P1,P2,P3； 1個全雙工串行 I/O 口，可多機(jī)通信； 2 個 16 位定時 /計數(shù)器； 中斷系統(tǒng)有 5個中斷源，可編程為兩個優(yōu)先級； 111 條指令，含乘法指令和除法指令； 有強(qiáng)的位尋址，位處理能力； 片內(nèi)采用單總線結(jié)構(gòu)； 微機(jī)測控系統(tǒng)課程設(shè)計 6 圖 31 89C51 單片機(jī)引腳圖 89C51 單片機(jī)與早期 Intel 的 8051/8751/8031 芯片的外部引腳和指令系統(tǒng)完全兼容，只不過用 Flash ROM 替代了 ROM/EPROM 而已。 89C51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖 32 89C51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖