基于单片机的车速里程表的设计(共33页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上黑龙江东方学院毕 业 论 文 (设 计)题目:基于单片机的车速里程表的设计学生姓名学 号专 业班 级指导教师学 部答辩日期2012年5月19日黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)任务书姓名学号专业班级电气工程及其自动化3班毕业论文(设计)题目:基于单片机的车速里程表的设计毕业论文(设计)的立题依据主要内容及要求进度安排12月12日选题12月13日12月29日接受指导老师的指导12月3 日1 月17日拟定论文大纲1 月18日2 月26日搜集、查阅、整理相关资料2 月27日3 月27日初稿形成3 月28日4 月8 日初稿审定4 月9 日4 月17日第一次修改4 月18日4
2、 月22日第一次审定4 月23日5 月3 日第二次修改5 月4 日5 月9 日定稿5 月1 日5 月18日论文评阅小组评审论文(设计)5 月19日毕业论文(设计)答辩学生签字:指导教师签字:年 月 日专心-专注-专业基于单片机的控制车速里程表的设计摘要里程表广泛应用于各类机车,传统的机械式里程表虽然稳定可靠,但功能单一、易受磨损。随着电子技术的迅猛发展,电子式里程表得以广泛应用,现在很多轿车仪表已经使用电子车速里程表,本设计介绍一种基于单片机的智能电子里程表。该电子式里程表是一种数字式仪表,主要由车速表和里程表两部分组成,其传感器采用无接触测量的光电传感器。它不仅可显示车辆行驶的总里程,也可显
3、示一段时间的阶段里程,还可显示车速,以及实现超速报警等功能,并具有较强的再开发能力。它的实现方式是,通过安装在汽车转轴上的测量盘,用霍尔传感器检测使转速物理量变换成脉冲电量,通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出圆盘的转速,再通过计算,从而得出里程、车速的信息,并由LED显示器显示出来。并且该电子式里程表累积的里程数字存储在非易失性的EEPROM存储器内,在无电状态下数据也能保存。关键词:AT89C52,数码管显示器,霍尔传感器,存储器关键词与摘要内容隔行书写,词条用小四号宋体字,词条间用分号(;)隔开,3-5个关键词Speed odometer design based on single
4、chip microcomputer controlAbstractPermeate in the social realm along with the calculator in recent years, single slice the application of the machine just at constantly alignment thorough, arouse a traditional control an examination a day a new moon benefit renewal in the meantime.In solidly the hou
5、r the examination the single slice that controls with auto the machine the application the system, single slice machine usually Be a core parts to use, only single slice the machine aspect knowledge is not enough, return should according to concrete the hardware structure, and aim at concrete applic
6、ation the software ofwith the object characteristics combine to make perfect. Imitating many passage pressure systemses is to make use of pressure to spread the feeling machine to collect current pressure combine the reflection is on the display, it can analyze the pressure surfeit distance, eruptin
7、g to report to the police.Combine the adoption electronics steelyard principle can according to input the amount of money that the unit price computes an object accurately This thesis discuss that pour the design and creation of the timer in brief, for pour four LED figures displays in the timer to
8、say, I am for the sake of the simplification circuit,decline low cost, adopt to take software as the connect of lord a peoples method, do not use specialized hardware to translate the code machine namely, but adopt the software procedure to carry on translating codeKeywords: AT89C52, digital tube di
9、splay, countdown timer, Holzer sensor小提示:当需要从网站或者文档复制到本文档时,先将文字复制到文本文档,然后再从文本文档复制到本文档的相应位置,这样就能够保证格式是正确的!此行不会被打印千万不要删除行尾的分节符,此行不会被打印。(在word菜单-工具-选项-视图标签中,格式标记部分请全部打对号,这样就可以看到隐藏的分节符和空格等信息了)目录千万不要删除行尾的分节符,此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”,然后“更新整个目录”基于单片机的控制车速里程表的设计第1章 绪论1.1 课题背景 本题目根据车速、里程的测量原理,以AT89C52系列单片机为核心器件,
10、组成点阵式的液晶显示屏,通过编程显示车速里程。按照设计要求熟悉系统硬件电路、接口电路,完成硬件电路的电路板的设计,完成该系统的程序设计,提交程序设计框图及程序设计清单。1.2 国内外研究现状我国汽车工业走过了五十年的历程,与国际发达国家汽车工业相比,电子技术水平相对比较落后,提高国产汽车的电子技术水平,增加汽车电子装备的数量,促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的关键,提高我国的汽车电子技术已势在必行。随着中国的复关,国外汽车零部件厂商也大举进入中国参与竞争。电子式仪表及新型传感器是各类车型汽车的首选配套产品,通用性好,市场前景广阔。目前国外汽车车速里程表已广泛采用电子式机芯结构,而国内汽车仪表一
11、直是机械式车速里程表的天下,少数采用动圈式电子仪表,通过大量市场调研,我们清楚地看到进入20世纪以来汽车工业迅速发展,而电子产品则是汽车提高技术含量的晴雨表。国外电子产品占整车成本的30%,然而我国汽车行业起步较晚,技术十分落后,电子产品仅占整车成本的5%。例如国外汽车早已装配电子式仪表,而我国汽车仍在应用传统的机械仪表,可靠性很差。目前汽车仪表控制电子化是一种发展趋势,由先进的传感器与显示装置构成的电子仪表已开始全面取代传统的机电式仪表,成为现代汽车的明显标志。一般汽车的常规仪表有车速里程表、转速表、机油压力表、水温表、燃油表、充电表等。仪表板中最常用的是车速里程表,目前很多轿车仪表已经使用
12、电子车速表,它通过变速器上的速度传感器获取信号,通过脉冲频率的变化使指针偏转或者显示数字。随着汽车电子半导体技术的发展,多功能、高精度、高灵敏度、读数直观的电子数字显示及图像显示的仪表已不断应用于汽车。汽车仪表的功能已不仅仅是单纯的显示,而是通过对汽车各部件参数的监测和计算机处理相配套,从而达到控制汽车各种运行工况的目的。因而电子式里程表的广泛应用将会很大的提高中国的汽车电子技术水平。1.3 主要研究内容单片机软件设计程序主要包括里程设计模块;存储历史里程数据设计模块;里程的显示设计模块;里程公里数的累计设计模块;里程公里数的清0设计模块。里程计数时有一盏指示灯闪烁;用AT89C52进行对历史
13、里程数据存储;用共阴7段动态显示的数码管进行显示公里数;用个开关实现对里程公里数的清0功能;用霍尔传感器实现对里程车轮圈数的累计功能。一、主要技术指标1、计算速度和路程。2、存贮历史里程数据。3、量程记满时清除历史里程数据。4、显示及时速度。二、工作内容如下本设计的硬件包括:AT89C52芯片:程序的处理和控制中心。74HC573驱动器:存储和所存段选、位选数据。Signal Generator脉冲发生器:模拟霍尔传感器,向芯片外部中断提供脉冲。RESPACK8八位排阻:将P0口拉成高电平。7SEG-MPX8-CC-BLUE八位共阴极数码管(蓝色):显示速度和路程数据各部分介绍如下:1、初始化
14、:打开外部中断和定时器0中断,当有脉冲来的时候就进入中断程序。2、外部中断:记录一个脉冲时间time;计算一个脉冲时间的速度,五个速度作为一个数组,高低速判断;开启T0,记脉冲数为n。3、定时器0中断:记50毫秒时间赋值给t.4、处理函数:给出速度和路程的计算公式。v=0.9*pi*r/time s=0.00025*pi*r*n显示程序:用三位数显示速度,四位数显示路程。第二章 车速里程表总体设计一个完整的单片机系统,包括软硬件两个方面。硬件是系统可靠运行的“载体”,是基础,而软件则是使“载体”产生动力的发电机,二者相辅相成,缺一不可。从设计者的角度出发,一个硬件电路的设计过程往往就是设计者的
15、经验不断积累的过程。总体设计流程:在设计硬件电路时:一般的流程是:(1) 器件选择(包括单片机和外围芯片的选择)(2) 电路图绘制(3) PCB制板(4) 硬件检查和排错(5) 硬件电路调试完毕只有在硬件平台建立之后才能更好进入软件系统的调试。在进行软件系统的设计时,设计者首先要建立完整,总体的概念,一个完整的软件系统是由各个功能模块组成的。程序设计者要时刻牢记如何将那些独立,分散的子程序模块通过主程序连接起来,并最终实现系统的目标功能。2.1 总体设计思路第一步程序初始化,当没有产生中断时,程序进入处理程序,接着进入显示程序;当产生中断时,先进入外部中断服务程序和定时器0中断服务程序,后面的
16、和没有产生中断时相同。在整个程序中中,不停地扫描有没有产生中断。流程图如下图3.1。初始化处理程序定时器0中断外部中断显示程序是否产生中断Yesno开始结束图2.1程序流程图2.2 子程序和主函数的设计一、子程序的设计设汽车轮子半径为r,脉冲数为n,t=50毫秒,一个脉冲的时间为time,速度为v(km/h),路程为s(km),pi=3.14。子程序按模块化的思路编写。各子程序如下:1初始化:设置 T0计时器工作方式1,输入口为p3.2 开总中断。打开外中断0中断控制位.设置外部中断0优先级控制位。设置外部中断0触发方式为边沿触发方式。打开T0中断允许。2.外部中断:当P3.2口有脉冲时进入外
17、部中断0。time=sec+t*0.05,记一个脉冲的时间。tab_v5=0.9*pi*r/time,计算速度并放入数组中。高低速的判断,当V=5时为高速,并用flag = 0,记高速标志位,flag=1,记低速标志位;for(i = 0;i6;i+)tab_vi = tab_vi+1;/数组移数据关闭T0,给T0赋50毫秒初值。 开启T0 ,当来一个脉冲n+; 当n = 50000时,n清零n = 0;3.定时器0中断:当来一个脉冲进入定时器0中断,给T0定时器赋50毫秒初值,当记满50毫秒t+。4.处理函数:计算速度分高速和低速。速度计算公式:tab_v5=0.9*pi*r/time;(单
18、位km/h)低速时:v=tab_v5,即显示第五个速度值。高速时:v+=tab_vi;计算五个速度之和。v=v/5;求得平均速度。路程公式:s=0.00025*pi*r*n,随着脉冲n的增加s不断累加。5.显示程序:用三位数显示速度,四位数显示路程。void show(uchar j,uchar k),j设为断码数,k设为位码数打开段选,赋P0 = tab_duanj送断码,然后关闭段选。打开位选,赋P0 = tab_wek;送位选码,然后关闭位选二、主函数的设计主函数在初始化程序之后采用循环设计。当不断发送脉冲时,程序从外部中断到显示程序一直循环。其中main函数中调用show函数如下:sh
19、ow(v1/100,0);显示速度百位show(v1/10%10,1);显示速度十位show(v1%10,2);显示速度个位show(s1/1000%10,4);显示路程千位show(s1/100%10,5);显示路程百位show(s1/10%10,6);显示路程十位show(s1%10,7); 显示路程个位2.3 车速里程表的简介组成及原理并汽车车速里程表分为滚轮计数器和点距液晶屏式两种,由指示汽车行驶速度的车速表和记录汽车所行驶过距离的里程计组成的,二者装在共同的壳体中,并由同一根轴驱动。普通车速表一般为磁感应式。滚轮计数器是过去常用的纯机械式仪表,通过一根软轴,一头连到变速箱输出轴,另一
20、头连到里程表;而现在更常用的电子式仪表,它一般是在变速箱输出轴或车轮上装一个转速传感器,用读出的转速通过控制模块内嵌的计算公式来换算成车速以及历程。不管是哪种方式,归根结底,数据都是来自于传动系统输出端的转速(变速箱输出轴或车轮),知道了车轮的转速,比如每分钟转多少圈,再将车轮的周长。车速里程表实际上由两个表组成,一个是车速表,另一个是里程表。传统的车速表是机械式的,典型的机械式里程表连接一根软轴,软轴内有一根钢丝缆,软轴另一端连接到变速器某一个齿轮上,齿轮旋转带动钢丝缆旋转,钢丝缆带动里程表罩圈内一块磁铁旋转,罩圈与指针联接并通过游丝将指针置于零位,磁铁旋转速度的快慢引起磁力线大小的变化,平
21、衡被打破指针因此被带动。这种车速里程表简单实用,被广泛用于大小型汽车上。不过,随着电子技术的发展,现在很多轿车仪表已经使用电子车速表,常见的一种是从变速器上的速度传感器获取信号,通过脉冲频率的变化使指针偏转或者显示数字里程计是由若干个计数转鼓及其转动装置组成的。为了使用方便,有的车速里程表同时设有累计里程计和区间里程计,累计里程计用来记录汽车累计行驶里程,区间里程计用来记录汽车单程行驶里程。区间里程计有一个归零按钮,可以随时复位至零,重新累计。车速里程表是用来指示汽车行驶速度和累计行驶里程的仪表,由车速表和里程表两部分组成,普通车速表一般为磁感应式,其结构如下路所示。车速表主要由永久磁铁、铝罩
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