【導(dǎo)讀】研制能快速、準確測量汽車在各種工況下油耗的儀器，已成為一項重要的課題。智能測試技術(shù)的研究水平和發(fā)展趨勢，采用傳感器技術(shù)、單片機控制技術(shù)和顯示技術(shù)。論的可行性，并進行了油耗檢測系統(tǒng)的誤差分析。智能油耗儀在單片機的控制下，通過傳感器送來的信號，在控制軟件的支持下，解決了國內(nèi)油耗檢測產(chǎn)品與國外相比測試精度相對較低、成本較高等問題。用和維修單位、大專院校試驗教學(xué)等需要，應(yīng)用前景廣闊。

　　

【正文】 有控制道路試驗和道路循環(huán)試驗。 無控制道路試 驗是車輛使用變量不加約束的一種試驗，與車輛平時在道路上運行的情況相同。如果試驗時間較長，得出的油耗值與實際運行油耗一樣。但是這種試驗的重復(fù)性較差，不同的道路條件和操作習慣都會試驗結(jié)果不一樣。而且如果不結(jié)合運輸生產(chǎn)進 行，實驗的時間和經(jīng)費很難承受。 有控制道路試驗是指對道路條件、環(huán)境條件、駕駛習慣等條件中的一個或者幾個變量實行控制的一種試驗。比如道路可以選擇同樣的等級、同樣長短；環(huán)境可以加以適當控制；操作方法可以統(tǒng)一規(guī)范等。控制的條件越多，越嚴格，油耗測試結(jié)果的重復(fù)性越好。 道路循環(huán)試驗與有控制道路試驗沒有明顯界限，所不同的是這種試驗對循環(huán)行駛里程，行駛中的換擋、制動次數(shù)、加速時間及穩(wěn)定車速都有嚴格規(guī)定。這種實驗方法在國外常被汽車制造廠所采用，不同的汽車制造廠都有自己的專用試驗路和特定的道路循環(huán)試驗?zāi)Ｊ?。等速行駛油耗試?和怠速油耗試驗是這類試驗中兩種最簡單的循環(huán)試驗方法。等速行駛百公里油耗試驗是一種正在采用的最廣泛的最簡單的循環(huán)試驗方法，它不能全面反映汽車燃料經(jīng)濟性，只能作為一種比較性的相對指標。等速燃料經(jīng)濟性試驗缺乏有關(guān)動力性要求的檢驗指標，容易造成試驗汽車動力性要求與燃料經(jīng)濟性匹配不合理的現(xiàn)象，它也不能反映汽車實際行駛中頻繁出現(xiàn)的加速、減速等工況。 采用路試方法受到很多限制，參照 GB/T1254590《汽車燃油消耗量試驗方法》的要求評價汽車發(fā)動機燃油經(jīng)濟性，便于汽車綜合性能檢測站開展車輛技術(shù)等級評 定工作，可通過臺架試驗方法來模擬道路試驗，即在試驗臺架上模擬發(fā)動機各種工況油耗 10 測試的方法。 檢測燃料消耗量時，可以采用測定其容積、質(zhì)量、流量和壓力等方法，其中容積法和質(zhì)量法較常用，特別是容積法應(yīng)用更為廣泛。發(fā)動機臺架試驗時容積法和質(zhì)量法的做法，是測定發(fā)動機消耗一定燃料質(zhì)量時所經(jīng)過的時間，然后由燃料量和時間計算單位時間的燃料消耗量。汽車道路試驗或整車在底盤測功機實驗臺上檢測燃料消耗量時，則是測定汽車通過一定路程時消耗的燃料量和通過的時間，然后由燃料量、路程和時間，計算試驗車速下單位里程燃料消耗量、百公里燃料消 耗量或每升燃料行駛里程。 利用發(fā)動機臺架試驗測量油耗，相比道路試驗有很多有勢：一是試驗條件可以人為控制，能夠最大條件地克服外界環(huán)境對于實驗結(jié)果的影響；二是經(jīng)濟方便，燃油消耗量可以用容積法、重量法等多種方法測量，并且可以同時完成如測定排放物等其它試驗內(nèi)容；三是試驗可以在穩(wěn)定的條件下進行，因此測量的結(jié)果相對誤差小，數(shù)據(jù)的重復(fù)性好；四是相比道路試驗不需要很高的場地要求。但是臺架試驗也存在著一些問題，如臺架試驗的條件和道路試驗的條件相差很大，無法與汽車實際運行情況一致。因此，臺架試驗所測得的燃油消耗量，并不能完全反 映汽車實際運行工況時的油耗量。 在臺架試驗中用底盤測功機循環(huán)試驗測量汽車整車燃油消耗量也越來越受到重視。汽車在道路上行駛時受到的道路阻力、滾動阻力、慣性阻力、負載特性等，可以利用底盤測功機來進行模擬。 在底盤測功機上進行油耗試驗時，可以采用負荷法和滑行法。負荷法一般適用于汽油車的負荷設(shè)定，汽車行駛阻力隨車速提高而增加，通常節(jié)氣門開度也隨之增大。在同一種速度下，如果底盤測功機上和試驗場跑道上的節(jié)氣門開度一樣，則說明兩者阻力相同，可利用其中一個原理確定測功機的設(shè)定負荷，從而達到模擬道路阻力的目的。柴油車不能用負 荷法，需采用滑行法來設(shè)定負荷。當汽車從某一車速脫檔滑行時，由于行駛阻力特性不同，速度變化的時間也就不一樣，利用這一原理，便可使底盤測功機試驗和道路試驗負荷相同，從而控制測功機的制動力矩。利用底盤測功機進行油耗測試時，可以通過確定等速百公里油耗測試模擬加載量、汽車多工況燃油消耗測試加載量來進行工況模擬循環(huán)試驗。 底盤測功機測量油耗的優(yōu)點： (1)在室內(nèi)進行試驗不受外界氣候條件限制和場地道路的限制，且油耗測量值重復(fù)性好； (2)由于能夠控制實驗條件，因此周圍環(huán)境影響的修正系數(shù)可以減到最??； (3)由于室內(nèi)便于控 制行駛情況，因此能夠進行復(fù)雜工況循環(huán)試驗； 11 (4)能夠采用多種油耗測量方法； (5)可以同時進行廢氣排放物的試驗。 同時底盤測功機測量油耗也存在著缺點： (1)不易準確模擬道路行駛中的滾動阻力和空氣阻力； (2)測功機的可變慣量間隔較大，會產(chǎn)生不正確的車輛慣性力，影響車輛負荷模擬的準確度和穩(wěn)定性，不太符合燃油經(jīng)濟性試驗的要求； (3)室內(nèi)冷卻風扇產(chǎn)生的冷卻氣流與道路上行駛時的實際情況不一致。 常用油耗測量原理介紹 1 容積法 采用行星活塞式油耗傳感器在底盤測功機試驗臺上進行油耗檢測，測定一定體積燃油 的消耗時間。容積式油耗傳感器通過累計發(fā)動機工作中所消耗的燃油總量，用時間或里程來計算油耗量。容積式油耗傳感器的流量檢測裝置由流量變換機構(gòu)及信號轉(zhuǎn)換機構(gòu)組成 。 。 圖 行星活塞式油耗傳感器的流量轉(zhuǎn)換機構(gòu)的工作原 理 圖 1,2,3, . 5曲軸 . 6連桿 . 7. 4321 , PPPP 油道 . 8. 43,21 , EEEE 排油口 . 12 流量變換機構(gòu)是將一定容積的燃油量變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，它由十字形配置的四個活塞和旋轉(zhuǎn)曲軸構(gòu)成，其工作原理如圖 所示。燃油 在泵油壓力作用下推動活塞運動，再由活塞運動推動曲軸旋轉(zhuǎn)，曲軸旋轉(zhuǎn)一周（即四個活塞各往復(fù)運動一次），完成一個進排油循環(huán)。如此反復(fù)，在燃油泵泵油壓力的作用下，就可完成實現(xiàn)定容量、連續(xù)泵油的作用。曲軸旋轉(zhuǎn)一周，各缸分別排油一次，其排油量可用下式確定： 22 2244 dhhdV ?? ????? （ ） 式中， V—— 四缸排油量， cm3； h—— 曲軸偏心距， cm2； d— — 活塞直徑， cm。 信號轉(zhuǎn)換機構(gòu)裝在曲軸的另一端，由主動磁鐵、從動磁鐵、轉(zhuǎn)軸、光柵板、發(fā)光二極管、光敏光、電纜插座及殼體等組成。當曲軸轉(zhuǎn)動時，由于一對永久磁鐵的吸引作用，轉(zhuǎn)軸及其上的轉(zhuǎn)動光柵也隨之轉(zhuǎn)動，通過發(fā)光二極管和光敏管，把曲軸的轉(zhuǎn)動變成電脈沖信號送入計量顯示儀，經(jīng)過內(nèi)部運算處理后，即可顯示出流經(jīng)的燃油量 [1]。 2 質(zhì)量法 質(zhì)量式油耗傳感器在底盤測功機試驗臺上進行油耗檢測，是測定消耗一定質(zhì)量燃油所需的時間。質(zhì)量式油耗傳感器由稱量裝置、計數(shù)裝置和控制裝置組成，如圖 所示 ,在測量消耗一定質(zhì)量的燃油所需的 時間后，可按下式計算出單位時間內(nèi)發(fā)動機的燃油消耗量 [1]。 twG ?? （ ） 式中： w—— 燃油質(zhì)量， g； t—— 測量時間， s； G—— 燃油消耗量， kg/h。 稱量裝置通常利用臺秤改制，量程為 10kg，稱量誤差為 %。稱量裝置的秤盤上有量杯，燃油經(jīng)過電磁閥加入油杯。電磁閥的開閉由裝在平衡塊上的行程限位器撥動兩個微型限位器開關(guān)來控制。光電傳感器給出油耗終點和 始點，它有兩個光電二極管和裝在棱形指針上的光源組成，光電二極管 5 為固定式，光電二極管 8 裝在活動滑塊上，滑塊通過齒輪齒條移動，齒輪軸與鼓輪相連，計量的燃油量通過轉(zhuǎn)動鼓輪從刻度盤上讀出。計量開始時，光源的光束射在光電二極管 5 上，光電二極管發(fā)出信號，使計數(shù)器開始計數(shù)，隨著油杯中燃油的消耗，指針移動。當光束射到光電二極管 8 上時，光電二極管發(fā)出信號，計數(shù)停止。 13 圖 重量式油耗儀原理圖 1油杯 2出油管 3加油管 4電磁閥 5光電二極管 6限位開關(guān) 7限位器 8光電二極管 9電源 10計數(shù)器 11控制器 質(zhì)量式油耗儀有一個系統(tǒng)誤差，即測量時油面高度發(fā)生變化，伸入油杯中的油管浮力的反作用力也在變化，造成稱量時的系統(tǒng)誤差。此項系統(tǒng)誤差必須根據(jù)汽車油耗量及油杯高度變化進行修正。此外以 L/100km 作為油耗計量單位時，在換算必須考慮燃油密度與溫度之間的關(guān)系。 在測量消耗一定質(zhì)量的燃油所需時間后，即可利用以下公式計算出單位時間內(nèi)發(fā)動機燃油消耗量： t? （ ） 上式中： G—— 燃油質(zhì)量， g； t—— 測量時間， s； Q—— 燃油消耗量， kg / h。 重量傳感器的選擇 重量傳感器分類 重量傳感器按轉(zhuǎn)換方法分為光電 式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動式、陀螺儀式、電阻 應(yīng)變式等 8 類，以電阻應(yīng)變式使用最廣 [22]。 （ 1） 光電式傳感器：包括光柵式和碼盤式兩種。 光柵式傳感器利用光柵形成的莫爾條紋把角 位移 轉(zhuǎn)換成光電信號。光柵有兩塊，一為固定光柵，另一為裝在表盤軸4 3113285912111076發(fā)動機油箱控制裝置 14 上的移動光柵。加在承重臺上的被測物通過傳力杠桿系統(tǒng)使表盤軸旋轉(zhuǎn)，帶動移動光柵轉(zhuǎn)動，使莫爾條紋也隨之移動。利用光電管、轉(zhuǎn)換電路和顯示儀表，即可計算出移過的莫爾條紋數(shù)量，測出光柵轉(zhuǎn)動角的大小，從而確定和讀出被測物 質(zhì)量 。 碼盤式傳感器的碼盤 (符號板 )是一塊裝在表盤軸上的透明 玻璃 ，上面帶有按一定編碼方法編定的黑白相間的代碼。加在承重臺上的被測物通過傳力杠桿使表盤軸旋轉(zhuǎn)時，碼盤也隨之轉(zhuǎn)過一定角度。光電池將透過碼盤接受光信號并轉(zhuǎn)換成電信號，然后由電路進行數(shù)字處理，最后在 顯示器 上顯示出代表被測質(zhì)量的數(shù)字。光電式傳感器曾主要用在機電結(jié)合秤上。 （ 2） 液壓式傳感器 ： 在受被測物重力 P 作用時，液壓油的 壓力 增大，增大的程度與 P 成正比 。測出壓力的增大值 ,即可確定被測物的質(zhì)量。液壓式傳感器結(jié)構(gòu)簡單而牢固，測量范圍大 ,但準確度一般不超過 1/100。 （ 3） 電磁力式傳感器 ： 它利用承重臺上的負荷與電磁力相平衡的原理工作。當承重臺上放有被測物時， 杠桿 的一端向上傾斜；光電件檢測出傾斜度信號，經(jīng)放大后流入線圈，產(chǎn)生電磁力，使杠桿恢復(fù)至 平衡 狀態(tài)。對產(chǎn)生電磁平衡力的電流進行數(shù)字轉(zhuǎn)換，即可確定被測物 質(zhì)量 。電磁力式傳感器準確度高，可達 1/2020～ 1/60000,但稱量范圍僅在幾十毫克至 10 千克之間。 （ 4） 電容式傳感器 ： 它利用 電容器 振蕩電路的振蕩頻率 f 與極板間距 d 的正比例關(guān)系工作。極板有兩塊，一塊固定不動 ,另一塊可移動。在承重臺加載被測物時，板簧撓曲，兩極板之間的距離發(fā)生變化， 電路 的振蕩頻率也隨之變化。測出頻率的變化即可求出承重臺上被測物的質(zhì)量。電容式傳感器耗 電量 少，造價低，準確度為 1/200～1/500。 （ 5） 磁極變形式傳感器 ： 鐵磁元件在被測物 重力 作用下發(fā)生機械變形時，內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力并引起導(dǎo)磁率變化，使繞在鐵磁元件（磁極）兩側(cè)的次級線 圈的感應(yīng) 電壓 也隨之變化。測量出電壓的變化量即可求出加到磁極上的力，進而確定被測物的質(zhì)量。磁極變形式傳感器的準確度不高，一般為 1/100，適用于大噸位稱量工作，稱量范圍為幾十至幾萬千 克 。 （ 6） 振動式傳感器 ： 彈性元件受力后，其固有振動 頻率 與作用力的平方根成正比。測出固有頻率的變化，即可求出被測物作用在彈性元件上的力，進而求出其質(zhì)量。振動式傳感器有振弦式和音叉式兩種。 振弦式傳感器 的彈性元件是弦絲。當承重臺上加有被測物時， V 形弦絲的交點被拉向下，且左弦的 拉力 增大 ,右弦的拉力減小。兩根弦的固有頻率發(fā)生不同的變化。求出兩根弦的頻率之差，即可求出被測物的質(zhì)量。振弦式傳感器的準確度較高 ,可達 1/1000～ 1/10000，稱量范圍為 100 克至幾百千克，但結(jié) 15 構(gòu)復(fù)雜 ,加工難度大，造價高。 （ 7） 陀螺儀式傳感器 ： 轉(zhuǎn)子裝在內(nèi)框架中，以角速度 ω 繞 X 軸穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。內(nèi)框架經(jīng)軸承與外框架聯(lián)接，并可繞水平軸 Y 傾斜轉(zhuǎn)動。外框架經(jīng)萬向聯(lián)軸節(jié)與機座聯(lián)接，并可繞垂直軸 Z 旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子軸 (X 軸 )在未受外力作用時保持水平狀態(tài)。轉(zhuǎn)子軸的一端在受到外力 (P/2)作用時，產(chǎn)生傾斜而繞垂直軸 Z 轉(zhuǎn)動 (進動 )。進動角速度 ω 與外力P/2 成正比 ,通過檢測頻率的方法測出 ω ，即可求出外力大小，進而求出產(chǎn)生此外力的被測物的質(zhì)量。 陀螺儀式傳感 器響應(yīng)時間快 (5 秒 ),無滯后現(xiàn)象，溫度特性好 (3ppm)， 振動影響小， 頻率測量準確精度高，故可得到高的分辨率 (1/100000)和高的計量準確度 (1/30000～ 1/60000)。 （ 8） 電阻應(yīng)變式傳感器 ： 利用電阻應(yīng)變片變形時其電阻也隨之改變的原理工作。主要由彈性 元件 、電阻應(yīng)變片、測量電路和傳輸電纜 4 部分組成。 電阻 應(yīng)變片貼在彈性元件上，彈性元件受力變形時，其上的應(yīng)變片隨之變形，并導(dǎo)致電阻改變。測量電路測出應(yīng)變片電阻的變化并變換為與外力大小成比例的 電信號 輸出。電信號經(jīng)處理后以數(shù)字形式顯示出被測物的質(zhì)量。 電阻應(yīng)變式傳感器的稱量范圍為 300g 至數(shù)千 kg，計量準確度達 1/1000～ 1/10000，結(jié)構(gòu)較簡單，可靠性較好。大部分電子衡器均使用此 傳感器 。 重量傳感器主要功能及選擇原則 對被測對象狀態(tài)的檢測，一般都離不開傳感器，這是因為被測對象的狀態(tài)參數(shù)往往是一種非電物理量，而單片機只能識別和處理電信號。因此利用傳感器將非電物理量轉(zhuǎn)換成電信號才能完成測量和控制任 務(wù)，而重量傳感器的主要功能就是將燃油的質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斔椭羻纹瑱C，完成對被測對象狀態(tài)的檢測。 傳感器是實現(xiàn)測量和控制的首要環(huán)節(jié)，是測控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。選擇傳感器的總的原則是在滿足傳感器所有技術(shù)要求情況下，成本低廉，工作可靠和維修容易，在選擇傳感器時，最重要的是滿足其主要功能要求，一般來說傳感器的性能指標主要包括： （ 1）靈敏度系數(shù)，是指在穩(wěn)定狀態(tài)下工作時輸出變化和引起次變化的輸入變化的比值，一般傳感器靈敏度系數(shù)越大，則測量范圍就越窄。 （ 2）最小測量量，它是表征傳感器能檢測被測量的最低極 限值，他通常與傳感器的噪聲、靈敏度和電源的穩(wěn)定度等因素有關(guān)。 （ 3）線形度，傳感器的校準曲線（標定曲線）與其理論擬合直線（刻度直線）之間的偏差。 16 （ 4）遲滯性，在傳感器的輸入量連續(xù)增加時所對應(yīng)的輸入量連續(xù)減少時對應(yīng)的輸出量不相重合的現(xiàn)象。 （ 5）穩(wěn)定性，是指在傳感器的所有工作條件保持不變的情況下，在規(guī)定的時間內(nèi)其輸出保持不變的能力。 重量傳感器的選擇 在本檢測系統(tǒng)中，重量傳感器是至關(guān)重要的部件，它的精度直接影響油耗檢測儀器的精度，所以，根據(jù)傳感器選擇原則，本檢測系統(tǒng)選擇 由佛山市順德區(qū)泰昱傳感器有限 公司生產(chǎn)的 TYC601 平行梁式稱重傳感器，采用合金鋼材質(zhì)，無色陽極化處理 ,封膠。 主要技術(shù)參數(shù)如表 所示： 表 TYC601 平行梁式稱重傳感器 技術(shù)參數(shù) 綜合誤差 : C3 絕緣電阻 : ≥ 5000MΩ (100VDC) 靈敏度 : 2177。 : 9~12VDC 非線性 : (%) 溫度補償范圍 : 10~+40℃ 滯后 : (%) 使用溫度范圍 : 20~+55℃ 重要性 : (%) 零點溫度影響 : ℃ 蠕變： (%) 靈敏度溫度影響 :(%℃ ) 零點輸出 : 177。1% 安全過載范圍 : 150% 輸入阻抗 : 380177。5Ω 極限過載范圍 : 200% 輸出阻抗 : 360177。3Ω 防護等級 : IP65 電纜線：四芯屏蔽電纜Φ 4 接線方法：紅色 (電源 ) + , 黑色 (電源 ) ,綠色 (信號 ) + ,白色 (信號 ) – 外形尺寸如圖 所示： 圖 重量傳感器 外形尺寸 17 重量檢測數(shù)學(xué)模型的建立 根據(jù)失重法原理，重量傳感器輸出的電壓信號與密封油 箱和箱內(nèi)燃油重量之和成正比，有： U=kmg=kg(mc + mf) （ ） 式中： U—— 電壓信號； mc—— 密封油箱的質(zhì)量； mf—— 燃油的質(zhì)量； m—— 總質(zhì)量； k—— 測量常數(shù)； g—— 重力加速度。 把測量常數(shù) k 預(yù)先存儲到單片機中，單片機可以根據(jù)重量傳感器檢測到的電壓信號 U 和測量常數(shù) k 求的此時的燃油質(zhì)量 mf cf mkgUm ?? （ ） 因此重量檢測數(shù)學(xué)模型可以用上式表示。 單片機的選擇 單片機硬件系統(tǒng)設(shè)計原則 一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴展，即單片機內(nèi)部的功能單元，如 ROM、 RAM、 I/O、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時，必須在片外進行擴展，選擇適當?shù)男酒?，設(shè)計相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)的配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機、 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換器等 ，要設(shè)計合適的接口電路。 系統(tǒng)的擴展和配置應(yīng)遵循以下原則： ，并符合單片機常規(guī)用法。為硬件系統(tǒng)的標準化、模塊化打下良好的基礎(chǔ)。 ，并留有適當余地，以便進行二次開發(fā)。 。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會產(chǎn)生相互影響，考慮的原則是：軟件能實現(xiàn)的功能盡可能由軟件實現(xiàn)，以簡化硬件結(jié)構(gòu)。但必須注意，由軟件實現(xiàn)的硬件功能，一般響應(yīng)時間比硬件實現(xiàn)長，且占用 CPU 時間。 統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。 如選用 CMOS 芯片單片機構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時，系統(tǒng)中所有芯片都應(yīng)盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。 ，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板布線、通道隔離等。 片機外圍電路較多時，必須考慮其驅(qū)動能力。驅(qū)動能力不足時，系統(tǒng)工作不可靠，可通過增設(shè)線驅(qū)動器增強驅(qū)動能力或減少芯片功耗來降低總線負載。 18 單片機選擇原則 單片機的選擇是一件重要而費心的事情 ,如果單片機型號選擇得合適 ,單片機應(yīng)用系統(tǒng)就會得經(jīng)濟 ,工作可 靠 。如果選擇得不合適 ,就會造成經(jīng)濟浪費 ,影響單片機應(yīng)用系統(tǒng)的正常運行 ,甚至根本就達不到預(yù)先設(shè)計的功能。 對于一個已經(jīng)設(shè)計好的單片機應(yīng)用系統(tǒng)來說 ,它的技術(shù)要求和系統(tǒng)功能都應(yīng)當十分明確 .如果選擇功能過于少的單片機 ,這個單片機應(yīng)用系統(tǒng)就無法完成控制任務(wù) 。但是如果選擇的單片機功能過于強大 ,這不但沒有必要 ,還會造成資源浪費 ,降低性價比。 只要掌握和運用單片機正確選擇的原則 ,就可以選擇出最能適用于應(yīng)用系統(tǒng)的單片機 ,保證單片機 應(yīng)用系統(tǒng)有最高的可靠性 ,最優(yōu)的性能價格比 ,最長的使用壽命和最好的升級換代可能。 對單片機選擇 ,主 要應(yīng)用從單片機應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)性 ,實用性和開發(fā)性三方面來考慮： :要從單片機的技術(shù)指標角度 ,對單片機芯片進行選擇 ,以保證單片機應(yīng)用系統(tǒng)在一定的技術(shù)指標下可靠運行 ； :要從單片機的供貨渠道、信譽程度 等角度，對單片機的生產(chǎn)廠家進行選擇以保證單片機應(yīng)用系統(tǒng)能長期、可靠運行； ：選用的單片機要有可靠的可以開發(fā)手段，如程序開發(fā)工具、仿真調(diào)試手段等。 單片機型號的匹配 1． AT89S52 主要性能 (1)與 MCS51 單片機產(chǎn)品兼容 (2)8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器 (3)1000 次擦寫周期 (4)全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz (5)三級加密程序存儲器 (6)32 個可編程 I/O 口線 (7)三個 16 位定時器 /計數(shù)器 (8)八個中斷源 (9)全雙工 UART 串行通道 (10)低功耗空閑和掉電模式 (11)掉電后中斷可喚醒 (12)看門狗定時器 19 (13)雙數(shù)據(jù)指針 (14)掉電標識符 2． AT89S52 功能特性描述 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn) 品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式 下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 其引腳圖如圖 所示： （ a） （ b） 圖 AT89S52 引腳圖 引腳功能描述 ： VCC: 電源 。 GND: 地 。 P0 口 ： P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8 個TTL 邏輯電平。對 P0 端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗 輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù) 20 存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在這 模式下， P0 具有內(nèi)部上拉電阻。在 flash 編程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。 P1 口 ： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。此外， 和 分別作定時器 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和時器 /計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ），具體如下表所示。在 flash 編程和校驗時， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。 P2 口 ： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P2 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在訪問外部程序存儲器或用