【正文】 12V 轉(zhuǎn) 5V 的電源電路。 AT89S52的最小系統(tǒng) 在引腳 18XTAL2 和引腳 19XTAL1 兩端跨接晶體振蕩器（簡稱晶振），就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，發(fā)出脈沖直接進入內(nèi)部時鐘電路，這里選用晶體振蕩器的頻率黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 為 ；引腳為 9 復(fù)位輸入端，接上電容，電阻及開關(guān)后構(gòu)成復(fù)位電路；引腳20 為接地端，引腳 40 為電源端。 (5) XTAL1： 振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 (4) EA/VPP： EA 為內(nèi)外程序存儲器選擇控制端。 PROG 為本引腳的第二功能，對 FLASH 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖。否則， ALE 將被微弱拉高。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的8EH 單元的 D0 位置 1，可禁止 ALE 操作。 (2) ALE/PROG： ALE 為地址鎖存允許信號，當單片機上電正常工作后， ALE 引腳不斷輸出正脈沖信號。 特殊寄存器 AUXR（ 輔助寄存器 ） (地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無效。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 表 P3 口的第二功能 管腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（ 外 部 中斷 0） INT1（ 外 部 中斷 1） T0（計數(shù)器 0 外部計數(shù)輸入） T1（計數(shù)器 1 外部計數(shù)輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 5. 其它 (1) RST為復(fù)位信號輸入端。 P3 口可接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗的控制信號。對 P3 口寫入1 時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可作為輸入端口使用。 4. P3口 P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在使用 8 位地址（如 MOVXRI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVXDPTR）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。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。 表 P1口的第二功能 管腳 第二功能 定時器 /計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入，時鐘輸出 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） 3. P2口 P2 口是一組具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在 flash編程和校驗時， P1口接收低 8位地址字節(jié)。作輸入口使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 (T2)1(T2EX)2345678RESET9 RXD10 TXD11 INT012 INT113 T014 T115 WR16 RD17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40AT89S52 圖 AT89S52 的封裝引腳圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 P1口的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4個 TTL邏輯門電路。在 FLASH 編程時 P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時輸出指令字節(jié)，校驗時要求外接上拉電阻。 作為輸出口用時，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口P0 口寫 “1”時，可作為高阻抗輸入端用。 AT89S52的引腳排列及功能 AT89S52 具有 PDIP， PLCC 和 TQFP 三種封裝形式，其中 PDIP 封裝的 引腳 排列如圖 所示。通用的 8位 CPU與在系統(tǒng)可編程 Flash集成在一塊芯片上，從而使 AT89S52功能更加完善，應(yīng)用更加靈活；具有較高的性價比，使其在嵌入式控制系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用前 景。 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。 數(shù)據(jù)采集卡，即實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集 (DAQ)功能的計算機擴展卡，可以通過 USB、 PXI、 PCI、PCI Express、火線 (1394)、 PCMCIA、 ISA、 Compact Flash、 48 23以太網(wǎng)、各種 無線網(wǎng)絡(luò) 等總線接入 個人計算機 。 齒輪箱 RPM 測量 鏈輪齒速度檢測 鏈輸送帶的速度和距離檢測 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 曲軸 / 凸輪軸 RPM 及位置測量 脈沖計數(shù) 速度計 電參數(shù) 供電電壓： ～ 24V 負載電流： ≤ 40mA 輸出電壓 ( 輸出低電平 ) ： ≤ 輸出漏電流 ( 輸出高電平 ) ： ≤ 10 μ s 開關(guān)時間 ( 與外部電路有關(guān) ) 上升 (10 到 90%) 15 μ s 下降 (90 到 10%) 1 μ s 測量頻率范圍（與目標物有關(guān)） 最小值 2HZ 數(shù)據(jù)采集卡 數(shù)據(jù)采集 (DAQ)，是指從 傳感器 和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采非電量或 者電量信號 ,送到上位機中進行分析 ,處理。 反向電壓和浪涌電壓保護。 測量范圍的頻率響應(yīng)： 2HZ ～ 20KHZ （與目標物有關(guān)）。 數(shù)字電流沉輸出 ( 集電極開路 ) 。為適應(yīng)這些要求，技術(shù)人員正集中精力開發(fā)研制 GTS自校準技術(shù)。特殊規(guī)格可按要求定制 (10) 探極直徑： φ1 φ1 φ25 (11) 接濕材質(zhì)： 316 不銹鋼、 1Gr18Ni19Ti 或聚四氟乙烯 (12) 長期穩(wěn)定性： ≤%FS/年， (13) 溫度漂移： ≤%FS/℃ （在 0～ 70℃ 范圍內(nèi)） (14) 溫度漂移： ≤%FS/℃ （在 0～ 70℃ 范圍內(nèi)） (15) 防爆等級：本安 ExiaⅡ C T6 隔爆 ExdⅡ C T5 (16) 防護等級： IP65 (17) 本安參數(shù)： Ui： 28VDC， Ii： 93mA， Pi： ， Ci： ， Li： 0mH OHG01霍爾效應(yīng)齒輪傳感器 霍爾效應(yīng)齒輪齒傳感器（ GTS）是一種重要的自動化檢測元件，尤其是在汽車上的應(yīng)用日益增加，主要實現(xiàn)位置、速度和方向的檢測。也適用于各種非導(dǎo)電液體的測量。 CR60611數(shù)字油位傳感器 CR606 系列電容式油位變送器，是為鐵路機車、汽車油箱、油罐車、油庫等油位的精確測量而量身定做的專門儀表，整機無任何可動或彈性部件，耐沖擊、安裝方便、可靠性高、精度高、性能價格比好。 (3) 支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8 個，實現(xiàn)多點測溫，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定。 技術(shù)性能描述 (1) 獨特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。封裝后的 DS18B20 可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。 溫 度 傳 感 器轉(zhuǎn) 速 傳 感 器油 耗 傳 感 器按 鍵 電 路單 片 機顯 示 電 路P S I 通 信數(shù) 據(jù) 采 集 卡D A Q虛擬儀器P C 圖 34 總體設(shè)計框圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 第 4 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 傳感器簡介 DS18B20溫度傳感器 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號多種多樣，有 LTM8877， LTM8874 等等。整個系統(tǒng)由傳感器，數(shù)據(jù)采集卡和虛擬儀器 PC 相連，再由 PSI 通信反饋回單片機，通過按鍵開關(guān)調(diào)節(jié)其顯示。所以最終決定采用如圖 43 所示的界面設(shè)計。圖 32 所示方案布局又過于散亂，排列各種顯示模塊所需的空間較大，在實踐中會大大增加成本。經(jīng)過初步設(shè)想之后，設(shè)計出以下三種界面（圖 3 3 33所示）。裝有電子鐘的儀表板總成，要防止汽車電氣設(shè)備產(chǎn)生的高頻振蕩對電子鐘走時性能的干擾。要求儀表應(yīng)能在相對濕度為 90%的環(huán)境下工作，并通過耐潮試驗及絕緣介電強度試驗 汽車行駛引起的車身振動，發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)引起的汽車各部件振動，都會影響儀表指示的準確性，縮短儀表的使用壽命，因此必須在儀表板外面加放橡皮減震墊圈等，以保證儀表零件的足夠強度和緊固件的牢固性。還由于潮濕空氣的變冷，使毛細管內(nèi)的水分凝聚，引起指示誤差以致堵塞。 由于汽車儀表工作的環(huán)境條件所限，因此它還將受到濕度的影響。 汽車儀表的使用條件 汽車是被廣泛使用的交通運輸工具，要在各種環(huán)境溫度下都能正常運行，因此要求汽車儀表在 40~+55℃ 范圍內(nèi)都能正常工作。 儀表板總成分垂直安裝式和傾斜安裝式兩類，二者又各有組合式和分裝式 種。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 6 第 3 章 總體設(shè)計方案 總體設(shè)計思路 汽車儀表及其顯示裝置的作用和組成 在駕駛員前方臺板上都裝有儀表報警燈及電子顯示裝置，用來指示汽車運行以及發(fā)動機運轉(zhuǎn)的狀況，以便駕駛員隨時了解和掌握汽車各系統(tǒng)、各部件的工作狀態(tài)，保證汽車可靠而安全地行駛。對此設(shè)計了兩個步驟，包括信號采集與處理、儀表盤輸出。 虛擬儀表系統(tǒng)的實現(xiàn)步驟 在汽車智能數(shù)字儀表的開發(fā)過程中，數(shù)字儀表所需要采集的信息量比較多，各種車型的信息參數(shù)又差別較大，這些問題的存在給儀表的實車測試和參數(shù)標定 帶來了困難。 用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建的車載虛擬數(shù)字式儀表 ,將這些問題迎刃而解。 7. 時間 用來顯示當前時間。 6. 左右轉(zhuǎn)向燈 它有前、后、側(cè)轉(zhuǎn)向信號燈之分，一般位于車輛的四角。 5. 溫度表 汽車冷卻系統(tǒng)的功能是使發(fā)動機在所有工況下都保持在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。 4. 轉(zhuǎn)速表 轉(zhuǎn)速表是用來指示發(fā)動機轉(zhuǎn)速的裝置，轉(zhuǎn)速表單位是 r/min，即顯示發(fā)動機每分鐘轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)。 3. 燃油表 用來指示燃油箱內(nèi)的存油量，其單位是升 (L)，表上的刻度線表示存油量，指針指到不同的刻度線表示不同的存油量并在表盤上顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。表上的刻度線表示速度，指針指到不同的刻度線表示不同的速度。汽車儀表盤主要有以下幾大功能： 1. 車速表 車速表是用來指示汽車車速的裝置 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 4 第 2 章 功能分析 汽車儀表盤系統(tǒng)功能分析 汽車儀表是用以監(jiān)測汽車各系統(tǒng)工作狀況的裝置，如當前車速、里程顯示、油量消耗、油耗警告等。 第五章介紹了本設(shè)計的軟件程序設(shè)計。其硬件電路的設(shè)計包括單片機主控模塊設(shè)計、按鍵模塊設(shè)計、顯示模塊設(shè)計以及電源模塊設(shè)計等。 第三章主要介紹了本設(shè)計的設(shè)計要求以及方案論證，并對各個模塊的方案論證進行了詳細介紹。 第一章主要介紹了本設(shè)計的課題目的及意義和本設(shè)計的主要內(nèi)容。汽車電子儀表顯示裝置不僅能提供大量復(fù)雜的信息服務(wù)，而且還有精度高和高可靠性、一表多用、外形設(shè)計美觀、自由度大、滿足小型輕量化要求等特點，因此電子儀表顯示裝置已成為現(xiàn)代汽車的發(fā)展新潮流，具有非常 廣闊的發(fā)展空 間。汽車電子控制裝置必須迅速、準確地處理各種信息，并通過電子儀表顯示出來，使駕駛員及時了解并掌握汽車的運行狀態(tài)，妥善處理各種情況。 目前國內(nèi)汽車儀表行業(yè)在整體上仍滯后于整車的發(fā)展， “散、亂、差 ”的狀況尚未改變，與國外相比有很大的差距，表現(xiàn)在產(chǎn)品技術(shù)水平低，造型單調(diào)，產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和耐久性差，制造工藝落后，產(chǎn)品檢測不完善，數(shù)字化程度低等方面 [3]。為了提高電控單元信息利用率，要求大量的數(shù)據(jù)信息能在不同的電子單元間共 享，汽車綜合控制系統(tǒng)中大量的控制信號也需要實時交換，不同功能電子控制系統(tǒng)單元間的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要。然而隨著電子控制系統(tǒng)單元(ECU)在汽車上廣泛應(yīng)用，汽車電子化程度越來越高。用戶不用編寫測試程序，即可進行測試、測量，實現(xiàn)了測試的自動化、智能化 [4， 5]。軟面板上具有與實際儀器相似的旋鈕、開關(guān)、指示燈及其它控制部件。利用虛擬儀器思想建立的測試系統(tǒng)提高了測量精度、測量速度，減少了開關(guān)、電纜，系統(tǒng)易擴充、易修改，使得測試系統(tǒng)體積小、靈活方便、成本低、效率高，成為現(xiàn)代測試系統(tǒng)發(fā)展的主流。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2 虛擬儀器是隨著計算機技術(shù)、現(xiàn)代測量技術(shù)、電子儀器技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生的一種新型儀器。 0 隨著虛擬技術(shù)（ VT）在汽車業(yè)應(yīng)用的日益廣泛 [3]，特別是日臻成熟的智能車輛公