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機動車油耗量計算與顯示畢業(yè)設計論文(參考版)

2025-07-01 01:03本頁面
  

【正文】 開始 LCD初始化 LCD顯示數(shù)據(jù) LCD顯示程序流程圖單片機傳遞數(shù)據(jù) 桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 26 頁 共 50 頁 是 否 是
。在設計測試程序時,把控制面板管理程序模塊設計成主程序模塊,其他模塊都是在該模塊的控制下進行的。通過程序來對需要顯示的項目進行設置顯示。可以得出只要知道 N,就可以算出速度 V。單片機即可根據(jù)獲得的流量脈沖頻率f求得管道燃油流量Q 。在測量范圍內(nèi),傳感器輸出的脈沖頻率與體積流量成正比。在測試中由于存在干擾,軟件程序設計中需要編寫抗干擾程序,以提高采集數(shù)據(jù)的準確度。設計時,將控制面板管理程序模塊設計成主程序模塊,其他模塊在該模塊的控制下進行。系統(tǒng)檢測控制面板輸入,根據(jù)控制面板輸入進入相應程序。初始化模塊。初始化是為了讓系統(tǒng)正常工作,而給一些變量參數(shù)賦以初值的程序。4.1 初始化程序對所有模塊進行初始化,例如單片機的初始化、LCD顯示的初始化等。程序主函數(shù)的設計,由于設計中使用了相應的芯片,所以必須首先對相應的芯片進行初始化并對瞬時油耗、平均油耗、速度、里程等的行初始化、中斷向量的設計以及開中斷、循環(huán)等待等準備。AT89S52 單片機的程序可以使用 C 語言,也可以使用匯編語言,或者是兩者的結合,本設計使用 C 語言編寫程序實現(xiàn)機動車油耗量的計算與顯示的功能。 鍵閉合及斷開時的電壓波動 3. 9 本章小結本章是機動車油耗量計算與顯示系統(tǒng)硬件部分的設計與匹配,對單片機、流量傳感器、光電傳感器、斷電檢測、數(shù)據(jù)保存、顯示器、控制面板和電源等模塊元件,根據(jù)系統(tǒng)要求,以及目前上述各種元件的技術狀況、性能特點、性價比等,結合調研情況以及相關參考資料進行了對比分析,確定了采用的元件的具體型號,相互之間做到了很好的匹配,使其建立一個完整的系統(tǒng)。機械觸點在閉合及斷開瞬間由于彈性作用的影響,均有抖動過程,從而使電壓信號也出現(xiàn)抖動,如圖所,一般為510ms。單片機可以采用查詢或中斷方式了解有無鍵輸入并檢查哪一個鍵被按下,并通過轉移指令轉入執(zhí)行該鍵的功能程序,執(zhí)行完又返回到原始狀態(tài)。因此鍵盤模塊設計的好壞,直接關系到系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。 3. 8 按鍵模塊:在單片機應用中 ,人機交互對話最通用的方法就是通過鍵盤進行的。當正確執(zhí)行完寫入24C02子程序后需對 EPSW 清0,并且在主程序適當?shù)牡胤郊由?EPSW 清0 指令,反復冗余執(zhí)行。 (3)對寫入 24C02子程序設置軟件口令,口令符合可以執(zhí)行寫入,否則拒絕寫入。這樣,在數(shù)據(jù)寫入24C02之前就可以插入校驗子程序,對預備寫入的數(shù)據(jù)進行檢查,若該 RAM 數(shù)據(jù)已經(jīng)受到干擾,其值大多數(shù)應落在大于9的范圍內(nèi)(可能性百分比系數(shù)為246/256 ) ,故此當數(shù)據(jù)大于9時就禁止執(zhí)行寫入24C02的子程序,以免錯誤數(shù)據(jù)寫入24C02,而對正常需要修改的參數(shù)無影響。一般來說,同種牌號的24C02器件性能是一樣的,可以采用抽樣試驗決定取舍;對于有2片24C02以上的系統(tǒng),必須嚴格檢查其器件尋址功能,這可以輪流撥下其中一片24C02器件,檢查相應的數(shù)據(jù)存取功能,若沒有交叉出錯現(xiàn)象則可以選用。對于只用一片24C02器件的系統(tǒng),因為不需要分辨不同的地址,只要 WP 保護功能正常就可以了,這只要斷開 WP 與 CPU 連線且保持高電平,再試一下系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀寫功能是否正常就可以了。所以說一些同樣功能型號的電子器件在兼容性上往往會帶來意想不到的問題,值得引起注意。以前通過簡單的器件間替換比較,發(fā)現(xiàn)不同牌號的24C02 其抗干擾性能是不一樣的,于是就認定24C02器件存在質量 好壞的問題。24C02 與單片機的接口非常簡單,圖示 M24C02E0,E1,E2 為器件地址線,WP 為些保護引腳,SCL,SDA 為二線串行接口,符合 I2C 總線協(xié)議。 8腳^WDO:看門狗輸出端喂狗信號在 內(nèi)能及時送入時,該腳即產(chǎn)生1個低電平信號。 該輸入端收到脈沖信號,則內(nèi)部定時器溢出,8 腳由高電平變?yōu)榈碗娖健?6腳 WDI:看門狗輸入端,俗稱“喂狗”信號。 5腳^PFO :電源檢測輸出端。 4腳PFI:電源檢測輸入端, 時候 PFO 輸出低電平。 2腳 VCC:5V 電源。MAX813引腳說明:1腳^MR:手動復位輸入端,當該端輸入低電平保持140ms 以上,MAX813就輸出復位信號。所以 VS=(2/12)=,當 VS 觸發(fā) PFI 管腳,管腳 PFO 產(chǎn)生低電平通知單片機( 計數(shù)器溢出中斷)主電源斷電,讓單片機利用電容存儲能量及時保存重要數(shù)據(jù)。通過單片機計算傳感器傳遞的單位時間1 秒內(nèi)脈沖數(shù),即可得到 f,從而可求出 Q=f/98。 液體流量傳感器 桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 17 頁 共 50 頁當有液體通過時候,液體帶動傳感器中輪子,輪子轉動霍爾元件會發(fā)生信號變化,從而能測出液體的通過量。因此本設計中用到一個普通的流量傳感器(本質是霍爾傳感器),與 FP-214型活塞式流量傳感器相比其精準度低許多,但原理一樣。開始考慮通過測量燃油的剩余量來測出耗油量,但發(fā)現(xiàn)油箱是固定的,無法測量其剩余油量重量。液體測量傳感器測量量精確度關系到整個系統(tǒng)的精確度,經(jīng)研究對比發(fā)現(xiàn)日本小野公司的 FP-214型活塞式流量傳感器是相當不錯的選擇;精準度高,價格合適。設機動車車輪周長為 S(m),單位時間1秒內(nèi)光電傳感器傳遞給單片機的低電平信號次數(shù)是 N。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 16 頁 共 50 頁 電機與光電傳感器安裝圖 電機上的碼盤十個槽,當電機轉動一圈時候,光電傳感器將感應到十個高低電平信號傳遞給單片機處理。模塊中的紅外對管一邊是發(fā)射一邊是接收。利用光電傳感器測速:此次設計中利用光電測速傳感器實物圖如下: 光電傳感器實物圖3線制接口(S 為信號輸出端,+為正電源,為負電源也就是地線 ),TTL 電平(可直接連接單片機 I/0號,有擋礙物時,指示燈亮,輸出高 電平;無擋礙物時,指示燈不亮,輸出底電平。它由很小的三角錐體反射材料組成,能夠使光束準確地從反射板中返回,具有實用意義。此外,光電開關的結構元件中還有發(fā)射板和光導纖維。在接收器的前面,裝有光學元件如透鏡和光圈等。光束不間斷地發(fā)射,或者改變脈沖寬度。光電傳感器在一般情況下,有三部分構成,它們分為:發(fā)送器、接收器和檢測電路。在無光照時管子流過的電流為暗電流 Iceo=(1+β)Icbo (很?。?,比一般三極管的穿透電流還小;當有光照時,激發(fā)大量的電子空穴對,使得基極產(chǎn)生的電流Ib 增大,此刻流過管子的電流稱為光電流,集電極電流 Ic=(1+β )Ib,可見光電三極 桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 15 頁 共 50 頁管要比光電二極管具有更高的靈敏度。為增大光照,基區(qū)面積做得很大,發(fā)射區(qū)較小,入射光主要被基區(qū)吸收。光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外,還有對電信號放大的功能。在外電場的作用下,光電載流子參于導電,形成比暗電流大得多的反向電流,該反向電流稱為光電流。micro。所謂遮光式是指當光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測物光遮其中一部份,使投射到光電元件上的光通量改變, 改變的程度與被測物體在光路位置有關.光敏二極管是最常見的光傳感器。光電傳感器工作原理:由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學測控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學測控系統(tǒng))輸出量性質可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖( 開關)式光電傳感器 .模擬式光電傳感器是將被測量轉換成連續(xù)變化的光電流,它 (檢測目標物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻檔),恒光源發(fā)出的光能量穿過被測物,部份被吸收后,透射光投射到光電元件上。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點,因此在工業(yè)自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。光電式傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器。光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點,而且可測參數(shù)多,傳感器的結構簡單,形式靈活多樣,因此,光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。它首先把被測量的變化轉換成光信號的變化,然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。將電容改為1000和470后,問題得到解決。電容起到兩個作用,一、濾波穩(wěn)定,二、儲能元件。 7805實物圖 7805連接原理圖 VS 是機動車提供的 12V 電源, VCC 是提供單片機和其他硬件的5V 電源。該系列集成穩(wěn)壓 IC型號中的 lm78或 lm79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓,如 lm7806表示輸出電壓為正6V,lm7909表示輸出電壓為負9V。它的樣子象是普通的三極管,TO 220 的標準封裝,也有 lm9013樣子的 TO92封裝。電子產(chǎn)品中,常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的 lm78 系列和負電壓輸出的 lm79系列。基于經(jīng)濟實惠、簡單操作和穩(wěn)定的原則,選擇7805 芯片。 圖 LCD1602 仿真圖 3. 4 電源轉換模塊機動車自身的電源電壓一般是 12V 或者 24V。經(jīng)過對比數(shù)碼管和 LCD 的優(yōu)缺點和結合系統(tǒng)功能的要求,可知選擇 LCD 作為顯示模塊更為佳。LCD:優(yōu)點:可以同時顯示多個數(shù)據(jù)字符和數(shù)字,外圍電路簡單。數(shù)碼管:優(yōu)點:價格便宜,亮度足夠大,原理簡單程序代碼容易讀寫。然而,定時器2 的標志位 TF2 在計數(shù)溢出的那個周期的 S2P2被置位,在同一個周期被電路捕捉下來。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 12 頁 共 50 頁定時器0和定時器 1標志位 TF0 和 TF1在計數(shù)溢出的那個周期的 S5P2被置位。程序進入中斷服務后,這些標志位都可以由硬件清0。它們?yōu)?AT89系列新產(chǎn)品預留。對于 AT89S52, 。IE 還包括一個中斷允許總控制位 EA,它能一次禁止所有中斷。EA=0,中斷總禁止;EA=1,各中斷由各自的控制位設定 預留ET2 定時器2中斷允許控制位ES 串行口中斷允許控制位ET1 定時器1中斷允許控制位EX1 外部中斷1允許控制位ET0 定時器0中斷允許控制位EX0 外部中斷0允許控制位中斷源AT89S52 有6個中斷源:兩個外部中斷(INT0 和 INT1) ,三個定時中斷(定時器0、2)和一個串行中斷。當 RCKL=1或 TCKL=1時,此標志位無效,定時器2溢出時,強制做 桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 11 頁 共 50 頁自動重載操作。當 EXEN2=1時, CP/RL2=1,T2EX 出現(xiàn)負脈沖,會引起捕捉操作;當定時器2溢出或 EXEN2=1時 T2EX 出現(xiàn)負跳變,都會出現(xiàn)自動重載操作。TR2=1,定時器2開始工作C/T2定時器 2 定時/計數(shù)選擇標志位。當 EXEN2=1時,如果定時器2沒有用作串行時鐘,T2EX()的負跳變將引起定時器2 捕捉和重載。若 TCLK=1,串行口將使用定時器 2 溢出脈沖作為串行口工作模式1 和3 的串口發(fā)送時鐘; TCLK=0,將使用定時器1計數(shù)溢出作為串口發(fā)送時鐘
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