基于89c51的輪胎自動(dòng)充氣壓力控制器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-25 03:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 性能好。 數(shù)碼管有共陰極和共陽(yáng)極兩種類型，為位選端主要進(jìn)行位控制，斷選端則是進(jìn)行字符控制，數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方法，說明如下。（1）靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二—十進(jìn)位器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89C51單片機(jī)可用的I/O才32個(gè)。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(fù)雜性。（2）動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃a、b、c、d、e、f、g、dp 的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位元選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。透過分時(shí)輪流控制各個(gè)LED數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O口，而且功耗更低。在本設(shè)計(jì)中過程中， （即150220kpa）比較適宜，具體冬夏也有少許差別。所以我們采用3位共陰極數(shù)碼管作為顯示部件。數(shù)碼管顯示部分電路圖35所示：圖35數(shù)碼管顯示電路如上述電路圖所示，數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示，系統(tǒng)段選碼和位選碼均是通過74HC573分時(shí)送出。74HC573是八個(gè)透明的D 型鎖存器，當(dāng)使能C為高電平時(shí)，Q 輸出將隨數(shù)據(jù) D的輸入而變。當(dāng)使能C為低電平時(shí)，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。當(dāng)系統(tǒng)需要顯示數(shù)碼時(shí)，先通過單片機(jī)引腳P0口送出相應(yīng)位選碼，74HC573（U6）被打開，位選碼送到數(shù)碼管陰極。；此后，單片機(jī)P0口輸出相應(yīng)段選碼，打開74HC573（U5）被打開，段選碼送到數(shù)碼管段選端，點(diǎn)亮選中的數(shù)碼管，并延時(shí)1ms；以此為原理第二個(gè)、第三個(gè)數(shù)碼管一次被點(diǎn)亮；最后重復(fù)上述過程。 鍵盤電路由于本設(shè)計(jì)需要設(shè)定充氣預(yù)定值和氣泵啟停，所需要的按鍵較多，若采用方案一所占單片機(jī)I/O資源較多，而矩陣鍵盤按鍵多，占用I/O口少很好的滿足了設(shè)計(jì)與需求?？紤]到鍵盤需要設(shè)置09十個(gè)數(shù)字和設(shè)置啟、停按鈕，所以我們最終選定使用3 x 4的矩陣鍵盤功能如圖36所示。圖36矩陣鍵盤功能圖如圖按照鍵盤掃描至獲得鍵號(hào)編寫程序?qū)?yīng)如上圖所示。矩陣鍵盤在系統(tǒng)中原理圖如圖37所示。圖37陣鍵盤原理圖矩陣鍵盤工作是利用P1口分別對(duì)某一行賦低電平，其余行賦值高電平，然后分別掃描各列是否出現(xiàn)低電平，若無(wú)退出掃描，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與行線相交叉的4個(gè)按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無(wú)鍵按下。斷閉合鍵所在的位置是通過讀取P1口的值，與預(yù)設(shè)值比對(duì)，確定是哪個(gè)鍵按下，在確認(rèn)有鍵按下后，就可以進(jìn)入相應(yīng)操作程序。 如圖38所示為電磁繼電器控制電路氣泵的工作電路。 圖38電磁繼電器控制電路要控制氣泵工作，只需控制電磁閥的閉合與斷開。單片機(jī)的pump（）引腳控制三極管的工作在放大區(qū)和截止區(qū)。當(dāng)該引腳輸出高電平時(shí)，使三極管導(dǎo)通，繼電器的內(nèi)部線圈有電流通過，產(chǎn)生吸合力，將公共端吸合到常開端，則氣泵開始充氣；當(dāng)輪胎的氣充足后，pump引腳輸出低電平，使三極管截止，則繼電器不會(huì)產(chǎn)生吸合力，從而斷開了氣泵的工作。51單片機(jī)正常工作電壓為5V，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了電源電路為單片機(jī)工作供電。如下圖39是為單片機(jī)提供電源的電路。在這個(gè)電路中采用了三端集成穩(wěn)壓芯片7805， 來為單片機(jī)提供穩(wěn)定的5V的直流電壓。圖39電源電路圖復(fù)位電路的主要功能是使單片機(jī)進(jìn)行初始化，在初始化的過程中需要在復(fù)位引腳上加大于24個(gè)時(shí)鐘周期的高點(diǎn)平。本設(shè)計(jì)復(fù)位電路如圖39所示：圖310復(fù)位電路 時(shí)鐘電路電路利用晶振產(chǎn)生固定周期的震蕩脈沖。由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩(wěn)定性和抗外界干擾的能力，所以，石英晶體震蕩器是用來產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率的。通過基準(zhǔn)頻率來控制電路中的頻率的準(zhǔn)確性。同時(shí)，它還可以產(chǎn)生振蕩電流，向單片機(jī)發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)。如圖311為單片機(jī)時(shí)鐘電路圖311單片機(jī)時(shí)鐘電路4 軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括壓力檢測(cè)及數(shù)模轉(zhuǎn)換程序、數(shù)碼管顯示程序，鍵盤掃描程序，外部中斷0服務(wù)程序構(gòu)成。 壓力檢測(cè)及A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)壓力電橋和發(fā)明和放大電路由硬件控制始終處于工作狀態(tài)。AD轉(zhuǎn)換結(jié)束方式是選擇使用結(jié)束限號(hào)，觸發(fā)外部中斷0的方式。具體工作是：由于ADC0809的A、B、C共同接地，選中第0通道，模擬信號(hào)從IN0輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，從而啟動(dòng)轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換完成后，EOC輸出一個(gè)由低到高的跳變沿，經(jīng)過一個(gè)非門取反變?yōu)橄陆笛兀霭l(fā)已經(jīng)設(shè)置為邊沿觸發(fā)的I外部中斷0；，控制ADC0809數(shù)字量允許輸出。AD轉(zhuǎn)換流程如圖41所示。 圖41 A/D轉(zhuǎn)換流程本設(shè)計(jì)數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描方式，通過單片機(jī)引腳分別送出相應(yīng)位選碼，選通相應(yīng)數(shù)碼管，再用單片機(jī)輸出相應(yīng)段選碼，點(diǎn)亮選中的數(shù)碼管，并延時(shí)1ms；以此為原理第二個(gè)、第三個(gè)數(shù)碼管依次被點(diǎn)亮，再循環(huán)此過程。數(shù)碼管顯示流程如圖42所示： 圖42 數(shù)碼管顯示流程圖矩陣鍵盤工作是利用鍵盤掃描，依次檢測(cè)按鍵是否按下。首先對(duì)某一行賦低電平，其余行賦值高電平，然后分別掃描各列是否出現(xiàn)低電平，若無(wú)退出掃描，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與行線相交叉的4個(gè)按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無(wú)鍵按下。斷閉合鍵所在的位置是通過讀鍵盤行取列值，與預(yù)設(shè)值比對(duì)確定的。鍵
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