【正文】 檔換到 2檔時(shí)電磁繼電器和單片機(jī)接口電路圖如圖 48(a)。這樣，觸發(fā)器將輸出高電平，以控制電路輸出換 2檔信號(hào)，從而使后面的單片機(jī)電路進(jìn)行換檔。比較代表兩個(gè)速度的電壓是由施密特電壓比較電路完成的，它不但可以比較兩個(gè)電壓信號(hào)，還可 以在 2檔到 1檔的轉(zhuǎn)換生一個(gè)施密特回滯。從前面的分析可知，電容LC 的充電時(shí)間由定時(shí)電路 Rt 、 Ct 決定，充電電流的大小由電流源 RI 決定，輸入脈沖的頻率越高，電容 LC 上積累的電荷就越多輸出電壓 (電容 LC 兩端的電壓 )就越高，實(shí)現(xiàn)了頻率－電壓的變換。 速度信號(hào)的前端處理部分 在上述文章中我們已經(jīng)闡述到速度信號(hào) 的前端處理部分從信號(hào)采集到信號(hào)比較的整個(gè)過(guò)程，這小結(jié)我們將詳細(xì)說(shuō)明各個(gè)小部分的電路組成。這樣我們就需要兩個(gè)直流電源。 （ 2）應(yīng)用 CS3020典型應(yīng)用于無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)、位置控制、轉(zhuǎn)速測(cè)量、隔離檢測(cè)、無(wú)刷電機(jī)等方面。引腳 2（ PIN2）為增益調(diào)整，改變 SR 的值可 調(diào)節(jié)電路轉(zhuǎn)換增益的大小 .0f （ PIN3）為頻率輸出端，為邏輯低電平，脈沖寬度由 tR 和 tC 決定。由輸入比較器、定時(shí)比較器、R－ S觸發(fā)器、輸出驅(qū)動(dòng)管、復(fù)零晶體管、能隙基準(zhǔn)電路、精密電流源電路、電流開關(guān)、輸出保護(hù)管等部分組成。 圖 23 LED 的共陰、共陽(yáng)接法 8 在系統(tǒng)資源較少的情況下，往往在與單片機(jī)的連接之間加有譯碼和驅(qū)動(dòng)功能甚至有鎖存功能的譯碼驅(qū)動(dòng)芯片，這種連接就叫譯 碼驅(qū)動(dòng)，在數(shù)碼管和單片機(jī)之間加的驅(qū)動(dòng)芯片有很多，功能和原理也相應(yīng)的不同，如常用到的驅(qū)動(dòng)芯片 CD451 CH45 MAX7219等等，這種連接方式和直接連接方式相比就是節(jié)約端口資源，由于在主控制芯片選擇的單片機(jī)芯片是 20引腳的芯片，譯碼驅(qū)動(dòng)連接方式是最好的選擇。而 AT89C51和 AT89S51不但和 8051指令、管腳完全兼容，而且其片內(nèi)的 4K程序存儲(chǔ)器是 FLASH工藝的，這種工藝的存儲(chǔ)器用戶可以用電的方式 7 瞬間擦除、改寫，寫入單片機(jī)內(nèi)的程序還可以進(jìn)行加密，這又很好地保護(hù)了你的勞動(dòng)成果。與 8051相比其最大的特點(diǎn)是： 4KB可編程 Flash存儲(chǔ)器，可進(jìn)行 1000次擦寫；全靜態(tài)時(shí)鐘 024M ZH ；三級(jí)程序加密；低功耗支持 Idle（空閑）工作模式和 PowerDown（斷電）工作模式。用戶若想對(duì)寫入到 EPROM中的程序進(jìn)行修改，必須先用一種特殊的紫外線燈將其照射擦除，之后再可寫入。 主控制單元方案的選擇 隨著集成芯片工藝和功能水平的不斷提高，市場(chǎng)上出現(xiàn)了多種功能強(qiáng)且價(jià)格適合的各種芯片，這需要我們根據(jù)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)選擇比較適合的芯 片。可以實(shí)現(xiàn)低電壓弱電流控制高電壓強(qiáng)電流，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制及自動(dòng)控制等，電磁繼電器及工作原理如圖 14所示。 速度采集及處理 速度信號(hào)采集：在車輪轉(zhuǎn)軸上裝上磁體，在靠近磁體的位置上裝上霍爾開關(guān)電路，如圖11所示 ,車輪轉(zhuǎn)軸有安裝三個(gè)獨(dú)立磁體， 霍爾電路通電后，當(dāng)轉(zhuǎn)輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一次，霍爾速度傳感器經(jīng)過(guò)三個(gè)磁場(chǎng)的切割，同時(shí)輸出三個(gè)脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)頻率的大小和車輪轉(zhuǎn)軸的速度成正比。目前我國(guó)人均占有單片機(jī)的數(shù)量不足 1片 ,與發(fā)達(dá)國(guó)家相差幾十倍。近年來(lái)，利用傳感器和單片機(jī)相接合的控制技術(shù)以成為電氣自動(dòng)控制技術(shù)的熱點(diǎn)之一。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的機(jī)車自動(dòng)換擋設(shè)計(jì) Design of Lootive Automatic Commutating System With SCM 長(zhǎng) 春 工 程 學(xué) 院 ： ： 電氣與信息學(xué)院 ： 電子信息工程 ： 0443 ： ： ： 學(xué)生姓名 所在院系 所學(xué)專業(yè) 所在班級(jí) 指導(dǎo)教師 教師職稱 完成時(shí)間 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 摘 要 在科技不斷發(fā)展的今天，電力行業(yè)也逐步走向自動(dòng)化。 基于單片機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)控制因其體積小且可以方便地通過(guò)改變軟件程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種外部組件的控制而得到廣泛的應(yīng)用 ，傳統(tǒng)的人工換檔是 由駕駛員操縱檔位，加檔或減檔都由人工操作 ，是最直接和最有效的換檔調(diào)速方法，經(jīng)常性的換檔容易使人疲憊，這是對(duì)交通運(yùn)輸?shù)臉O大挑戰(zhàn)，考慮到駕駛員長(zhǎng)時(shí)間工作的狀態(tài)，機(jī)車的人工換檔在發(fā)展上逐漸被自動(dòng)化的換檔技術(shù)取代，上個(gè)世紀(jì)，自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)的技術(shù)在強(qiáng)烈的市場(chǎng)需求下得到很好的發(fā)展，尤其在自動(dòng)化方面，例如自動(dòng)駕駛、自動(dòng)換檔變速等各個(gè)方面的技術(shù)都是時(shí)代的技術(shù)潮流，自動(dòng)化技術(shù)是人們長(zhǎng)期追求而產(chǎn)生的時(shí)代新興技術(shù)。因此 ,我國(guó)是一個(gè)極大的潛在的技術(shù)市場(chǎng)。 圖 11 霍爾速度傳感器工作原理 上圖中霍爾速度傳感器中采集到的速度信號(hào)以脈沖形式輸出，由于輸出的脈沖是不規(guī)則的脈沖，在進(jìn)行下一步處理之前需要進(jìn)行脈沖的整形，該部分可由削波器、門電路、單穩(wěn)態(tài)電路、雙穩(wěn)態(tài)電路、施密特觸發(fā)器等電路實(shí)現(xiàn)脈沖整形的功能，其整形過(guò)程如圖 12 所示。 圖 14 電磁繼電器工作原理圖 2 系統(tǒng)構(gòu)成 方案選擇 電路類型方案的選擇 在基于單片機(jī)機(jī)車自動(dòng)換檔的系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)性、低功耗性是主要的特點(diǎn)，這就要求芯片時(shí)要考慮到這兩個(gè)方面，需要時(shí)還要考慮到各種芯片 的兼容性，以下是對(duì)個(gè)系統(tǒng)電路中考慮到實(shí)時(shí)性、低功耗性的不同設(shè)計(jì)方案。由于單片機(jī)性能優(yōu)越 ,具有較佳的性能價(jià)格比 ,所以單片機(jī)在工業(yè)過(guò)程及設(shè)備控制中得到日益廣泛的應(yīng)用。寫入到外接程序存儲(chǔ)器的程序代碼沒(méi)有什么保密性可言。 AT89S51是 2021年 ATMEL推出的新型品種，除了完全兼容8051外，還多了 ISP編程和看門狗功能。這種單片機(jī)對(duì)開發(fā)設(shè)備的要求很低，開發(fā)時(shí)間也大大縮短。 總方案的確定 經(jīng)過(guò)上述文字對(duì)換檔系統(tǒng)部分的討論選擇以及根據(jù)功能實(shí)現(xiàn)、價(jià)格、市場(chǎng)以及各種其他情況確定芯片型號(hào)后，我們所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的方案可以初步確定， 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 24所示。輸出驅(qū)動(dòng)管采用集電極開路形式，因而可以通過(guò)選擇邏輯電流和外接電阻，靈活改變輸出脈沖的邏輯電平，以適配 TTL、 DTL和 CMOS等不同的邏輯電路。引腳 4（ PIN4）為電源地。 CS3020 的引腳說(shuō)明 CS3020只有三個(gè)引腳， 1腳接 電源， 2腳接地， 3腳接輸出，安裝簡(jiǎn)單方便易用。為解決這個(gè)問(wèn)題，我們采用雙路輸出的直流穩(wěn)壓電源。 速度的采集部分 速度采集部分選擇了霍爾速度傳感器 CS3020，電路接法如下圖 42，傳感器電源電壓接 14 5V，在輸出端和電源之間接一個(gè) 1K的電阻，在 原理，當(dāng)機(jī)車轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)速度傳感器輸出三個(gè)脈沖波形，在機(jī)車車輪軸和柴油機(jī)轉(zhuǎn)軸上以同樣的方式安裝相同的傳感器。按照前面推導(dǎo) V/F表達(dá)式的方法，可得到輸出電壓 OV 與 if 的關(guān)系為：Sitt RCRRV / 90 ? 圖 44 LM331F/V 電路圖 電容 4C 的選擇不宜太小，要保證輸入脈沖經(jīng)微分后有足夠的幅度來(lái)觸發(fā)輸入比較器，但電容 4C 小些有利于提高轉(zhuǎn)換電路的抗干擾能力。 圖 46 電壓比較電路 17 圖 46所示是將機(jī)車速度和柴油機(jī)速度電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成換檔信號(hào)的具體電路。當(dāng)機(jī)車速度下降到小于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，即 10 uu? ，但 10 uu ? 時(shí)， 1F 輸出低電平，但由于此時(shí) 2F 的同相輸入端 11 uu 95 .0? ， 2F 的輸出端仍然為低電平，這樣，由于單穩(wěn)觸發(fā)器的S和 R端都輸入低電平，所以它的輸出端仍維持原來(lái)的狀態(tài)而不輸出換檔信號(hào)。機(jī)車從 2檔換至 1 檔時(shí)電磁繼電器 和單片機(jī)接口電路圖如圖 48(b)。 圖 410 報(bào)警電路 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的單片機(jī)控制程序采用 51匯編語(yǔ)言編寫，在編寫的過(guò)程中，盡量向結(jié)構(gòu)化、模塊化的方向編寫，整個(gè)程序的清單見 附錄 3。圖 52是顯示子程序的流程圖。單片機(jī)用前端輸入的比較信號(hào)作為外部中斷源，在這里，由于機(jī)車自動(dòng)換檔組件是宏觀的硬件而執(zhí)行時(shí)間比較長(zhǎng)，是秒級(jí)以上，因而采用低電平觸發(fā)作為中斷源會(huì)導(dǎo)致重判誤判成下一次中斷， 這會(huì)致使系統(tǒng)出現(xiàn)致命的錯(cuò)誤，因此采用下降沿觸發(fā)作為中斷源，這在這個(gè)系統(tǒng)對(duì)同一個(gè)信號(hào)作為兩個(gè)中斷源是再好不過(guò)的，因?yàn)閮蓚€(gè)中斷源是對(duì)立的，這兩個(gè)中斷源對(duì)前端信號(hào)的變化正好各自實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能，在主程序中設(shè)置了兩個(gè)標(biāo)志位，這兩個(gè)標(biāo)志位是中斷時(shí)設(shè)置的并貫穿應(yīng)用于顯示子程序、換檔 子程序、報(bào)警子程序，如果采用中斷，在程序中有可能斷點(diǎn)在三個(gè)程序中間，這樣會(huì)導(dǎo)致前面的子程序還沒(méi)執(zhí)行而標(biāo)志位也被清除，這里采用了中斷查詢方式，在三個(gè)子程序之前設(shè)置兩個(gè)標(biāo)志位，在三個(gè)子程序之后清除標(biāo)志位，這就解決了斷點(diǎn)位置無(wú)法確定導(dǎo)致程序的錯(cuò)誤。 24 參考文獻(xiàn)： [1] 潘永雄 .新編單片機(jī)原理與應(yīng)用 [M].西安電子科技大學(xué)出版社 ,2021. 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[12]Etest: The new electronic [J].the 7th 2021. 25 致 謝 本論文是在我的導(dǎo)師張學(xué)敏老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此我衷心的感謝張老師，在她的精心指導(dǎo)和幫助下，我對(duì)單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)有了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并完成了此次基于單片機(jī)的機(jī)車自動(dòng)換檔系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。顯示鎖存 。調(diào)用報(bào)警程序 SJMP intermit 。20H 為 1， 1檔換 2檔 jb 21h,shift1 。*********************報(bào)警程序 ************************ bb: push psw push acc mov r0,10 jb 20h,sound jb 21h,sound sound: setb lcall delay clr djnz r0,sound clr 20h clr 21h ret 。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gT