【正文】 速傳感器是用信號(hào)源 模擬的，傳給單片機(jī)的脈沖是一定的，因?yàn)檐囁俸投鏅C(jī)角度還有路況都有關(guān)系，計(jì)算車速的時(shí)候我是用舵機(jī)和路況參數(shù)產(chǎn)生一個(gè)系數(shù)來影響車速， 經(jīng)過試驗(yàn)，得出，舵機(jī)系數(shù)是 (duoji500)/800，路況系數(shù)為 (adval+400)/700， 從而把這三者聯(lián)系起來 。 （ 2） A/D 采樣模擬路況子程序 23 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 圖 13 AD采樣子程序流程圖框圖 A/D 采樣模擬路況子程序圖說明： 在此圖中先將 AD轉(zhuǎn)換器初始化，將滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，然后讀取到采樣值，并輸入給單片機(jī)工作。下面將軟件和硬件部分做個(gè)簡單介紹： （ 1）汽車巡航 軟件 程序設(shè)計(jì)過程 使用的 AD芯片采樣模擬路況，通過信號(hào)發(fā)生器模擬車速傳感器信號(hào)，程序 20 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 里要對 AD 進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)讀取， 而單片機(jī) 要處理車速信號(hào)得到當(dāng)前車速，還要控制液晶顯示和舵機(jī)的工作，由于本系統(tǒng)使用的單片機(jī)沒有 PWM模塊，舵機(jī)控制信號(hào)采用的是由兩個(gè)中斷來控制產(chǎn)生的 [7]。 統(tǒng)軟件 和硬件 在本次 系統(tǒng)， 我偏重做了軟件部分 ， 對整個(gè)巡航系統(tǒng)首先做了 Protel 電路圖，和 Proteus 仿真，又利用 keil 軟件進(jìn)行程序的編譯與調(diào)試， 它對硬 件系統(tǒng)起到擴(kuò)充和完善的作用。在設(shè)計(jì)常用的單、雙面印制板時(shí)只要選擇適當(dāng)?shù)脑季趾筒季€策略方法 ， protel 就可以輕易的達(dá)到98%100%的布通率。 Protel 軟件環(huán)境介紹 Protel印制板設(shè)計(jì)軟件包是澳大利亞 protel technology公司 發(fā)開的 電子 CAD產(chǎn)品， 在電路圖的設(shè)計(jì)上， protel 有著很高的自動(dòng)布線布通率。 Proteus 軟件 中能進(jìn)行 模擬和數(shù)字電路的設(shè)計(jì) ，在設(shè)計(jì)中可以使用一個(gè)特定符號(hào)來代替元器件，并完成不會(huì)對真實(shí)電路造成任何損害的電路仿真操作。 圖 9 復(fù)位電路 19 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) proteus 軟件環(huán)境介紹 Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics 公司 所開發(fā)的 工具軟件， Proteus 軟件除了具有和其它 EDA 工具一樣的原理布圖、 PCB 自動(dòng)或人工布線及電路仿真的功能外， 最重要的是， 它 有 互動(dòng)的電路仿真 。 在 參數(shù)的選定 過程中， 振蕩穩(wěn)定后應(yīng)保證復(fù)位高電平持續(xù)時(shí)間大于 2 個(gè)機(jī)器周期。通電 的時(shí)候 ，電容 C1通過電阻 R1充電， RST 端 口 出現(xiàn)正脈沖 時(shí)候 ，用以復(fù)位。本次設(shè)計(jì)采用上電復(fù)位電路。晶體 頻率 與 系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率 成正比 ， 而頻率越快， 單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。電路中的電容 C3和 C4 為 30pF。 在 89C52 單片機(jī)內(nèi)部 中 有一個(gè)用于構(gòu)成放大器， 該放大器內(nèi)有高增益反相的振蕩器，其中 XTAL1 為 輸入端口 ， XTAL2為 輸出端口。 17 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4，功耗低 LCD 液晶顯示器主要 內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng) IC 上 耗功電量 ，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 數(shù)字式接口 液晶顯示器都是 接受 數(shù)字式的 信號(hào) ，單片機(jī)系 輸出的信號(hào)能夠被液晶顯示器更好吸收，在做實(shí)物的時(shí)候 方便操作 。 圖 6 1602 LCD 液晶顯示屏 LCD 液晶顯示屏的優(yōu)點(diǎn)。 圖 5 舵機(jī) 16 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 LCD 1602 液晶顯示器 液晶顯示 是利用液晶的物理特性，顯示區(qū)域 由 電壓 來控制 ，有電就有顯示，LCD 既可以顯示圖形，也可以顯示字符 。 在本次設(shè)計(jì)中，由滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的一個(gè)模擬信號(hào)，由 VIN(+)口輸入ADC0804，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)由 DB1到 DB6 輸入進(jìn) 89C52 單片機(jī)進(jìn)行處理。 DB0~DB7:輸出 8 位的數(shù)字信號(hào) 。 DGND, AGND: 數(shù)字 信號(hào) 和模擬 信號(hào)的接地 口 。 VIN(+) VIN() :差動(dòng)模擬電壓輸入 。 CLK IN， CLK R：時(shí)鐘輸入 。 /WR：用來控制輸入 轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)口，表示 ADC的轉(zhuǎn)換開始（ /CS=0 時(shí)），當(dāng) /WR 口由 HI變?yōu)?LO時(shí)，清除轉(zhuǎn)換器 ：當(dāng) /WR 變?yōu)?HI時(shí)，開始 轉(zhuǎn)換 。 /RD：為 外部讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的控制輸出信號(hào)。 而它的 8位分辨率， 100US轉(zhuǎn)換時(shí)間 ， 1LSB的總誤差 ， 是相當(dāng)高效的 。 AT89C52 主要特性： 1）與 MCS51 兼容 2）片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 3） 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 4）全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz 5）三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 6）數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 7） 128 8位內(nèi)部 RAM 8） 32 可編程 I/O 線 9） 5個(gè)中斷源 10）兩個(gè) 16位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 11）壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 12）可編程串行通道 13）低功耗的閑置和掉電模式 14 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ADC0804 A/D 轉(zhuǎn)換器 A/D 轉(zhuǎn)換器就是將產(chǎn)生的模擬信號(hào)（無論是電壓變化，溫度變化）轉(zhuǎn)變 成數(shù)字信號(hào) 輸入單片機(jī)進(jìn)行處理 。如果采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件那么 XTAL2 應(yīng)不接。 振蕩器特性 : XTAL1 和 XTAL2 分別是反向放大器的輸入和輸出端。 XTAL1 引腳：反向振蕩放大器的輸入以及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 EA/VPP 引腳：加密方式 1時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET。在外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。另外，該引腳被拉高。但是要注意的是，每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，都將跳過一個(gè) ALE 脈沖，如想禁止 ALE 的輸出，可在 SFR8EH 地址上置 0。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，應(yīng)該保持 RST引腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 P3 口也可作為 AT89C52 的特殊功能口 P3 口管腳 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：（記時(shí)器 0外部輸入） T1：（記時(shí)器 1外部輸入） WR：（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） RD：（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)也為閃爍編程、編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng) P3口寫入 1時(shí)管腳被內(nèi)部上拉為高電平，并作為輸入引腳。 P2 口在 FLASH 校驗(yàn)和編程時(shí)接收高八位控制信號(hào)和地址信號(hào)。因此原因作為輸入時(shí)， P2口的引腳被外部拉低，此時(shí)輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 12 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 P2 口： P2 口是內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2 口緩沖器能接收輸出 4個(gè) TTL 門電流。P1口被外部下拉為低電平時(shí)，會(huì)輸出電流，這是因?yàn)閮?nèi)部上拉的原因。 P1 口： P1 口是一個(gè)在內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口。 P0 口能夠用做外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，還可以被定義為數(shù)據(jù) /地 址的第八位。 P0 口： P0 口是一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳吸收 8TTL 門電流。 圖 3 AT89C52單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 VCC：供電引腳。 圖 2 AT89C52單片機(jī)引 腳圖 AT89C52 單片機(jī)與早期 Intel 的 8051/8751/8031 芯片的外部引腳和指令系統(tǒng) 11 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 完全兼容，只不過用 Flash ROM 替代了 ROM/EPROM 而已。 AT89C52 有 40個(gè)引腳，雙向輸入 /輸出（ I/O） 有 32個(gè) 端口，中斷口 有兩個(gè) ， 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 有 3 個(gè) ,全雙工串行通信口 有 2 個(gè) ，讀寫口線 有 2 個(gè) ，AT89C52 雖然 不可以在線編程 ，但 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程。此時(shí)按下加速（或減速）鍵，巡航車速每次增加 (或降低 )5km/h，汽車定 速巡航， 9 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 此時(shí)如果按下取消鍵、開關(guān)鍵、模擬油門動(dòng)作的按鍵中的任何一個(gè)，系統(tǒng)就會(huì)關(guān)閉，車速由駕駛員控制。當(dāng)開關(guān)鍵按下后液晶顯示當(dāng)前車速和巡航車速，當(dāng)巡航車速為 0km/h時(shí)，系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)。 8 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 系統(tǒng)總體框圖 圖 1 系統(tǒng)總體框圖 當(dāng)汽車巡航控制系統(tǒng) 啟動(dòng)后，程序進(jìn)入初始化階段。在功能上進(jìn)行了擴(kuò)充，并且使得硬件連線顯得較為簡單，在軟件部分，程序顯得層次分明。 但是 步進(jìn)電機(jī)做位置定位電機(jī)扭力一般比 舵 機(jī)要小 ， 而 舵機(jī) 機(jī)用于位置定位，必須用位置反饋的方法通過一定的算法來實(shí)現(xiàn)的 ， 在進(jìn)行反饋調(diào)速時(shí)候不如舵機(jī)好用 。該系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡單，但是數(shù)碼管顯示耗費(fèi)單片機(jī)資源，軟件設(shè)計(jì)部分，程序冗長而復(fù)雜，易產(chǎn)生混淆。 7 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 通過查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)初期共有 3個(gè)方案供選擇，分別是：（ 1）采用 89C2051單片機(jī) +步進(jìn)電機(jī) +數(shù)碼管顯示組成的系統(tǒng)；（ 2）采用 AT89C52 單片機(jī) +步進(jìn)電機(jī)+1602 液晶顯示芯片組成的系統(tǒng)；（ 3）采用 AT89C52 單片機(jī)和舵機(jī)加上 1602 顯示組成的系統(tǒng)。 1602LCD 液晶顯示器 : 工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示 16x02 即 32 個(gè)字符 。本系統(tǒng)可以分為以下4大模塊： AT89C52 模塊：用于數(shù)據(jù)處理，和外圍的時(shí)鐘芯片通信，并控制時(shí)鐘傳輸過程，采集時(shí)間信息并予以處理。 本課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要 由 :AT89C52 為中央處理芯片，用于數(shù)據(jù)處理，初值設(shè)定 。此 .hex 文件是硬件電路運(yùn)行實(shí)現(xiàn)的源代碼來源。首先，在 Protel 軟件環(huán)境中進(jìn)行硬件電路圖的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代汽車電子技術(shù) 為解決這個(gè)問題，研發(fā)出了一種電子控制巡航系統(tǒng)（ CCS），當(dāng)車速達(dá)到一 定高速的時(shí)候，如果想進(jìn)入巡航狀態(tài)，可以直接開啟巡航控制開關(guān)，然后 汽車會(huì)以當(dāng)前 的 車速自動(dòng)進(jìn)入 巡航 狀態(tài)， 保持在這個(gè)速度附近不變，如果突遇道路狀況變化、上下坡、轉(zhuǎn)彎和各種阻力變化的情況下，巡航控制系統(tǒng)的執(zhí)行器可以在一定范圍下自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，保持車速恒定，駕駛員在巡航過程中只 需要控制轉(zhuǎn)向盤，兩腿處于自由狀態(tài)，使 駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度 大大減輕 。 at the same time, it gives the flow chart and the main source code of software design. Key words: 89C52 Single Chip Steering gear LCD display PID algorithm