【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計 33 參考文獻 [1]牛旭文 .基于單片機的油量檢測系統(tǒng)的設(shè)計 [J].微型機及應(yīng)用 .2020 [2]童鑫， 韓成成，盧翌 .汽車油箱液位測量技術(shù)研究 [J].電子科技 .2020 [3]程越，左桂蘭 .汽車瞬時燃油油量檢測系統(tǒng)設(shè)計 [J].小型內(nèi)燃機與摩托車 .2020 [4] Yicai Sun et drift of the bridge offset for pressure sensor and its utilization[J].Sensors and Actuators,2020 [5] 李朝青 .單片機原理及接口技術(shù) [J].北京航空航天大學出版社 .1998 [6] 夏易路 .單片機技術(shù)基礎(chǔ)教程與實現(xiàn) [M].北京 :電子工業(yè)出版社 .2020 [7] 李群芳 ,肖看 .單片機原理接口及應(yīng)用 [M].清華大學出版社 .2020 [8] Pawlak, Joural of Information and Computer Science[J]. 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我自己去思考，這也是我獨立思考的能力大大的提高了。不管是什么時候，只要我需要老師指導的時候，張老師總是很耐心的在辦公室等著我去找她，然后溫和的告訴我下一步該怎么做。其他的問題相信在以后不斷地努力過程中，會有更加完善的解決辦法，汽車油量檢測器 會更加的完善。 雖然本次畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)了所有要求的功能，但由于時間和條件的限制，該畢業(yè)設(shè)計仍然存在一些可以完善的空間。經(jīng)硬件調(diào)試后，本次設(shè)計已經(jīng)實現(xiàn)了所有要求的功能，當壓力傳感器采集到壓力信號時，油量值通過 LCD 液晶屏顯示出油箱剩余的油量；并且當油量過多或過少時報警模塊啟動，聲光報警，同時將油量值在 LCD 液晶屏 上顯示出來。 本次畢業(yè)設(shè)計以單片機 STC89C52 為核心器件，通過單片機控制 LCD 油量的顯示和報警功能的實現(xiàn)。 Y N 系統(tǒng)初始化 開始 油量值大于 45 或小于 10 聲光報警 結(jié)束 畢 業(yè) 設(shè) 計 31 結(jié)論 本設(shè)計汽車油量檢測器的設(shè)計與實現(xiàn)，不僅要求顯示油箱的實時油量，而且要求當油量過低或過高時電路需要發(fā)生聲光報警，提醒司機作出正確的處理措施。 N Y Y N 寫入控制字 寫入初始行 是否換行 全部數(shù)據(jù)寫完？ 結(jié)束 開始 畢 業(yè) 設(shè) 計 30 聲光報警模塊子程序流程圖 圖 412 報警模塊程序流程圖 如圖 412 所示，單片機上電后，系統(tǒng)首先對單片機和 LCD 顯示屏進行初始化。在第 3 個脈沖下沉之前 DI 端應(yīng)輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端 CLK 輸入時鐘脈沖， DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。 Y 結(jié)束 聲光報警并顯示油量值 N 油量值是否大于 45 小于10 開始 ADC0832 采集壓力值 CPU 存儲油量值 LCD 初始化 ADC0832 初始化 顯示油量 畢 業(yè) 設(shè) 計 28 ADC0832 采集數(shù)據(jù)子程序流程圖 圖 410 ADC0832 數(shù)據(jù)讀取程序流程圖 如圖 410所示 ， 當 ADC0832 未工作時其 CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。 圖 48程序仿真調(diào)試窗口 畢 業(yè) 設(shè) 計 27 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計 主程序設(shè)計流程圖 49 主程序流程圖 如圖 49 所示，單片機上電后，程序首先對單片機和液晶顯示器 LCD1602 進行初始化，這時 LCD 液晶屏上顯示得是 0L。在此窗口中把需要編譯的程序輸入，然后點編譯按鈕。 成功添加代碼文件后，就可以進行編譯了，單擊如圖 47 所示的位置，對工程進行全部編譯。然后點 add group.. 配置參數(shù) 選中生成 HEX 文件 新建 C 語言程序文件，保存文件名 *.C 畢 業(yè) 設(shè) 計 25 圖 46 添加代碼文件 成功添加后，點擊此處就會顯示對應(yīng)的文件。創(chuàng)建的文件用 *.c 形式保存，如圖 45 所示： 圖 45 創(chuàng)建代碼文件 5 編譯和連接工程。 KEIL 軟件開發(fā)流程 1 新建工程，如圖 41 所示： 圖 41 新建 工程界面圖 2 為工程選擇目標器件，如圖 42 所示： = 圖 42 選擇目標器件 新建工程 目標器件 AT89S52 畢 業(yè) 設(shè) 計 24 3 設(shè)置工程的配置參數(shù)，如圖 43 所示： 圖 43 配置工程參數(shù)界面圖 選中創(chuàng)建 HEX 文件，如圖 44 所示，軟件默認的情況下是不創(chuàng)建此文件的，而下載到單片機的程序需要此文件。 KEIL C51 軟件 KEIL C51 開發(fā)軟件介紹 隨著單片機開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，目前流行的 51 系列單片機開發(fā)軟件是德國KEIL 公司推出的 KEIL C51 軟件，它是一個基于 32 位 Windows 環(huán)境的應(yīng)用程序， 畢 業(yè) 設(shè) 計 23 支持 C 語言和匯編語言編程，其 以上的版本將編譯和仿真軟件統(tǒng)一為 uVision2（通常稱為 uV2）。在工作前，要設(shè)置 view 菜單下的捕捉對齊和 system 下的顏色、圖形界面大小等項目。 4 具有強大的原理圖繪制功能 ]18[ 。 3 提供軟件調(diào)試功能。 2 支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。它運行于Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析（ SPICE）各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點是： 1 實現(xiàn)了單片機仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。 經(jīng)硬 件調(diào)試后，本設(shè)計已經(jīng)實現(xiàn)了所有的設(shè)計要求。經(jīng)設(shè)計后，本檢測系統(tǒng)主要包括單片機最小系統(tǒng)模塊、 A/D 轉(zhuǎn)換模塊、 LCD 顯示模塊和報警模塊。 硬件調(diào)試結(jié)果及分析 本設(shè)計以 STC89C52 為核心器件，設(shè)計并制作一個汽車油量檢測器， 要求設(shè)計汽車油量控制器的電路和程序，在存油過多時，自動聲光報警，提醒駕駛?cè)藖硖幚?。 4 LCD 數(shù)據(jù)顯示內(nèi)容部分的問題 壓力傳感器部分得到的壓力信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即信號放大器 AD620AN 和A/D 轉(zhuǎn)換以后，開始 LCD1602 顯示屏上讀出的數(shù)據(jù)依然是電壓值，本設(shè)計要求 LCD顯示屏上顯示當時油箱剩余的油量值，后來經(jīng)過和同學討論，修改了 C 程序中 LCD顯示子程序部分的實現(xiàn)。單片機的引腳控制報警，但是輸出電流太小導致蜂鳴器發(fā)出的聲響太小以及 LED 燈發(fā)出的燈光太弱。查到問題根源后，我在第三引腳與地線之間串接了 一個 的電阻，然后液晶顯示就可以顯示正確字符。用開發(fā)板上的單片機最小系統(tǒng)試驗后發(fā)現(xiàn)液晶就可以正常顯示字符。當把液晶排針底座與排針焊好后，在單片機上電后，液晶顯示器上顯示不了字符，全是黑塊。 畢 業(yè) 設(shè) 計 20 2 液晶顯示部分的問題 此次設(shè)計采用 LCD1602 液晶顯示器，它是一個 16 引腳的液晶顯示屏。 相當于有 5kg 重力產(chǎn)生 5mv 的電壓 ]16[ 。在經(jīng)過老師和同學的幫助下，最終都克服了這些問題。焊接的整個過程要注意盡量減少導線之間的交叉。這樣比直接把導線焊接在電路板上省去了很多的麻煩。 為了提高整體的美觀程度，我并沒有將導線直接焊接在電路板上，而是采用了杜邦線來進行實物之間的連接。加強了我們對于硬件的特性和使用方法的認 識。本次設(shè)計包括了電源模塊、單片機及其最小系統(tǒng)模塊、 A\D 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、 LCD 顯示模塊、報警模塊等模塊。電路中報警電路由單片機引腳 控制，因為由單片機直接與蜂鳴器、 LED 燈相連時，蜂鳴器發(fā)出的聲音以及 LED 燈發(fā)出的燈光很微弱，所以圖 37 LCD1602硬件電路圖 畢 業(yè) 設(shè) 計 18 需要在單片機和報警器件之間連接一個起放大作用的三極管 PNP，蜂鳴器和 led 燈可以正常報警。 如圖 37 所示，由數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過 A\D 轉(zhuǎn)換模塊、單片機處理后，油量值通過 LCD1602 顯示出來： 報警電路的設(shè)計 本次設(shè)計設(shè)計了蜂鳴器和 LED 燈聲光報警電路。由于液晶顯示器對比度調(diào)整端 V0 直接接地電源時對比度較高，可能會產(chǎn)生 “鬼影 ”，因而在 V0 與地之間接 的上拉電阻，用端口 VDD 控制，用來調(diào)整對比度?？刂贫丝?RS、 E 分別接在單片機的 、 兩個引腳， LCD 的控制端口 RW 接地， RW 是盲判斷控制端口，本設(shè)計不需要進行盲判斷，所以直接接地。如圖 35 所示即為本設(shè)計 AD620AN 的連接圖： A/D 轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計 綜上 、 所述，壓力傳感器和 AD620AN 采集到壓力值的范圍為 0~5v，該壓力值為模擬信號，需經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換模塊進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再將數(shù)據(jù)存儲在 CPU 中。本設(shè)計數(shù)據(jù)采集模塊的電路如圖 34所示： 圖 34 數(shù)據(jù)采集模塊電路圖 畢 業(yè) 設(shè) 計 16 AD620AN電壓放大電路的設(shè)計 綜上 所述，本設(shè)計的壓力信號采樣通過壓力傳感器實現(xiàn)，而壓力傳感器的壓力采樣范圍只有 0~5mv，因為 A/D 轉(zhuǎn)換模塊的 ADC0832 只能識別伏級電壓，所以必須得把 0~5mv 電壓擴大一千倍，本設(shè)計采用的信號放大器為 AD620AN，它是一款高精度儀表放大器，是電子秤和傳感器接口等精密數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的理想之選]15[ 。 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計 本設(shè)計的 數(shù)據(jù)采集通過壓力傳感器實現(xiàn)在本次設(shè)計中壓力傳感器選用應(yīng)變式力傳感器，即 5kg 的稱重傳感器，它的核心器件是應(yīng)變片，將應(yīng)變片粘貼到受力的力敏型彈性元件上 ,當彈性元件因為受力產(chǎn)生變形時，應(yīng)變片也產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變，這種應(yīng)變同時轉(zhuǎn)化成電阻的變化，力引起的電阻變化轉(zhuǎn)化為測量電路的壓力采樣值。時鐘周期是單片機運行的最基本時間單位，CPU 完成一條基本指令所需要的時鐘周期為一個機器周期，單片機的每個 12 時鐘周期稱為一個機器周期， 6MHz 晶振對應(yīng)的時鐘周期為 2us。晶振和電容的安裝要盡可能的靠近單片機，以減小導線間的寄生電容，保證晶振的穩(wěn)定、可靠的工作 ]14[ 。頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率越高，單片機的運行速度越快。