【正文】 仿真 28 // //名稱(chēng)：定時(shí)器，中斷初始化 //功能：定時(shí)器 0采用 16 位，中斷下降沿觸發(fā) // void Init(void) { TMOD=0x01。 dd[3]=d%10。//寫(xiě)數(shù)據(jù) } void LCD_Disp(uint d) { unsigned char dd[4],i。//AC 自動(dòng)增一，畫(huà)面不動(dòng) write_cmd(0x01)。 } void LCD_init() { E=0。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 27 delay(1)。 E=0。 P1=cmd。y0。 } } void delay(uint N)//延時(shí) N毫秒子程序 { uint x,y。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 26 MO=1。i++) { write_data(msg2[i])。i++) { write_data(msg1[i])。 EA=1。 COUNT=0。 uchar msg2[14]= r/min 。 void LCD_Init()。 unsigned int Smooth(void)。 uchar COUNT。 //第一次中斷標(biāo)志 bit Flag_s。此時(shí)輸入頻率為 140HZ，輸出為 8450r/min，其和理論 140*60=8400r/min有一定誤差，在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。仿真結(jié)果正確。在仿真中我選用直流電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。圖 為濾波轉(zhuǎn) 換電路。 仿真圖建立 系統(tǒng)采用 Proteus 軟件進(jìn)行仿真，利用軟件自帶的仿真模塊建立系統(tǒng)的仿真圖。 程序流程圖 開(kāi) 始定 時(shí) 器 、 外 部 中 斷及 參 數(shù) 初 始 化F l a g _ s = 1調(diào) 用 S m o o t h （ ）F l a g _ s = 0調(diào) 用 顯 示 函 數(shù)否是轉(zhuǎn) 速 值 大 于 設(shè)定 值電 機(jī) 運(yùn) 作指 示 燈 亮電 機(jī) 停 止指 示 燈 滅否是 圖 主程序流程圖 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 10 定 時(shí) 器 0中斷 開(kāi) 始COUNT++TH0=0TL0=0退 出 圖 定時(shí)器 0 中斷函數(shù)流程圖 外 部 中 斷 0開(kāi) 始F l a g = 1S t a t i c u n s i g n e d c h a r m = 0T [ M ] = T H 0 * 2 5 6 + T L 0 + 6 5 5 3 6 * C O U N TT H 0 = 0T L 0 = 0C O U N T = 0m + +m = 5m = 0F l a g _ s = 1F l a g = 1T H 0 = 0T L 0 = 0T r 0 = 1是否退 出是否 圖 外部中斷函數(shù)流程圖 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 11 5 系統(tǒng) 仿真與調(diào)試 Proteus 軟件介紹 系統(tǒng)采用 Proteus 軟件 來(lái)進(jìn)行程序的仿真，這款軟件 是英國(guó) Labcenter electronics 公司出版的 EDA工具軟件 。再啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)時(shí)，如此循環(huán)。如果長(zhǎng)期在高轉(zhuǎn)速下運(yùn)作，對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命將大打折扣。設(shè)計(jì)中利用 LM324 的比較作用將輸入信號(hào)與參考電壓進(jìn)行比較，到大于時(shí) LM324 輸出端為高電平，否則為低電平。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置元件的必要性。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 6 EA/VPP：當(dāng) /EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。 ALE/PROG：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。在給出地址 “1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 5 P2 口： P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL門(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě) “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 GND：接地。 8 9 C 5 2 主 控 芯 片信 號(hào) 濾 波 輸 入輸 出 鎖 存顯 示執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)（ 電 動(dòng) 機(jī) ） 圖 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 4 3 系統(tǒng)硬件介紹 主控芯片 設(shè)計(jì)中所采用主控芯片為 AT89C52。這種設(shè)計(jì)顯示部分很簡(jiǎn)潔，系統(tǒng)穩(wěn)定性較高。通過(guò) 檢測(cè) 單片機(jī) 的外部中斷觸發(fā)信號(hào)來(lái)啟動(dòng) 內(nèi)部的定時(shí)器 定時(shí)兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間 ， 所得時(shí)間在程序中進(jìn)行加權(quán)濾波、轉(zhuǎn)換，最后將轉(zhuǎn)速在 LCD 上顯示，以此提醒駕駛?cè)藛T注意發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 本文介紹用 AT89C52單片機(jī)設(shè)計(jì) 制作發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng) ,僅需 AT89C52最小系統(tǒng) ,外接一個(gè) LCD160濾波電路和作為控制機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī) 。 這樣就能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)并相應(yīng)控制電機(jī)運(yùn)作，并將轉(zhuǎn)速顯示在 LCD1602 上。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 3 2 方案設(shè)計(jì) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證 第一方案 本設(shè)計(jì)程序采用定時(shí)計(jì)數(shù)器 0定時(shí)一段時(shí)間，在此段時(shí)間內(nèi)設(shè)置定時(shí)器計(jì)數(shù) 1 對(duì)外部進(jìn)行計(jì)數(shù)，最后將所得的個(gè)數(shù)進(jìn)行濾波、轉(zhuǎn)換，最后在數(shù)碼管上顯示。 第二方案的總體設(shè)計(jì)框圖 本設(shè)計(jì)采用 89C52 作為主控芯片，通過(guò)濾波電路處理輸入信號(hào)， LCD 作為輸出設(shè)備顯示轉(zhuǎn)速。因其價(jià)格便宜，在市場(chǎng)上已經(jīng)很成熟，各個(gè)方面都能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求故選擇它。 P0 口： P0口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳 可吸收 8TTL 門(mén)電流。 P1 口： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出4TTL 門(mén)電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： P3 口管腳 備選功能 : RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0外部輸入） T1（記時(shí)器 1外部輸入） WR（外部數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 PSEN： 外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端 保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 振蕩器特性 : XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。每一組運(yùn)算 放大器 可用圖 三 所示的符號(hào)來(lái)表示，它有 5 個(gè)引出腳，其中 “+” 、 “ ” 為兩 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 7 個(gè)信號(hào)輸入端， “V+” 、 “V ” 為正、負(fù)電源端， “Vo” 為輸出端。由于 LM324 為模擬器件，其驅(qū)動(dòng)能力不足。為此，防止發(fā)動(dòng)機(jī)高速情況發(fā)生，系統(tǒng)特意采用 LED 作為顯示燈，提醒駕駛員此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速運(yùn)行情況，使其做相應(yīng)的處理。保存值達(dá)到五次后，對(duì)其進(jìn)行加權(quán)濾波處理。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。圖 為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控系統(tǒng)的最小系統(tǒng)圖。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 12 圖 系統(tǒng)濾波轉(zhuǎn)換電路 系統(tǒng)采用 LCD1602 作為顯示器件，其具體的仿真連接圖如下。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 13 圖 執(zhí)行機(jī)構(gòu)仿真圖 仿真調(diào)試結(jié)果 圖 ，圖 ，圖 分別表示在不同的輸入頻率下，對(duì)應(yīng)的 LCD 顯示的轉(zhuǎn)速情況及電機(jī)運(yùn)作情況。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 14 圖 仿真圖（二） 當(dāng)調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器為 50HZ 時(shí)， LCD 顯示為 3006r/min，這和理論值 50*60=3000有一定誤差。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 16 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 17 結(jié)論 致謝 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 18 參考文獻(xiàn) [1] 徐崢?lè)f 編著 .Protel99SE EDA 技術(shù)及應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 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[8] 唐嵐編著 .汽車(chē)測(cè)試技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 19 附錄 A：原理圖 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 20 附錄 B：程序編譯 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 21 附錄 C：仿真圖 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 22 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 23 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 電控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及仿真 24 附錄 D：程序代碼 include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit LED=P3^1。 //轉(zhuǎn)換標(biāo)志 sbit E=P2^5。 //溢出次數(shù) unsigned long T[5]。 void delay(uint N)。 void LCD_Disp(uint d)。 uint i,dis_dat。 dis_dat=0。 write_cmd(0x80)。