【正文】 再?gòu)膯纹瑱C(jī)P0口將電平信號(hào)送入液晶顯示器C實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。交通與汽車工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課 程 名 稱: 汽車電控系統(tǒng)實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì) 課 程 代 碼: 6010319 題 目: 機(jī)油壓力控制系統(tǒng) 年級(jí)/專業(yè)/班: 2010級(jí)汽車電子一班 學(xué) 生 姓 名: 學(xué) 號(hào): 開 始 時(shí) 間: 2014 年 1 月 6 日完 成 時(shí) 間: 2014 年 1 月 10 日課程設(shè)計(jì)成績(jī)：學(xué)習(xí)態(tài)度及平時(shí)成績(jī)（30）技術(shù)水平與實(shí)際能力（20）創(chuàng)新（5）說(shuō)明書（計(jì)算書、圖紙、分析報(bào)告）撰寫質(zhì)量（45）總 分（100）指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日目 錄 摘要…………………………………………………………………………………………21 引言………………………………………………………………………………………3 問(wèn)題的提出……………………………………………………………………………3 任務(wù)與分析……………………………………………………………………………32 方案設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………………………4 系統(tǒng)總體框圖…………………………………………………………………………4 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………5 AT89C51單片機(jī) ……………………………………………………………………5 ADC0808 ………………………………………………………………………………8 時(shí)鐘電路………………………………………………………………………………11………………………………………………………………………………11 MPX4115壓力傳感器…………………………………………………………………12 LM061L液晶顯示器…………………………………………………………………12 直流電機(jī)控制電路 ……………………………………………………………………13…………………………………………………………………………14 4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………15 Proteus軟件環(huán)境介紹………………………………………………………………15 Kile uVision4軟件環(huán)境介紹………………………………………………………15 Protel軟件環(huán)境介紹 ………………………………………………………………16 程序流程圖 …………………………………………………………………………17 位置式PID控制原理 ……………………………………………………………… 195 系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程 …………………………………………………………………………20設(shè)計(jì)總結(jié)……………………………………………………………………………………26致謝…………………………………………………………………………………………27參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………28附錄1 ………………………………………………………………………………………29摘 要機(jī)油壓力是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的重要參數(shù)之一。如何利用已學(xué)知識(shí)模擬機(jī)油壓力檢測(cè)，并且對(duì)機(jī)油壓力進(jìn)行電控是開始本設(shè)計(jì)的初衷。并在超過(guò)機(jī)油壓力安全值時(shí)由單片機(jī)控制LED進(jìn)行光報(bào)警，同時(shí)當(dāng)機(jī)油壓力過(guò)高或者過(guò)低時(shí)通過(guò)電機(jī)控制活塞閥進(jìn)行放油處理。關(guān)鍵詞：AT89C51單片機(jī) 機(jī)油壓力 電機(jī)控制1 引 言 問(wèn)題的提出隨著進(jìn)入電氣時(shí)代，越來(lái)越多的電子技術(shù)被應(yīng)用在現(xiàn)代汽車上。由于實(shí)時(shí)駕駛信息系統(tǒng)及多媒體設(shè)備在汽車上普及，汽車更具個(gè)性化、通用性、安全性和舒適性。在汽車電子領(lǐng)域的研究成為汽車研發(fā)中最活躍的一部分。 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是基于單片機(jī)機(jī)油壓力電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。并在超過(guò)機(jī)油壓力安全值時(shí)由單片機(jī)控制LED進(jìn)行光報(bào)警，同時(shí)當(dāng)機(jī)油壓力過(guò)時(shí)通過(guò)電機(jī)控制活塞閥進(jìn)行控制。本系統(tǒng)可以分為以下6大主要模塊：（1）AT89C51模塊：用于數(shù)據(jù)處理，初值設(shè)定。（3）MPX4115：采集模擬壓力信號(hào)。（5）LED二極管：超過(guò)機(jī)油壓力下限值，則LED亮燈報(bào)警。2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本此設(shè)計(jì)通過(guò)以AT89C51單片機(jī)為中心，通過(guò)MPX4115模擬產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，通過(guò)ADC0808數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)進(jìn)行處理。當(dāng)檢測(cè)到低于機(jī)油壓力安全值（即=20Mpa）時(shí)，由單片機(jī)控制LED進(jìn)行亮光報(bào)警，當(dāng)檢測(cè)到高于機(jī)油壓力安全值（即=80Mpa）時(shí)，由單片機(jī)通過(guò)電機(jī)控制活塞閥進(jìn)行放油等緊急措施。時(shí)鐘電路的晶振產(chǎn)生外部振蕩脈沖信號(hào)送入AT89C51單片機(jī)的XTAL2口。當(dāng)檢測(cè)到低于機(jī)油壓力安全值（即=20Mpa）時(shí)，由單片機(jī)控制LED進(jìn)行亮光報(bào)警，當(dāng)檢測(cè)到高于機(jī)油壓力安全值（即=80Mpa）時(shí)，由單片機(jī)通過(guò)電機(jī)控制活塞閥進(jìn)行放油等緊急措施。 通過(guò)對(duì)多種單片機(jī)性能的分析，最終認(rèn)為89C51是最理想的電子時(shí)鐘開發(fā)芯片。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，而且它與MCS51兼容，且具有4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器和1000寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時(shí)間為10年等特點(diǎn)，是最好的選擇。主要功能為：片內(nèi)帶振蕩器，,可有時(shí)鐘輸出；4KB片內(nèi)程序存儲(chǔ)器；片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址范圍為64KB；4個(gè)8位并行I/O口：P0，P1,P2,P3；2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；111條指令，含乘法指令和除法指令；片內(nèi)采用單總線結(jié)構(gòu)；圖31 89C51單片機(jī)引腳圖89C51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)完全兼容，只不過(guò)用Flash ROM 替代了ROM/EPROM而已。圖32 89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖各引腳的功能如下： P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的信號(hào)將不出現(xiàn)。：當(dāng)保持低電平時(shí)，則在此期間CPU只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 僅美國(guó)AD公司的ADC產(chǎn)品就有幾十個(gè)系列、近百種型號(hào)之多。從功能上講，有的不僅具有A/D轉(zhuǎn)換的基本功能，還包括內(nèi)部放大器和三態(tài)輸出鎖存器；有的甚至還包括多路開關(guān)、采樣保持器等，已發(fā)展為一個(gè)單片的小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。一般在硬件仿真時(shí)采用ADC0808進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，實(shí)際使用時(shí)采用ADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。圖33 AD0808引腳圖1) 主要技術(shù)指標(biāo)和特性（1）分辨率： 8位。1/2LSB,ADC 0809為177。（3）轉(zhuǎn)換時(shí)間： 取決于芯片時(shí)鐘頻率，如CLK=500kHz時(shí)，TCONV=128μs。（5）模擬輸入電壓范圍： 單極性0～5V；雙極性177。10V(需外加一定電路)。（7）啟動(dòng)轉(zhuǎn)換控制為脈沖式(正脈沖)，上升沿使所有內(nèi)部寄存器清零，下降沿使A/D轉(zhuǎn)換開始。2) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳ADC0808/。（2）D7～D0——A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)輸出端，為三態(tài)可控輸出，故可直接和微處理器數(shù)據(jù)線連接。（3）ADDA、ADDB、ADDC——模擬通道選擇地址信號(hào)，ADDA為低位，ADDC為高位。在單極性輸入時(shí)，VR(+)=5V，VR()=0V；雙極性輸入時(shí)，VR(+)、VR()分別接正、負(fù)極性的參考電壓。當(dāng)此信號(hào)有效時(shí)，A、B、C三位地址信號(hào)被鎖存，譯碼選通對(duì)應(yīng)模擬通道。（6）START——A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，正脈沖有效。如正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)又接到新的啟動(dòng)脈沖，則原來(lái)的轉(zhuǎn)換進(jìn)程被中止，重新從頭開始轉(zhuǎn)換。該信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程中為低電平，其余時(shí)間為高電平。在需要對(duì)某個(gè)模擬量不斷采樣、轉(zhuǎn)換的情況下，EOC也可作為啟動(dòng)信號(hào)反饋接到START端，但在剛加電時(shí)需由外電路第一次啟動(dòng)。當(dāng)微處理器送出該信號(hào)時(shí)，ADC0808/0809的輸出三態(tài)門被打開，使轉(zhuǎn)換結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)總線被讀走。3) 工作時(shí)序與使用說(shuō)明當(dāng)通道選擇地址有效時(shí)，ALE信號(hào)一出現(xiàn)，地址便馬上被鎖存，這時(shí)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)緊隨ALE之后(或與ALE同時(shí))出現(xiàn)。微處理器收到變?yōu)楦唠娖降腅OC信號(hào)后，便立即送出OE信號(hào)，打開三