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機動車油耗量計算與顯示畢業(yè)設(shè)計論文-wenkub.com

2025-06-25 01:03 本頁面
   

【正文】 調(diào)整項目需要通過按鍵進(jìn)行控制,所以需要掃描按鍵進(jìn)行項目的控制,具體的按鍵掃描控制如下圖44程序流程圖所示。 外部中斷 0 對液體流量傳感器信號 進(jìn)行計數(shù) 1S 定時器溢出中斷 計算單位時間1S內(nèi) 所消耗的燃油 測量油耗程序流程圖 外部中斷 1 對光電傳感器信號 進(jìn)行計數(shù) 1S 定時器溢出中斷計算單位時間 1S 內(nèi)車輪的轉(zhuǎn)動的次數(shù) 單片機處理數(shù)據(jù) 傳遞到 LCD 顯示 傳遞到 LCD 顯示 外部中斷 1 單片機處理數(shù)據(jù) 傳送到 LCD 顯示 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 24 頁 共 50 頁 測量速度程序流程圖 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 25 頁 共 50 頁4.3 LCD 顯示程序 本設(shè)計有4個顯示界面來提供用戶需要顯示的信息,界面顯示不同的內(nèi)容,分別顯示速度、里程、瞬時油耗量和平均油耗量。計算公式為Q=f/98。應(yīng)用的子程序?qū)嵭袠?biāo)志化管理,即在需調(diào)用的程序模塊之前,都設(shè)置了程序?qū)崿F(xiàn)的功能名稱,調(diào)用時可直接轉(zhuǎn)向該模塊程序,這樣既便于調(diào)試、鏈接,又便于移植、修改:程序的調(diào)試工作是采用仿真器檢驗在計算機上編寫的程序運行是否正常、有無語法錯誤等,查看運行結(jié)果是否符合設(shè)計目的,再通過仿真器掛接硬件電路,模擬現(xiàn)場測試,檢查硬件的電路連接和軟件程序流程。系統(tǒng)加電后進(jìn)行初始化,測量系統(tǒng)進(jìn)入起始狀態(tài),等待控制面板輸入。程序如附錄中所示。軟件部分分成幾大模塊來實現(xiàn)單片機的功能。因此我們要對按鍵進(jìn)行防抖動和去抖動,使按鍵能夠穩(wěn)定和精準(zhǔn),按鍵防抖動在軟件中實現(xiàn)。按鍵輸入原理:鍵盤中每一個按鍵都是一個常開的開關(guān)電路,當(dāng)所設(shè)置的功能鍵或數(shù)字鍵按下時,則處于閉合狀態(tài),對于一組鍵或一個鍵盤,需要通過接口電路與單片機相連,以便把鍵的開關(guān)狀態(tài)通知單片機。這樣程序受到干擾時,EPSW 多數(shù)為0 ,即使 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 20 頁 共 50 頁EPSW 數(shù)受到干擾時,也很少有機會剛好等于5AH,使錯誤數(shù)據(jù)非正常寫入24C02的機會大大減少。 (2) 24C02中數(shù)據(jù)保持冗余度后,還可以對讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查,若為大于9的非正常數(shù)據(jù),說明24C02中數(shù)據(jù)已經(jīng)受到干擾,此干擾值是絕對不能用的,對于特定的系統(tǒng)可以采取不同的方法,比如帶溫度控制的培養(yǎng)箱等系統(tǒng),如其溫控范圍為0~50℃,則數(shù)據(jù)出錯后,讀入值可能變成200℃或更高值,這是非常危險的,針對這種情況可以將設(shè)定值硬性規(guī)定為某一個安全值比如25 ℃,因為不知道原先設(shè)置的參數(shù)值,這也是無可奈何的事情。而這一點對軟件抗干擾技術(shù)也是至關(guān)重要的。后來在一次偶然的機會里,發(fā)現(xiàn)有些24C02 的 WP引腳并不起到保護作用,也就是說將 WP 引腳與 CPU 輸出引腳斷開并保持高電平的情況下,CPU 仍然能夠?qū)?4C02 中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改寫入!在驚訝之余,筆者收集了許多不同牌號的24C02 進(jìn)行試驗,除了基本的讀寫功能外,還對地址功能以及 WP 引腳 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 19 頁 共 50 頁保護功能進(jìn)行了全面的檢測,發(fā)現(xiàn)一種 ATMEL(激光印字)以及 XICOR 牌號的24C02具有全面的符合 I2C 總線協(xié)議的功能,而有些牌號24C02 要么沒有 WP 引腳保護功能,要么沒有器件地址功能(即2 片24C02 不能共用一個 I2C 總線) ,有些甚至兩種功能均無。 MAX813封裝圖3. 7 數(shù)據(jù)保存芯片24C02 :串行 E2PROM 是基于 I2CBUS 的存儲器件,遵循二線制協(xié)議,由于其具有接口方便,體積小,數(shù)據(jù)掉電不丟失等特點,在儀器儀表及工業(yè)自動化控制中得到大量的應(yīng)用。程序正常運行時, 的時間間隔內(nèi)向該輸入端發(fā)送一個脈沖信號,以清除芯片內(nèi)部的看門狗定時器??蓪⑿枰獧z測的電 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 18 頁 共 50 頁源連接于此,不用時接地或電源。該輸入端的最小輸入脈寬要求可以有效地消除開關(guān)的抖動,^MR 與 TTL/CMOS 兼容。 max813連接原理圖 斷電檢測原理圖 R1是10K 電阻、2K 電阻,VS 電源電壓12V,PFI 。要測量精準(zhǔn)數(shù)據(jù),只須將傳感器換為FP-214型活塞式流量傳感器即可。然而基于本人資金有限,還不能購買 FP-214型活塞式流量傳感器,所以考慮其他的傳感器,但所利用的原理是一樣的。光電傳感器的信號觸發(fā)單片機外部中斷,外部中斷進(jìn)行傳感器低電平信號計數(shù)。 ) 。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。光敏三級管的外型與一般三極管相差不大,一般光敏三極管只引出兩個極 ——發(fā)射極和集電極,基極不引出,管殼同樣開窗口,以便光線射入。A) ,稱為光敏二極管的暗電流;當(dāng)有光照時,載流子被激發(fā),產(chǎn)生電子空穴,稱為光電載流子。所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測物上,再從被測物體表面反射后投射到光電元件上 。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量,如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量,如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 14 頁 共 50 頁光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。開始電容選擇470和100,做出硬件后,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)保存出現(xiàn)問題,部分?jǐn)?shù)據(jù)無法保存,原因是電容存儲能量不夠維持?jǐn)嚯姾髥纹瑱C保存重要的數(shù)據(jù)。因為三端固定集成穩(wěn)壓電路的使用方便,電子制作中經(jīng)常采用。顧名思義,三端 IC 是 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 13 頁 共 50 頁指這種穩(wěn)壓用的集成電路,只有三條引腳輸出,分別是輸入端、接地端和輸出端。而單片機工作的電壓為 5V,為此需要將 12V 或者 24V 轉(zhuǎn)換成 5V 電壓。 缺點:價格相對數(shù)碼管昂貴,程序讀寫相對復(fù)雜。3. 3 顯示模塊顯示模塊選擇數(shù)碼管或者 LCD 來顯示,我們要從中選擇一種,因此要對比它們的優(yōu)缺點。實際上,中斷服務(wù)程序必須判定是否是 TF2 或EXF2激活中斷,標(biāo)志位也必須由軟件清0 。用戶軟件不應(yīng)給這些位寫1 。這些中斷如圖10所示每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器 IE 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。CP/RL2=0 將引起 T2EX 的負(fù)脈沖。若EXEN2=0,定時器 2將視 T2EX 端的信號無效TR2開始/停止控制定時器2 。TCLK串行口發(fā)送數(shù)據(jù)時鐘標(biāo)志位。EXF2 必須如見清“0”。RCLK=1 或 TCLK=1 時,TF2不用置位。定時器2寄存器:寄存器 T2CON 和 T2MOD 包含定時器2 的控制位和狀態(tài)位(如表1和表 2所示) ,寄存器對 RCAP2H 和 RCAP2L 是定時器2的捕捉/ 自動重載寄存器。片上沒有定義的地址是不能用的。FLASH 存儲器編程時,該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp,當(dāng)然這必須是該器件是使用12V 編程電壓 Vpp。PSEN:程序儲存允許(PSEN)輸出是外部程序存儲器的讀選通信號,當(dāng)AT89S52由外部程序存儲器取指令(或數(shù)據(jù))時,每個機器周期兩次 PSEN 有效,即輸出兩個脈沖,在此期間,當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器,將跳過兩次 PSEN 信號。對 FLASH 存儲器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖(PROG) 。當(dāng)振蕩器工作時,RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復(fù)位。 P3口亦作為 AT89S52特殊功能(第二功能)使用,如下表所示。在這種應(yīng)用中,P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1 。引腳號第二功能: T2(定時器/計數(shù)器 T2的外部計數(shù)輸入) ,時鐘輸出 T2EX(定時器計數(shù)器 T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制) MOSI(在系統(tǒng)編程用) MISO(在系統(tǒng)編程用) SCK(在系統(tǒng)編程用)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。程序校 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 8 頁 共 50 頁驗 時,需要外部上拉電阻。對 P0端口寫“1”時,引腳用作高阻抗輸入??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。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 在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。AT89S52 單片機是一個較為經(jīng)典的單片機,它作為教材的典例,在許多書籍中都有很詳細(xì)的介紹,因此 AT89S52 是最佳的選擇。電機帶負(fù)載模擬機動車的車輪,通過光電傳感器測出車輪的轉(zhuǎn)動頻率從而測出機動車的速度。 總體設(shè)計思路根據(jù)機動車油耗量的計算與顯示系統(tǒng)功能的要求。軟件部分配合硬件控制系統(tǒng)電路,共同完成對油耗、速度和里程測量測試,而軟件功能是通過分程序模塊來實現(xiàn)的,系 統(tǒng) 軟 件 包 括 系 統(tǒng) 初始 化 模 塊 、 頻 率 測 量 模 塊 、 燃 油 用 量 模 塊 、 數(shù) 據(jù) 處 理 計 算 模 塊 、 數(shù) 據(jù) 存 儲 與 讀 取 模塊 、 顯 示 模 塊 、 定 時 中 斷 服 務(wù) 程 序 模 塊 等 同時進(jìn)行程序的調(diào)試工作,以對編寫的程序進(jìn)行運行檢查,驗證運行邏輯、運行流程等。(2)硬件部分的設(shè)計選擇和匹配。所以該系統(tǒng)的開發(fā)將會為汽車油耗精確檢測技術(shù)的發(fā)展提供新方向,為我國汽車油耗檢測技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造新的平臺,為節(jié)能型汽車的研發(fā)提供更精確可靠的油耗數(shù)據(jù)。2 汽車油耗檢測技術(shù)研究的意義及內(nèi)容 汽車油耗檢測技術(shù)研究的意義汽車的油耗檢測是衡量汽車燃料經(jīng)濟性及汽車發(fā)動機性能的重要手段,而油耗儀是進(jìn)行油耗檢測的專用儀器,它通過測量發(fā)動機消耗一定燃料所需時間或者車輛行駛一定里程所需的燃油量來計算燃油消耗率。 研究水平與發(fā)展趨勢研究開發(fā)汽車油耗智能型快速檢測儀器,采用流量傳感器、光電傳感器和單片機實現(xiàn)油耗智能檢測。研究開發(fā)汽車油耗智能型快速檢測儀器,采用流量傳感器和單片機實現(xiàn)油耗智能檢測。采用這種檢測系統(tǒng)進(jìn)行油耗量檢測僅僅局限于實驗室中,難以在實際中廣泛應(yīng)用。%,響應(yīng)時間為2~10ms。目前,內(nèi)燃機臺架試驗多屬于穩(wěn)態(tài)工況,仍沿用傳統(tǒng)的質(zhì)量法或體積法測量發(fā)動機燃油消耗量。在實際使用過程中,一些宣傳上的功能和性能與實際還有差距,甚至差距較大。其重點在于抽象的數(shù)學(xué)模型和軟件技術(shù),可以利用Matlab或一些專用軟件開發(fā);硬件在環(huán)型系統(tǒng)是指將實物硬件嵌入仿真系統(tǒng)的實時動態(tài)仿真技術(shù),其強調(diào)軟硬件技術(shù)以及電子技術(shù)的結(jié)合,獲取的一些關(guān)鍵信號是由真實硬件發(fā)出,比純軟件方式可信度高,開發(fā)工具可以利用一些通用開發(fā)工具或ADI等公司開發(fā)的仿真軟件。而采用較多的數(shù)字式油耗一轉(zhuǎn)速自動測量儀,能實現(xiàn)油耗和轉(zhuǎn)速的自動測量,通過選擇開關(guān),可將儀器分成測量轉(zhuǎn)速和油耗兩部分,轉(zhuǎn)速測量采用數(shù)字式轉(zhuǎn)速儀,油耗則采用容積式油耗儀。目前的油耗
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