電控設(shè)計(jì)機(jī)油壓力檢測(cè)控制設(shè)計(jì)

{情緒壓力與情商}電控設(shè)計(jì)機(jī)油壓力檢測(cè)控制設(shè)計(jì)汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書指導(dǎo)教師簽名：年月日目錄摘要…………………………21引言………………………31.1問(wèn)題的提出……………31.2任務(wù)與分析……………32方案設(shè)計(jì)…………………42.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案…………42.2系統(tǒng)總體框圖…………43系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)……………53.1AT89C51單片機(jī)……………………5汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書3.2ADC0808………………83.3時(shí)鐘電路………………113.4復(fù)位電路………………113.5MPX41一五壓力傳感器…………………123.6LM061L液晶顯示器…………………123.7直流電機(jī)控制電路……………………一三3.8黃燈預(yù)警電路…………144系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)……………一五4.1Proteus軟件環(huán)境介紹………………一五4.2KileuVision4軟件環(huán)境介紹………一五4.3Protel軟件環(huán)境介紹………………16汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書4.4程序流程圖…………174.5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AT89C51單片機(jī)為中心，通過(guò)MPX41一五模擬產(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，再?gòu)膯纹瑱C(jī)P0口將電平信號(hào)送入液晶顯示器CLED進(jìn)行光報(bào)汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書PCDProteus軟件中進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。關(guān)鍵詞：AT89C51單片機(jī)機(jī)油壓力電機(jī)控制汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1引言1.1問(wèn)題的提出LED制。1.2任務(wù)與分析以AT89C51MPX41ADC0808數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)進(jìn)行處理，再?gòu)膯纹瑱C(jī)P0口將電平信號(hào)送入液晶顯示器LM061LLED進(jìn)行光報(bào)警，原理圖,以并在Proteus軟件中進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。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。（2）ADC0808：進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將壓力傳感器采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。（3）MPX41一五：采集模擬壓力信號(hào)。汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（4）液晶顯示器LM061L：用于實(shí)時(shí)的顯示機(jī)油壓力信息。（5）LED二極管：超過(guò)機(jī)油壓力下限值，則LED亮燈報(bào)警。（6力。2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本此設(shè)計(jì)通過(guò)以AT89C51MPX41過(guò)ADC0808數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)進(jìn)行處理。指定機(jī)油壓力正常的范圍是20—80（MPaP0口將電平信號(hào)送入液晶顯示器LM061L實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。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。2.2系統(tǒng)總體框圖入AT89C51單片機(jī)的XTAL2AT89C51從ADC0808P0口輸出到液晶顯示器LM061L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。3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1AT89C51單片機(jī)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。汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書89C51是一種帶4KCMOS8位微處理器，器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-518位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51MCS-514K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。MCS-51系列單片機(jī)是Intel公司1980年推出的高性能8位單片微型計(jì)算機(jī)主要有8031、8051、8751這三種機(jī)型，他們的指令系統(tǒng)與芯片引腳完全兼容，僅片內(nèi)ROM有所不同。主要功能為：·8位CPU；·片內(nèi)帶振蕩器，振蕩頻率f的范圍為1.2-12MHZ,可有時(shí)鐘輸出；·128B片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；·4KB片內(nèi)程序存儲(chǔ)器；·程序存儲(chǔ)器的尋址范圍為64KB；·片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址范圍為64KB；·21B專用寄存器；·4個(gè)8位并行I/O口：P0，P1,P2,P3；·1個(gè)全雙工串行I/O口，可多機(jī)通信；·2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；·中斷系統(tǒng)有5個(gè)中斷源，可編程為兩個(gè)優(yōu)先級(jí)；·111條指令，含乘法指令和除法指令；·有強(qiáng)的位尋址，位處理能力；汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書·片內(nèi)采用單總線結(jié)構(gòu)；圖3-189C51單片機(jī)引腳圖89C51單片機(jī)與早期Intel的1芯片的外部引腳和指令系統(tǒng)完全兼容，只不過(guò)用FlashROM替代了ROM/EPROM而已。89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。圖3-289C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖各引腳的功能如下：·VCC：供電電壓?！ND：接地?！0P0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。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。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。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高?！1P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTLP1口管腳寫入1P1口FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收?！2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作P2部上拉的緣故。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。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。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)。汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書·P3P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O4個(gè)TTL門電流。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。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故?！ST：復(fù)位輸入。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的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。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。因此它可用作對(duì)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效?！ぃ和獠砍绦虼鎯?chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效。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)?！ぃ寒?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（0000H-FFFFH不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)端保FLASH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?！TAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。3.2ADC0808汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書的ADC芯片。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。從具有A/D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)。ADC0808是采樣分辨率為8/有一個(gè)88路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。ADC0808是ADC0809的簡(jiǎn)化版本，功能基本相ADC0808進(jìn)行A/DADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。ADC0808是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，它有8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型A/D轉(zhuǎn)換器。圖3-3AD0808引腳圖1)主要技術(shù)指標(biāo)和特性（1）分辨率：8位。（2）總的不可調(diào)誤差：ADC0808為±1/2LSB,ADC0809為±1LSB。（3）轉(zhuǎn)換時(shí)間：取決于芯片時(shí)鐘頻率，如CLK=500kHz時(shí)，TCONV=128μs。（4）單一電源：+5V。（50～5V5V,±10V(需外加一定電路)。（6）具有可控三態(tài)輸出緩存器。（7(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。（8）使用時(shí)不需進(jìn)行零點(diǎn)和滿刻度調(diào)節(jié)。汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書2)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳ADC0808/0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳分別如圖11.19和圖11.20所示。內(nèi)部對(duì)各引腳定義分述如下：圖3-4ADC0808/0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖（1）IN0～I(xiàn)N7——8路模擬輸入，通過(guò)3根地址譯碼線ADDA、ADDB、ADDC來(lái)選通一路。（2D7～D0——A/D處理器數(shù)據(jù)線連接。8位排列順序是D7為最高位，D0為最低位。（3ADDA、ADDB、ADDC——模擬通道選擇地址信號(hào)，ADDA為低位，ADDC為高位。地址信號(hào)與選中通道對(duì)應(yīng)關(guān)系如表11.3所示。（4）VR(+)、VR(-)——正、負(fù)參考電壓輸入端，用于提供片內(nèi)DAC電阻網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)電壓。在單極性輸入時(shí)，VR(+)=5V，VR(-)=0VVR(+)、VR(-)分別接正、負(fù)極性的參考電壓。表3-1地址信號(hào)與選中通道的關(guān)系地址選中通道ADDCADDBADDA000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書101IN5110IN6111IN7（5）ALE——地址鎖存允許信號(hào)，高電平有效。當(dāng)此信號(hào)有效時(shí)，A、B、CSTART信號(hào)連在一起，以便同時(shí)鎖存通道地址和啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。（6）START——A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，正脈沖有效。加于該端的脈沖的上升沿A/D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。（7EOC——轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，高電平有效。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。該信號(hào)可作為被CPU查詢的狀態(tài)信號(hào)，也可作為對(duì)CPU的中斷請(qǐng)求信號(hào)。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)。（8）OE——輸出允許信號(hào)，高電平有效。當(dāng)微處理器送出該信號(hào)時(shí)，ADC0808/0809作方式下，該信號(hào)往往是CPU發(fā)出的中斷請(qǐng)求響應(yīng)信號(hào)。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)。START的上升沿將逐次逼近寄存器SAR2μs加8個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)(不定)EOC信號(hào)將變低電EOC汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書到變?yōu)楦唠娖降腅OCOE模擬輸入通道的選擇可以相對(duì)于轉(zhuǎn)換開始操作獨(dú)立地進(jìn)行(當(dāng)然，不能在轉(zhuǎn)換過(guò)程中進(jìn)行)，然而通常是把通道選擇和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換結(jié)合起來(lái)完成(因?yàn)锳DC0808/0809的時(shí)間特性允許這樣做)。這樣可以用一條寫指令既選擇模擬通道總線選擇，一種是通過(guò)數(shù)據(jù)總線選擇。如用EOC信號(hào)去產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，要特別注意EOC的變低相對(duì)于啟動(dòng)信號(hào)有2μs+8個(gè)時(shí)鐘周期的延遲，要設(shè)法使它不致產(chǎn)生虛假的中斷請(qǐng)求。為此，最好利用EOC上升沿產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，而不是靠高電平產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。3.3時(shí)鐘系統(tǒng)利用芯片內(nèi)部振蕩電路，在XTAL1、XTAL2引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩，用示波器可以觀察到XTAL2輸出時(shí)鐘信號(hào)。振蕩晶體選擇12MHzC1和C2可在20-100pF60-70pF時(shí)振蕩器有較高的頻率穩(wěn)定性。圖3-5內(nèi)部時(shí)鐘電路3.4復(fù)位電路后，電源對(duì)按鍵RESET端維持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平實(shí)現(xiàn)復(fù)位的。圖3-6復(fù)位電路3.5MPX41一五壓力傳感器MPX41一五系列壓電電阻傳感器是一個(gè)硅壓力傳感器。這個(gè)傳感器結(jié)合了高級(jí)的汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書0℃-85℃的溫度下誤差不超過(guò)1.5%，溫度補(bǔ)償是-40℃-125℃。圖3-7壓力傳感器3.6液晶顯示器LM061LLM016L液晶模塊采用HD44780控制器，hd44780具有簡(jiǎn)單而功能較強(qiáng)的LM016L與單片機(jī)MCU通訊可采用8位或4hd44780控制器由兩個(gè)8IR）和數(shù)據(jù)寄存器（DR）忙標(biāo)志（BFRAM（DDRAM），字符發(fā)生器ROMA（CGOROMRAM（CGRAMRAM(AC)IR用于寄存指令碼，只能寫入不能讀出，DR用于寄存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由內(nèi)部操作自動(dòng)寫入DDRAM和CGRAM,或者暫存從DDRAM和CGRAM讀出的數(shù)據(jù)，BF為1DDTAM80個(gè)CGROM由8位字符碼生成5*7點(diǎn)陣字符160中和5*10點(diǎn)陣字符32種.8位字符編碼和字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系，CGRAM是為用戶編寫特殊字符留用的，它的容量?jī)H648個(gè)5*7點(diǎn)陣字符或者4個(gè)5*10點(diǎn)陣字符，AC可以存儲(chǔ)DDRAM和CGRAM的地址，如果地址碼隨指令寫入IR,則IR自動(dòng)把地址碼裝入AC，同時(shí)選擇DDRAM或CGRAM但愿，LM016L液晶模塊的引腳功能如下表所示：圖3-8LM061L引腳圖3.7直流電機(jī)控制電路流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。直流電機(jī)在控制中使用了脈寬調(diào)制(PWM)控制的方法。PWM的占空比決定輸出到直流電機(jī)的平均電壓.PWM不是調(diào)節(jié)電流的。PWM的意思是脈寬調(diào)節(jié),也就是調(diào)節(jié)方波高電平和低電平的時(shí)間比,一個(gè)20%占空比波形,會(huì)有20%的高電平時(shí)間和80%的低電平時(shí)間，而一個(gè)60%占空比的波形則具有60%的高電平時(shí)間和40%的低電平時(shí)間,占空比越大,高電平時(shí)間越長(zhǎng),則輸出的脈沖幅度越高,即電壓越高.如果占空比為0%,那么高電平時(shí)間為0,則沒有電壓輸出.如果占空比為100%,那么輸出全部電壓。所以通過(guò)調(diào)節(jié)占空比,可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓的目的,而且輸出電壓可以無(wú)級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié).脈寬調(diào)制(PWM)在對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方面，可大大節(jié)省能量。PWM具有很強(qiáng)的抗噪性，且有節(jié)約空間、比較經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。模擬控制電路有以下缺陷:模擬電路容易隨時(shí)間漂移，PWM以上的缺陷，實(shí)現(xiàn)了用數(shù)字方式來(lái)控制模擬信號(hào)，可以大幅度降低成本和功耗。圖3-8直流電機(jī)控制電路3.8黃燈預(yù)警電路當(dāng)油壓在正常范圍內(nèi)（20—80Mpa）時(shí)黃燈不亮，當(dāng)油壓低于最低的閥值時(shí)，汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書單片機(jī)控制黃燈亮起，達(dá)到警示的作用。圖3-9黃燈警示電路4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1Proteus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。Proteus軟件是來(lái)自英國(guó)Labcenterelectronics公司的EDA工具軟件，Proteus軟件有十多年的歷史，在全球廣泛使用，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，其革命性的功能是，它的電路仿真是互動(dòng)的。輯分析儀等，還能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)ProteusLite注冊(cè)達(dá)到更好的效果。Proteus51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其外圍電路（如LCDRAMROMLEDAD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件...Proteus與multisim比較類似，只不過(guò)它可以仿真MCU，當(dāng)然，軟件仿真精度有限，而且不可能所有的器件都找得到能性比較小。當(dāng)然，硬件實(shí)踐還是必不可少的。在沒有硬件的情況下，Proteus能像pspice仿真模擬/數(shù)字電路那樣仿真MCU及外圍電路。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。Proteus軟件主要具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1）設(shè)計(jì)和仿真軟件Proteus是一個(gè)很有用的工具，它可以幫助學(xué)生和專業(yè)人士提高他們的模擬和數(shù)字電路的設(shè)計(jì)能力。2）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(lái)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。3）它可以仿真儀表以及可描述在仿真過(guò)程中所獲得的信號(hào)的圖表。4）它可以仿真目前流行的單片機(jī)，如PICS,ATMEL-AVR,MOTOROLA,8051等。5）在設(shè)計(jì)綜合性方案中,還可以利用ARES開發(fā)印制電路板。4.2KeilμVision軟件環(huán)境介紹KeilC51是美國(guó)KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系CKeil提供了包括C強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C具也會(huì)令你事半功倍。C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，uVision與Ishell分別是C51forWindows和forDos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的HexdScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。4.3Protel軟件介紹Protel印制板設(shè)計(jì)軟件包是澳大利亞ProtelTechnology公司與1990年推出的電子CAD采用了分層次下拉窗口菜單結(jié)構(gòu)形式，用戶基本上不需要記背太多的鍵盤命令，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊菜單命令就能操作，Protel子產(chǎn)CAD線策略方法，Protel就可以輕易的達(dá)到98%-100%的布通率。對(duì)于極少數(shù)不能布通的定方，ProtelProtelProtel已成為印制板設(shè)計(jì)加工方面的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)Protel在CAD的市場(chǎng)占有率達(dá)95%，成為電子產(chǎn)品制造業(yè)界的首選CAD軟件。4.4程序流程圖（1）主程序流程圖N是否超過(guò)油壓上汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書Y結(jié)束圖4-1主程序流程圖主程序流程圖說(shuō)明：程序初期，定時(shí)器、寄存器初始化，將傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)傳給ADC0808，通過(guò)LCD上。并且判斷機(jī)油壓力是否低于最低值，低于則通過(guò)P3.7口LED續(xù)測(cè)量油壓。（2）A/D轉(zhuǎn)換子程序流程圖：AD子程序流程圖說(shuō)明：A/DAT89C51的P3.1P3.0P3.3口連接ADC0808的OESTART和EOCIN0端口傳給ADC0808進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將檢測(cè)的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)。顯示子程序流程說(shuō)明：開始階段，將液晶顯示器初始化，然后將寫入光標(biāo)跳到目標(biāo)位，單片機(jī)P0口控制LCD的D0-D7顯示。4.5位置式PID控制原理當(dāng)今的自動(dòng)控制技術(shù)都是基于反饋的概念。反饋理論的要素包括三個(gè)部分：汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書制系統(tǒng)的響應(yīng)。PD控制器由比例單元（PDe(tu(t）的關(guān)系為其中kp為比例系數(shù)；TD為微分時(shí)間常數(shù)的差分方程代替連續(xù)系統(tǒng)的微分方程，離散化后的PID表達(dá)式是為：根據(jù)遞推原理，可以寫出k-1的PID輸出表達(dá)式則其中k簡(jiǎn)單許多。在程序設(shè)計(jì)中，Now_speed[1]=Now_speed[0]表示E(t-1)Now_speed[0]=(int)(setspeed-speed);E(t)由此就可以得到相應(yīng)的比例部分，積分部分，微分部分：P=KP*(Now_speed[0]);I=KI*(Now_speed[0]+pre_speed);D=KD*(Now_speed[0]-Now_speed[1]);注：pre_speed表示的之前差值之和。5系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書錯(cuò)誤，從而進(jìn)行下一步的修改。（1）Protel電路調(diào)試在Protel的元件庫(kù)里建立89C51,沒有LCD液晶顯示器，單擊【Edit】按鍵，對(duì)元件庫(kù)的進(jìn)行編輯，再建立新的封裝庫(kù)編寫其封裝，連線。電路調(diào)試：?jiǎn)螕簟綞RC】按鍵，進(jìn)行節(jié)氣點(diǎn)ERC檢查；單擊【BillofMaterial】生成元件列表，檢查元器件封裝;單擊【CreatNetlist】生成網(wǎng)絡(luò)列表。圖5-1Protel原理圖（2）KeiluVision3中程序編寫與調(diào)試將已經(jīng)設(shè)計(jì)好的程序?qū)懭隟eiluVision3軟件中，用C語(yǔ)言進(jìn)行程序編譯。將有0error0warninghex路仿真做準(zhǔn)備。（3）在Proteus中，對(duì)硬件電路圖進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪制、仿真。首先列出單片機(jī)芯片AT89C51,ADC0808，內(nèi)部時(shí)鐘電路，復(fù)位電路，電機(jī)控制電Keil軟件里已經(jīng)編譯好的程序輸入單片機(jī)。雙擊單片機(jī)，加載編譯好的程序生成的.hex文件，按下仿真按鈕，觀察仿真是否正常進(jìn)行。當(dāng)機(jī)油壓力值處于正常范圍內(nèi)也就是在20—80Mpa電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)程序只執(zhí)行顯示子程序。圖5-2proteus電路仿真全圖（機(jī)油壓力正常時(shí)）圖5-3proteus電路仿真電機(jī)部分圖（機(jī)油壓力正常時(shí)）圖5-4proteus電路仿真顯示部分圖（機(jī)油壓力正常時(shí)）當(dāng)機(jī)油壓力值超過(guò)最高峰也就是高于80Mpa汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書閥推動(dòng)，使燃燒油路通暢的供應(yīng)燃油，發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。圖5-5proteus電路仿真圖1（機(jī)油壓力為84Mpa時(shí)）圖5-5proteus電路仿真電機(jī)部分1（機(jī)油壓力為84Mpa時(shí)）圖5-6proteus電路仿真圖2（機(jī)油壓力為92Mpa時(shí)）圖5-7proteus電路仿真電機(jī)部分圖2（機(jī)油壓力為92Mpa時(shí)）當(dāng)機(jī)油壓力低于最低值也就是低于20Mpa圖5-6proteus電路仿真圖（機(jī)油壓力為17時(shí)）設(shè)計(jì)總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是要求我們基于單片機(jī)設(shè)計(jì)機(jī)油壓力電控系統(tǒng)，其功能是以AT89C51單片機(jī)為中心，在MPX41一五模擬產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)后，通過(guò)ADC0808將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)進(jìn)行處理，再?gòu)膯纹瑱C(jī)P0口將電平信號(hào)送入液晶顯示器LM061L實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。并在高于或低于機(jī)油壓力安全值時(shí)由單片機(jī)控制LED以及直流電機(jī)分別作出相應(yīng)的反應(yīng)。的提高自身能力的方法。這個(gè)設(shè)計(jì)的大部分內(nèi)容都是在網(wǎng)上和書籍上找的內(nèi)容，汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書學(xué)。雖然自己盡了很大的努力，但是還有很多不盡人意的地方,我想大概是由于能力，爭(zhēng)取在電路設(shè)計(jì)方面取進(jìn)步。該電路還有很多缺陷。今后我要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，像嚴(yán)格要求設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)一樣。致謝在趙玲老師以及同學(xué)的指導(dǎo)和幫助之下，我終于完成了本次的課程設(shè)計(jì)，其中關(guān)于單片機(jī)設(shè)計(jì)的各種書籍也給了我很大的幫助和指導(dǎo)。也正是通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)與提高，讓我對(duì)單片機(jī)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，對(duì)硬件以及軟件的設(shè)對(duì)自己的能力也是一種很好的鍛煉。在此，我向趙老師和幫助過(guò)我的老師和同學(xué)們，表示崇高的敬意和衷心的感謝汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書參考文獻(xiàn)[1]張毅剛,彭喜元.單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì).電子工業(yè)出版社,2008.[2]先鋒工作室.單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)例.清華大學(xué)出版社,2003.[3]周國(guó)雄,晏密英.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)精講.中國(guó)鐵道部出版社,2011.[4]趙佩華.單片機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社,2003.1.[5]唐嵐.汽車測(cè)試技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社,2006.7.[6].電子線路輔助分析軟件在汽車電子方向相關(guān)課程中的應(yīng)用.高等教育研究，2008，No.2.[7]張西振.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.附錄1源程序代碼：/******************************2010級(jí)汽電一班：杜晨瑞*******************************/

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/*LCD顯示屏控制*/汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書sbitRS=P2^2;

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inthigh=10000;ucharAD;voidad_0808()

{START=0;//啟動(dòng)轉(zhuǎn)換START=1;START=0;while(!EOC)//等待轉(zhuǎn)換完畢的信號(hào)，當(dāng)EOC=1時(shí)轉(zhuǎn)換完畢{;}OE=1;//輸出三態(tài)門打開，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)總線上AD=P1*100/255;//OE=0;汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書}voidadc(){ad_0808();setspeed=(int)AD;}voiddelay(uinta){uinti,j;for(i=0;i<a;i++)for(j=0;j<200;j++);}voidDelay(){uinti;for(i=0;i<225;i++);}/*************LCD顯示部分*******************//*把1個(gè)命令寫入LCD*/voidvWriteLM(ucharlcdCommand){Delay();//先延時(shí)。E=1;//然后把ＬＣＤ改為寫入命令狀態(tài)。RS=0;RW=0;LCD=lcdCommand;//再輸出命令。E=0;//最后執(zhí)行命令。}/*把1個(gè)數(shù)據(jù)寫入LCD*/voidvWriteData(ucharlcdData){Delay();//先延時(shí)。E=1;//然后把ＬＣＤ改為寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)。RS=1;汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書RW=0;LCD=lcdData;//再輸出數(shù)據(jù)。E=0;//最后顯示數(shù)據(jù)。}/*把1個(gè)字符顯示到當(dāng)前光標(biāo)處*/voidvShowOneChar(ucharlcdChar){switch(lcdChar){case'':vWriteData(0x20);break;

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}}/*把一個(gè)三位數(shù)字顯示出來(lái)*/voidvShowNumber(uintuiNumber){ucharlcdaNumber[3],lcdNumCount;if(uiNumber>999)uiNumber=999;lcdaNumber[0]=uiNumber/100;//把計(jì)算數(shù)字的每個(gè)位存入數(shù)組。汽車電控實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書lcdaNumber[1]=(uiNumber-100*(int)lcdaNumber[0])/10;lcdaNumber[2]=uiNumber-100*(int)lcdaNumber[0]-10*lcdaNumber[1];for(lcdNumCount=0;lcdNumCount<3;lcdNumCount++){vShowOneChar(lcdaNumber[lcdNumCount]+48);//從首位到末位逐一輸出。}}voidLCD_init(){vWriteLM(0x01);//清屏vWriteLM(0x38);//顯示模式設(shè)置：8位2行5x7點(diǎn)陣vWriteLM(0x0C);//(0x0C)文字不動(dòng)，光標(biāo)自動(dòng)右移vWriteLM(0x0F);//顯示器開、光標(biāo)開、閃爍開}/****************電