【文章內(nèi)容簡介】 顯示電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用的計(jì)數(shù)顯示電路由單片機(jī) 89C51，液晶顯示器 LCD1602 及上拉排阻組成。 字符型 LCD簡介：字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點(diǎn)陣式 LCD。目前常用 16*1,16*2,20*2和 40*2行等的模塊。本設(shè)計(jì)采用的是 16*2行的 LCD1602。 1602 液晶顯示模塊可以和單片機(jī) AT89C51 直接接口，電路原理圖如圖 ： 圖 顯示電路原理圖 系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了一個 LED 指示燈用以在車速過高時提醒駕駛員。其原理圖如下： 圖 LED 指示燈電路原理圖 車速控制系統(tǒng)程序及仿真 課程設(shè)計(jì) 說明書 12 控制機(jī)構(gòu)電路設(shè)計(jì) 由于在車速過高時需要控制機(jī)構(gòu)控制燃油的供給，以限制其車速。 在此，系統(tǒng)選用直流電動機(jī)作為控制供油電磁閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其原理圖如圖 所示。 圖 系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 車速控制系統(tǒng)程序及仿真 課程設(shè)計(jì) 說明書 13 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 與仿真 Proteus 軟件環(huán)境介紹 本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)首先是在 Proteus 軟件環(huán)境中仿真實(shí)現(xiàn)的。 Proteus 是目前最好的模擬單片機(jī)外圍器件的工具 。 可以仿真 51 系列、 AVR、 PIC 等常用的 MCU 及其外圍電路（如LCD， RAM， ROM，鍵盤，馬達(dá)， LED， AD/DA，部分 SPI 器件，部分 IIC 器件 ...） 。 在沒有硬件的情況下 ， Proteus 能像 pspice 仿真模擬 /數(shù)字電路那樣仿真 MCU 及外圍電路。另外，即使有硬件，在程序編寫早期用軟件仿真一下也 是很有必要的。 Proteus 軟件主要具有以下幾個方面的特點(diǎn)： 設(shè)計(jì)和仿真軟件 Proteus 是一個很有用的工具，它可以幫助學(xué)生和專業(yè)人士提高他們的模擬和數(shù)字 電路的設(shè)計(jì)能力。 它允許對電路設(shè)計(jì)采用圖形環(huán)境，在這種環(huán)境中，可以使用一個特定符號來代替元器件，并完成不會對真實(shí)電路造成任何損害的電路仿真操作。 它可以仿真儀表以及可描述在仿真過程中所獲得的信號的圖表。 它可以仿真目前流行的單片機(jī)，如 PICS, ATMELAVR, MOTOROLA, 8051 等。 在設(shè)計(jì)綜合性方案中 ,還可以利用 ARES 開發(fā)印制電路板。 車速控制系統(tǒng)程序及仿真 課程設(shè)計(jì) 說明書 14 Protel 軟件環(huán)境介紹 Protel 印制板設(shè)計(jì)軟件包是澳大利亞 protel technology 公 司與 1990 年推出的電子CAD 產(chǎn)品，具有方便、易學(xué)、實(shí)用、快速以及高速度、高步通率的特點(diǎn)。它采用了分層次下拉窗口菜單結(jié)構(gòu)形式，用戶基本上不需要記背太多的鍵盤命令，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊菜單命令就能操作， protel 有著很高的自動布線布通率。布通率是電子產(chǎn) CAD 產(chǎn)品的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它反映電子元件在電路圖中連接關(guān)系有多少能在印刷版圖中實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)常用的單、雙面印制板時只要選擇適當(dāng)?shù)脑季趾筒季€策略方法 ， protel 就可以輕易的達(dá)到 98%100%的布通率。對于極少數(shù)不能布通的定方 ， protel 可以用飛線指示出來，引導(dǎo)用戶用手工方法連通。另外， protel 有強(qiáng)大的宏命令設(shè)置功能，利用宏命令功能多定義的熱鍵可以大大提高操作速度 Protel對微機(jī)的軟硬件配置要求很低： cpu在 8088以上， ，內(nèi)存 640kb以上，雙軟件（或一個軟件一個硬盤），單色顯示器（多層板設(shè)計(jì)時最好用彩色），各種兼容打印機(jī)。也能在 Windows9X 平臺的模擬 DOS 下運(yùn)行 。 Protel 已成為印制板設(shè)計(jì)加工方面的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì) Protel 在 CAD 的市場占有率達(dá) 95%，成為電子產(chǎn)品制造業(yè)界的首選 CAD 軟件。 Keil 軟件環(huán)境介紹 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行 Keil 軟件需要 WIN9 NT、 WIN202 WINXP 等操作系統(tǒng)。如果你使用 C 語言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C 語言而僅 用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍 車速控制系統(tǒng)程序及仿真 課程設(shè)計(jì) 說明書 15 系統(tǒng)軟件分析 任何一個應(yīng)用系統(tǒng)，它們都有著自己的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，少了任何一個部分都不可能稱之為一個完整的應(yīng)用系統(tǒng)，它們之間是相互依存的一個整體，硬件系統(tǒng)是軟件系統(tǒng)的一個基礎(chǔ)和前提，為軟件系統(tǒng)提供了一個操作平臺；而軟件 系統(tǒng)是硬件系統(tǒng)的靈魂，它對硬件系統(tǒng)起到擴(kuò)充和完善的作用。可 知軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)同等重要。 51 單片機(jī)通常有兩種編程語言，即匯編語言和 C 語言。 匯編語言是低級語言，能夠直接操作硬件，并且生成機(jī)器碼的效率 高。但匯編對平臺的依賴性強(qiáng)，可移植性差，開發(fā)效率低。而 C語言則處于二者之間，移植性比較好，代碼效率也比較高，可以對部分硬件直接訪問。開發(fā)效率較高。寫得好的 C代碼，可移植性是很好的，很多時候都不用修改或者只做少量修改。在目前的嵌入式系統(tǒng)中， C 語言是使用最廣泛的語言。 車速控制系統(tǒng)程序及仿真 課程設(shè)計(jì) 說明書 16 程序流程圖 （ 1）主程序流程圖 如圖 所示 。 開 始定 時 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)否是車 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 主程序中判斷 Flag_s 是否為 1，如果為 1 則表示已經(jīng)保存五次車速值則開始進(jìn)行濾波處理，同時置零 Flag_s 再調(diào)用顯示函數(shù)。如果為 0 則直接調(diào)用顯示函數(shù)顯示上次濾波后的車速值。 （ 2） 定時器中斷流程圖如 所示。 車速控制系統(tǒng)程序及仿真 課程設(shè)計(jì) 說明書 17 定 時 器 0中斷 開 始COUNT++TH0=0TL0=0退 出 圖