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正文內(nèi)容

油耗計標定試驗裝置研制電控設計畢業(yè)論-資料下載頁

2025-06-05 04:26本頁面
  

【正文】 其中 C13, C14,C16, C17 為泵電容, 要求采 用高耐壓低漏電電流的優(yōu)質(zhì)電容,否則影響波特率。 圖 317 串口電路設計 167。 按鍵電路 如下圖 318,由四個按鍵組成鍵盤電路,每個按鍵的一端連接 IO 口, 另一端直接連接 GND( 0 電位)。按鍵分別接入 ~,只要按下按鍵, 相應的 IO 口將被拉為低電平( 0),程序可以判斷相應位是否為 0 來確認 按鍵按下。 圖 318 按鍵電路設計 27 河南科技大學畢業(yè)設計( 論文) 167。 繼電器模塊電路 如下圖 319,一個電源指示燈,兩個個繼電器狀態(tài)指示燈,兩路光耦 隔離,輸出控制部份可單獨供電(隔離防干擾作用),輸入端低電平有效。 續(xù)流二極管為 1N5819,繼電器采用松樂 T73 型,輸出觸點支持電壓 0V~ 250V,最大電流 10A 。采用光耦隔離輸入,可防止電磁設備動作帶來的干 擾脈沖,兩個獨立的 T73 繼電器輸出,各有一個常開與常閉觸點,以接線 端方式引出,方便連接受控設備,此繼電器小型而控制電流大。供電采用 VCC 和 VCC2 輸入, VCC 為前級控制回路, VCC2 為繼電器驅(qū)動回路。 圖 319 繼電器電路設計 28 河南科技大學畢業(yè)設計(論文) 0 4 章 系統(tǒng)軟件設計 0 系統(tǒng)軟件總體設計 該系統(tǒng)的軟件需要完成電腦和單片機 RS232 通信、按鍵控制繼電器、 單片機控制繼電器三個任務。三個任務理論上邏輯順序如下圖 41; 圖 41 單片機系統(tǒng) 之間關系 由圖 41 可知,要完成該任務不是嚴格按時間順序來,可能隨時在執(zhí) 行中又有任務加入,執(zhí)行中有很多的不確定因素,隨時都可能在執(zhí)行過程 中要中斷下來執(zhí)行新任務,而單片機只有一個 CPU,在某一時刻只能處理 一件事,要處理的任務在宏觀上的是并行的,而 CPU 工作是串行工作,因 此要把宏觀上的并行處理轉(zhuǎn)化為微觀上的串行,就得用上中斷處理。因此, 程序就有中斷處理部分。 程序還包括了各模塊的初始化,總程序流程圖如下圖 42: 29 河南科技大學畢業(yè)設計(論文) 圖 42 系統(tǒng)程序流程總圖 在本程序中采用串口中斷的方式,將定時器 2 設置為波特率發(fā)生器, 主程序一直在循環(huán)執(zhí)行按鍵掃描,檢測到一個按鍵對應操作一個 IO 口拉高 拉低從而執(zhí)行繼電器動作。當串口發(fā)送或接受數(shù)據(jù)時,串口中斷,根據(jù)對 應的通信協(xié)議,處理相應的數(shù)據(jù),從而拉高或拉低對應 IO 從而控制繼電器 動作。 0 系統(tǒng)軟件的詳細設計 0 系統(tǒng)的準備和初始化 1. 定時器的使用和串口 UART 通信簡 介 (1) 定時器簡介 單片機有 2 個定時器 /計數(shù)器:定時器 0 和定時器 1 30 河南科技大學畢業(yè)設計(論文) 定時器:每經(jīng)過一個機器周期,寄存器加 1。因此,可以將機器周期 看作為計數(shù)周期。 表 41 定時器的特殊功能寄存器 TCON 位 7 6 5 4 3 2 1 0 符號 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TF:定時器溢出標志。溢出時,該位自動置 1。中 斷執(zhí)行時硬件清零, 或者軟件清零。 TR:定時器運行控制位,置 1 開始計時,清 0 停止計時。 表 42 定時器的特殊功能寄存器 TMOD 位 7 6 5 4 3 2 1 0 符號 T1 T1 T1 T1 T0 T0 T0 T0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 T1 和 T0 分別代表單片機兩個計數(shù)器。 GATE:該位被置位時為門控位。僅當 TR1 被置位并且 INT1 腳為高,定 時器開始計數(shù)。當該位被清零時,只 要 TR1 被置位,定時器 1 馬上開始計 數(shù)。 C/T:該位為 0 的時候,用作定時器,該位為 1 的時候,用做計數(shù)器。 表 43 M1,M0 工作模式 00 01 10 11 模式 0 模式 1 模式 2 模式 3 模式 1: 16 位的計數(shù)器。( TH1,TL1) 模式 2:自動裝載 8 位計數(shù)器。主要應用在串口波特率發(fā)生器。 模式 0 和模式 3:幾乎不用。 TCON 和 TMOD 復位后都會自動變成 0x00。 定時器使用步驟: 第一:設置特 殊功能寄存器 TMOD,使之工作在需求的狀態(tài)。 第二:設置計數(shù)寄存器的初值,精確設定好定時時間。 第三:設置特殊功能寄存器 TCON,通過打開 TR 來讓定時器進行工作。 (也可設置為中斷模式 ) 定時時間 =12( 65536X) /11059200 。 (X 為 TH1 TL1 設置值 ) 31 河南科技大學畢業(yè)設計(論文) ( 2) UART 通信簡介 UART 的四種模式: 模式 0:使用較少。 模式 1:以 TXD 為例,平時沒數(shù)據(jù)時 TXD 為高電平,來了數(shù)據(jù),一位 起始位 0,八位 數(shù)據(jù)位(一個字節(jié)),一位停止位 1。 模式 2 和 3:原理和模式 1 一樣,只是添加了一位奇偶校驗位(防止 通信出錯)。 波特率:就是發(fā)送一位數(shù)據(jù)的速率,即發(fā)送一個數(shù)據(jù)的持續(xù)時間 = 1/baud。 SBUF:串口數(shù)據(jù)緩沖寄存器,發(fā)送數(shù)據(jù)時,只要將數(shù)據(jù)送入 SBUF,則 單片機自動發(fā)送數(shù)據(jù),接收數(shù)據(jù)時,自動將數(shù)據(jù)接收至 SBUF。 表 44 SCON 串口控制寄存器 位 7 6 5 4 3 2 1 0 符號 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 表 45 SM0 和 SM1 為工作方式選擇位 SM0 SM1 方式 說明 波特率 0 0 0 移位寄存器 fosc/12 0 1 1 8 位數(shù)據(jù)位 定時器產(chǎn)生 1 0 2 9 位數(shù)據(jù)位 fosc/32 或 fosc/64 1 1 3 9 位數(shù)據(jù)位 定時器產(chǎn)生 SM2:使能模式 2 和 3 中的多機通信功能。通常不使用。 REN:使能串口接收。由軟件置 1,則允許串口接收數(shù)據(jù);由軟件清零, 則禁止串口接收數(shù)據(jù)。 TB8,RB8:方式 2 和方式 3 中的校驗位,分為四種方式 。 校驗 。 0。 1 。 TI:發(fā)送中斷標志,在發(fā)送停止位時由硬件置 1。必須通過軟件才能 清零。 32 河南科技大學畢業(yè)設計(論文) RI:接收中斷標志,接收停止位的中間時刻由硬件置 1,必須通過軟 件清零。 系統(tǒng)準備和初始化 系統(tǒng)準備: include typedef unsigned char uint8。 typedef unsigned int uint16。 sbit k1 = P1^0。 // 繼電器 1 輸出口 sbit k2 = P1^1。 // 繼電器 2 輸出口 sbit s1 = P2^7。 //按鍵接口 sbit s2 = P2^6。 sbit s3 = P2^5。 sbit s4 = P2^4。 初始化: uint8 num = 0。 void UART_init(void) { SCON = 0x50。 // 10 位 uart,允許串行接受 TMOD = 0x20。 // 定時器 1 工作在方式 2(自動重裝) TH1 = 0xFD。 // 設置波特率 TH1 = TL1 = TL1 = 0xFD。 // 256 11059200/(12 * 32 * 9600) TR1 = 1。 // 打開定時器 ES = 1。 // 允許串口中斷 EA = 1。 // 打開中斷總開關 } 167。 鍵盤掃描程序設計 鍵盤掃描程序使用了循環(huán)檢測,用 while(1) {KEY()。}使 CPU 在不斷的調(diào) 用鍵盤掃描,通過 if(!s1)//檢測是不是 K1 按下 33 河南科技大學畢業(yè)設計(論文) { delay()。 //鍵盤去抖 if(!s1) { k1 = 0。//繼電器 1 得電 while(!s1)。//等待鍵盤松開 } } 來一個一個判斷是哪個鍵盤按下,執(zhí)行相應的功能。程序中的鍵盤進行了 去抖處理和等待鍵盤松開處理,使按鍵功能更為穩(wěn)定。 167。 串口中斷程序設計 串口中斷進行了和電腦的串口通信, if(num == 0||s1 == 0) { k1 = 0。//繼電器 1 得電 } else if(num == 1||s2 == 0) { k1 = 1。//繼電器 1 失電 } else if(num == 2||s3 == 0) { k2 = 0。//繼電器 2 得電 } else if(num == 3||s4 == 0) { k2 = 1。//繼電器 2 失電 } else num = 0xFF。//指令錯誤 為串口的通信協(xié)議,通過電腦鍵盤輸入 1,2,3,4 來控制繼電器 1 通電,繼 34 河南科技大學畢業(yè)設計(論文) 電器 1 斷電,繼電器 2 通電,繼電器 2 斷電。同時把收到的指令傳回電腦 顯示。如果鍵盤輸入的不是這四個數(shù) ,則返回電腦一個 FF 錯誤輸入信號。 167。 繼電器輸出程序 繼電器輸出就是利用接繼電器模塊的相應 IO 口電平根據(jù)通信協(xié)議對 應拉高拉低,其控制方式有兩種,一是通過電腦的 1,2,3,4 指令,二是通 過四個獨立按鍵按下。 35 河南科技大學畢業(yè)設計(論文) 結 論 本系統(tǒng)采用質(zhì)量標定法對油耗計進行標定,在本設計過程中,從系統(tǒng) 方案的構思,可行性分析,系統(tǒng)元器件 選型,電控裝置的選型與設計,單 片機控制裝置的設計,原理圖繪制,軟件的編程,元器件的采購,架子的 設計制作,架子的鉆孔,元器件的安裝,電控裝置接線,到系統(tǒng)的調(diào)試, 論文的編寫,遇到的困難重重。 通過一學期的學習和努力,本次畢業(yè)設計順利的完成了,具體結論如 下: 1. 通過對標定系統(tǒng)的設計,元件的選型,組成了結構簡單,成本低, 控制方便的油耗計標定系統(tǒng),該系統(tǒng)的正確的標定油耗計的通過油量。 2. 通過對電控電路的設計,選型,實現(xiàn)了既經(jīng)濟又方便的電控電路, 合理的分配了各個電源給電器供電的分配,電磁換向閥的自動換 向,通過 數(shù)字式溫度控制器通過繼電器和二極管配合實現(xiàn)了各半導體制冷的電源供 應和通電次序,實現(xiàn)了溫度恒定的控制。 3. 對單片機系統(tǒng)的設計,學會了硬件設計和單片機的工作原理,采用 以單片機為核心的控制,利用其強大的功
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