車速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-03-06 02:35本頁面
【正文】 機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。單片機(jī)也被稱為微控制器（Microcontroller），是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域。早期的單片機(jī)都是8位或4位的。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。不過，這種電腦，通常是指個(gè)人計(jì)算機(jī)，簡稱PC機(jī)。還有一類計(jì)算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。它在整個(gè)裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個(gè)裝置就癱瘓了。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機(jī)等。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。 （Single Chip Microputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上，Intel公司功不可沒。它所涉及的領(lǐng)域都與對(duì)象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。在發(fā)展MCU方面，最著名的廠家當(dāng)數(shù)Philips公司。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計(jì)、EDA工具的發(fā)展，基于SoC的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是基于AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)車速的測量，并對(duì)車速進(jìn)行一定的控制，介紹一種基于89C51單片機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速測試儀的測量原理、硬件組成和軟件設(shè)計(jì)。2方案分析及方案設(shè)計(jì) 通過查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)初期有兩種方案可供選擇，分別如下：（1）利用單片機(jī)的定時(shí)功能定時(shí)一段時(shí)間，并在這段時(shí)間內(nèi)對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，最后顯示在LCD1602液晶屏上。如此循環(huán)五次，通過進(jìn)行加權(quán)濾波和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換處理送顯示器顯示，如果車速大于設(shè)定的最高車速值，系統(tǒng)的指示燈點(diǎn)亮提醒駕駛員，電機(jī)自動(dòng)運(yùn)作來切斷燃油供給，強(qiáng)迫汽車減速。 系統(tǒng)框圖3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)此系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要涉及以下3個(gè)部分：（1）主控芯片介紹（2）顯示器的設(shè)計(jì)（3）控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 主控芯片的選擇AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。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AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。系統(tǒng)的復(fù)位電路由一個(gè)10u電解電容和一個(gè)按壓開關(guān)并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)10K的電阻。這種復(fù)位電路的工作原理是：通電時(shí)，電容兩端相當(dāng)于是短路，于是RST引腳上為高電平，然后電源通過電阻對(duì)電容充電，RST端電壓慢慢下降，降到一定程序，即為低電平，單片機(jī)開始正常工作。晶振常選用頻率為6MHz、12MHz、或24MHz的。此設(shè)計(jì)選用的晶振頻率為12MHz，電容值為30PF。字符型LCD簡介：字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD。本設(shè)計(jì)采用的是16*2行的LCD1602。其原理圖如下： LED指示燈電路原理圖 控制機(jī)構(gòu)電路設(shè)計(jì) 由于在車速過高時(shí)需要控制機(jī)構(gòu)控制燃油的供給，以限制其車速。 系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與仿真 Proteus軟件環(huán)境介紹本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)首先是在Proteus軟件環(huán)境中仿真實(shí)現(xiàn)的?？梢苑抡?1系列、AVR、PIC等常用的MCU及其外圍電路（如LCD，RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件...）。另外，即使有硬件，在程序編寫早期用軟件仿真一下也是很有必要的。它允許對(duì)電路設(shè)計(jì)采用圖形環(huán)境，在這種環(huán)境中，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(duì)真實(shí)電路造成任何損害的電路仿真操作。它可以仿真目前流行的單片機(jī)，如PICS, ATMELAVR, MOTOROLA, 8051 等。 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公司與1990年推出的電子CAD產(chǎn)品，具有方便、易學(xué)、實(shí)用、快速以及高速度、高步通率的特點(diǎn)。布通率是電子產(chǎn)CAD產(chǎn)品的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它反映電子元件在電路圖中連接關(guān)系有多少能在印刷版圖中實(shí)現(xiàn)。對(duì)于極少數(shù)不能布通的定方，protel可以用飛線指示出來，引導(dǎo)用戶用手工方法連通。也能在Windows9X平臺(tái)的模擬DOS下運(yùn)行。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)Protel在CAD的市場占有率達(dá) 95%，成為電子產(chǎn)品制造業(yè)界的首選CAD軟件。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。如果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍任何一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，它們都有著自己的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，少了任何一個(gè)部分都不可能稱之為一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)，它們之間是相
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