【基于單片機的車載數(shù)字儀表設(shè)計】-開題答辯

大學(xué)

本科畢業(yè)論文開題辯論

題目：基于單片機的車載數(shù)字儀表設(shè)計指導(dǎo)老師：專業(yè)班級：通信09A-2班學(xué)號：姓名：日期：選題的目的和意義

隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的開展，數(shù)字系統(tǒng)測量得到普遍應(yīng)用，特別是單片機對脈沖數(shù)字信號的強大處理能力，使得全數(shù)字量系統(tǒng)越來越普及，其轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)也可以用全數(shù)字化處理。車用儀表作為汽車的一個重要組成局部，是駕駛員與汽車進行信息交流的重要接口和界面，使駕駛員能夠迅速地掌握行駛信息，及時有效地采取相應(yīng)操作，保證車輛正常平安工作。選題的目的和意義

前汽車儀表有兩種技術(shù)，一是傳統(tǒng)的模擬顯示，目前在中國市場上應(yīng)用份額還較大，但大多數(shù)用在前期引進的車型或貨車、微型車上等；二是數(shù)字式儀表，數(shù)字式儀表采用步進電機結(jié)構(gòu)形式，所有傳感器的模擬或數(shù)字信號全部轉(zhuǎn)化成驅(qū)動步進電機的數(shù)字信號，由中央處理器CPU處理完后，將驅(qū)動信號輸送到各自的步進電機式指示儀表并使之工作，這種用全數(shù)字技術(shù)驅(qū)動的指示儀表精度高、統(tǒng)一機芯結(jié)構(gòu)本錢低。目前我國車輛儀表數(shù)字化水平還不高，絕大局部儀表還是模擬式的，而大多數(shù)模擬儀表表頭的體積較大、數(shù)量多，使得車載顯示臺擁擠不堪，影響美觀；另外一些模擬儀表故障率高，增加了用戶的經(jīng)濟負擔(dān)，減小了車輛行使的平安系數(shù)。選題的目的和意義

隨著汽車電子技術(shù)的不斷開展，汽車儀表板上顯示的信息不斷增加，傳統(tǒng)的機械指針式汽車組合儀表越來越無法滿足使用的需要，特別是計算機和通訊技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以嵌入式微處理器為核心的智能化數(shù)字式儀表將是汽車儀表開展的必然趨勢。隨著汽車電子的開展，數(shù)字式車用儀表即將開始廣泛的投入使用。全數(shù)字式汽車儀表，尤其是步進電動機式汽車儀表顯示裝置，是當(dāng)今和未來一段時間汽車儀表顯示裝置的主導(dǎo)技術(shù)，有著十分廣闊的市場前景。所以，本課題提出并設(shè)計了基于單片機的車用數(shù)字儀表。本課題的完成有相當(dāng)重要的價值。此題的根本內(nèi)容本課題以STC89C52單片機為控制器件，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器件ADC0809及霍爾開關(guān)及數(shù)字式溫度傳感器DS18B20等對其進行技術(shù)改進，設(shè)計并實現(xiàn)了新型全數(shù)字儀表系統(tǒng)，該儀表系統(tǒng)有顯示直觀準確、靈敏度高、使用壽命長、靈巧美觀、本錢低等優(yōu)點主控器件的選擇STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KBEEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個16位定時器/計數(shù)器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)〔兼容傳統(tǒng)51的5向量2級中斷結(jié)構(gòu)〕，全雙工串行口。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選擇ADC0809是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部有一個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，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉(zhuǎn)換。是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的8位通用A/D芯片。該芯片特點〔1〕8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，2〕具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫恕?〕轉(zhuǎn)換時間為100μs(時鐘為640kHz時)，130μs〔時鐘為500kHz時〔4〕模擬輸入電壓范圍0～+5V不需零點和滿刻度校準〔5〕單個+5V電源供電〔6〕工作溫度范圍為-40～+85攝氏度〔7〕低功耗，約15mW。顯示器件的選擇HD44780〔1〕液晶顯示屏是以假設(shè)干個5X8或5X11點陣塊組成的顯示字符群每個點陣塊為一個字符位字符間距和行距都為一個點的寬度〔2〕主控制驅(qū)動電路為HD44780HITACHI及其他公司全兼容電路〔3〕具有字符發(fā)生器ROM可顯示192種字符160個57點陣字符和32個510點陣字符見附錄一〔4〕具有64個字節(jié)的自定義字符RAM可自定義8個58點陣字符或4個511點陣字符〔5〕具有80個字節(jié)的RAM〔6〕標準的接口特性適配M6800系列MPU的操作時序〔7〕模塊結(jié)構(gòu)緊湊輕巧裝配容易數(shù)字溫度傳感器的選擇DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。硬件框圖設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計的硬件框圖如下所示：軟件程序的實現(xiàn)

依據(jù)系統(tǒng)的定義，可把整個系統(tǒng)分解為假設(shè)干相對獨立的操作，再考慮各操作之間的相互聯(lián)系及時間關(guān)系而設(shè)計出一個合理的軟件結(jié)構(gòu)。此題目采用順序結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其系統(tǒng)軟件由主程序、子程序和中斷效勞程序構(gòu)成。明確主程序、子程序和中斷效勞程序完成的操作及指定各中斷的優(yōu)先級。該系統(tǒng)軟件主要由主程序、中斷子程序、數(shù)據(jù)采集與A/D轉(zhuǎn)換子程序、顯示子程序等五大模塊組成完成期限和主要措施

完成期限：1、第1周~第3周：查找資料撰寫開題報告，進行英文文獻翻譯。2、第4周：進行開題辯論。3、第5周~第6周：進行系統(tǒng)概要分析與設(shè)計，制定系統(tǒng)方案。4、第7周：進行根本系統(tǒng)設(shè)計。5、第8周~第10周：實現(xiàn)根本功能，中期檢查6、第10周：中期檢查。7、第11周~第13周：完成程序代碼的設(shè)計和實現(xiàn)。8、第13周：進行系統(tǒng)測試和功能擴展。9、第14周：進行系統(tǒng)測試和功能擴展，準備畢業(yè)論文。10、第15周：驗機，撰寫畢業(yè)論文。11、第16周：制作PPT，準備辯論。12、第17周：進行畢業(yè)辯論。主要措施：文獻檢索：主要利用圖書館以及網(wǎng)絡(luò)資源來查詢和收集相關(guān)資料來完成。程序代碼實現(xiàn)：主要軟件開發(fā)工具是keil硬件實現(xiàn)：STC89C52預(yù)期到達的目標本課題預(yù)期到達的目標如下：本系統(tǒng)功能由硬件和軟件兩大部份協(xié)調(diào)完成硬件局部主要完成各種傳感器信號的采集、轉(zhuǎn)換，各種信息的顯示等；軟件局部主要完成信號的處理及控制功能等。本課題主要研究由單片機為處理器的車用儀表系統(tǒng)，單片機依次查詢各傳感器的輸出信號〔氣壓等模擬傳感器輸出的模擬信號需要經(jīng)過ADC0809進行模數(shù)轉(zhuǎn)換〕；然后單片機對輸入信號進行相應(yīng)處理后通過顯示模塊輸出，同時還可輸出各種告警信號。預(yù)期到達的目標1)用溫度傳感器〔DS18B20〕測量水箱內(nèi)水溫并通過HD44780顯示模塊顯示溫度。該溫度檢測系統(tǒng)是以STC89C52單片機為核心，采用新型可編程溫度傳感器DS18B20進行溫度檢測，具有抗干擾能力強、溫度采集精度高、不需要復(fù)雜的調(diào)理電路和AD轉(zhuǎn)換電路等特點，該系統(tǒng)是由主機和從機兩局部組成，從機的AT89S52單片機完成數(shù)據(jù)采集、處理和LCD顯示，并通過串口與主機進行通信，主機〔電腦〕實時監(jiān)控從機采集的數(shù)據(jù)狀況、通過液晶顯示溫度和時間圖形，同時將數(shù)據(jù)存儲在電腦中，因而在掉電的情況下，系統(tǒng)同樣能夠記錄每一時刻的數(shù)據(jù)，從而輕松地實現(xiàn)溫度的檢測?！?〕利用霍爾效應(yīng)對旋轉(zhuǎn)物體進行檢測的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用霍爾傳感器把轉(zhuǎn)速信息轉(zhuǎn)換為電壓輸出，輸出電壓經(jīng)整形電路送入AT89C51/STC89C52單片機進行數(shù)據(jù)處理并用四位7段LED顯示器或LCD顯示測量結(jié)果。主要參考文獻1.張洪潤，藍清華等.單片機應(yīng)用技術(shù)教程.北京：清華大學(xué)出版社，19982.余永權(quán).ATMEL89系列Flash單片機原理及應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，20003.騰世進.從AT89C51了解單片機.單片機速通教程4.何立民.MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)配置與接口技術(shù).北京：北京航天航空大學(xué)出版社，19995.鄒振春.MCS-51系列單片機原理及接口技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，19996.雷廷武，許一飛等.自動灌溉控制器及其應(yīng)用.果樹調(diào)虧灌溉密植節(jié)水增產(chǎn)技術(shù)指南.北京：北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，19947.柯南.非常電路圖設(shè)計.北京：中國鐵道出版社，20008.馬志勇.常用自動化控制器件手冊.北京：機械工業(yè)出版社，19969.余永