数字式里程表电路的设计
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图1所示是LM1819驱动器的内部组成原理框图,它由电荷泵、整形器、函数发生器等组成 输入的转速信号通过内部的三极管缓冲后,输入到电荷泵即可进行F/V频率电压转换,两个输出端按输入量的正弦和余弦函数变化,2脚和12脚的最小驱动能力为±20mA(±4V),线圈的公共端接到1脚可为内部函数发生器提供反馈信号, 同时为5.1V齐纳二极管提供参考电压。
在该电路中,K=54°/V,输入Vin实际上是4脚和8脚的电位差,8脚既是诺顿放大器的输出,又是函数发生器的输入,一般4脚的电压是2.1V,所以有:θ=K(V8-Vref)=54(V8-2.1)由于V8是在2.1V~7.1V的范围内变化的,故LM1819可以驱动十字表头以使其在0°~270°范围内转动。
4电路原理图图2所示是一种汽车转速里程表的电路原理图。
这是一个典型的单片机最小应用系统。
单片机AT89C2051以其低价、低功耗、可靠性高和易于编程等特点著称,X25045则是MCS-51系列单片机电路的一个辅助芯片,主要担当复位、电压检测、看门狗和EEPROM功能,该芯片的采用大大提高了系统的可靠性,减少了外围芯片数,可实现里程累计的掉电存储。
LCM1010为十位八段式带背光液晶显示模块,采用三线串行接口,它具有功耗低和编程方便的特点。
该显示共分两行显示,第一行6位显示累计里程,第二行4位(1位小数)用于显示小计里程。
图中K1为小计里程清零键,R4用于调节液晶显示器的视角对比度。
芯片X25045是Xicor公司推出的带有可编程μP监控器的CMOS串行EEPROM,带有4096位,按512×8来组织。
它具有4字节页写方式和10万次使用周期,数据可保存100年。
为了保证累计里程单元的个位或小计单元的小数位可靠刷新,当这些单元接近极限使用周期时,可采取换页的办法来使这些数据移动到新单元以继续计数。
图2霍尔传感器发出的脉冲信号经过整形可分成两路,一路送到单片机的INT1端用于累计里程计数,另一路送到LM1819驱动器的转速信号输入端(10脚),然后由驱动电路根据输入信号的频率在2脚和12脚输出相应的正弦和余弦驱动信号,十字线圈产生的磁场共同作用于磁铁可使转轴组件偏转相应的角度。
计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题:基于单片机的汽车数字里程表系统设计学院名称:电气工程学院专业班级:学生:学号:指导教师:王黎设计地点:中原路校区2号楼421设计时间: 2010.6.27—2010.7.3计算机控制技术课程设计课题设计名称:基于单片机的汽车数字里程表系统设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:王黎课程设计地点:中原路校区2号楼421 课程设计时间: 2010.6.27—2010.7.3计算机控制技术课程设计任务书摘要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。
它的实现方式是,通过安装在汽车转轴上的测量盘,用光电式转速传感器检测转速的脉冲信息,在脉冲状态下,将转速的变化转换成光通量的变化,再通过光电转换元件将光通量的变化转换成电量的变化,接着通过频率测量电路将脉冲信号输入到单片机中,然后依据电量与转速的函数关系实现转速测量,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,在无电状态下数据也能保存。
关键词:AT89S51单片机;里程表;光电传感器;LED显示器;存储器目录1引言 (1)2 总体方案设计 (3)2.1控制器的选择 (3)2.2传感器的选择 (3)2.3键盘模块的选择 (5)2.4显示模块的选择 (5)2.5存储模块的选择 (6)3 硬件各单元电路设计 (7)3.1 传感器的设计 (7)3.2 单片机与光电传感器的接口设计 (8)3.3 单片机与外部存储器的接口设计 (9)3.4 单片机与超速报警电路的接口设计 (10)3.5 单片机与键盘和7段显示器的接口设计 (10)4 系统软件设计 (11)4.1 脉冲测量部分 (13)4.2 键盘输入部分 (13)4.3 数据处理部分 (14)4.4 存储器部分 (14)4.5 超速报警部分 (15)4. 6 显示部分 (16)总结 (18)参考文献 (19)附录 (20)1引言随着经济的全球化,国外汽车零部件厂商也大举进入中国参与竞争。
数字电路课程设计---出租车里程计价器
作为一门数字电路课程设计,出租车里程计价器是一个重要的练习工程。
出租车里程
计价器是一个可以测量出租车行驶里程的电子装置,可以根据乘客的行驶里程数以及出租
车的费率计算出乘客的费用。
本课程设计将建立一个完整的出租车里程计价器系统,主要
功能是通过按键来记录出租车行驶的里程数,以及能够根据费率计算乘客应付费用。
整个出租车里程计价器系统可以由以下部分构成:键盘和电子计算器、单片机和集成
电路、液晶显示器、晶体管和三极管,以及连接各部分的电路。
针对上述的部件,本课程设计的基本步骤是:首先,在键盘和电子计算器之间建立一
个“实时”的系统,用来记录出租车行驶里程数;其次,建立一个单片机程序,将出租车
行驶里程数和出租车的费率进行比较,并计算出乘客的费用;最后,在晶体管和三极管的
帮助下设计一个显示乘客应付费用的液晶显示器,完成整个出租车里程计价器系统的设计。
总的来说,本课程设计是为了帮助学习者了解和熟悉各种电路,从而让学习者掌握出
租车里程计价器的设计和实现方法。
该课程设计中将用到信号传递、数据存储和运算、信
号采集等多项电路技术,最后将 LPC 1688 单片机实现上述功能,完成一套实用的出租车
里程计价器系统的搭建。
基于单片机的电子式汽车里程表设计【摘要】本文介绍了一种以霍尔元件为基础的汽车车速和里程计的设计方法。
利用AT89C51单片机作为控制核心,利用A44E型霍尔计测转速,通过1602液晶显示器显示车辆行驶的里程和车速。
文中对车速和里程计的硬件电路进行了详细的阐述。
在硬件上,采用霍尔元件,将车辆每次运行所产生的脉冲个数输入到单片机中,再由单片机对这些信号进行处理后,输出到显示器上。
系统的软件部分,采用了模块化的设计思路,用 C语言编写程序。
本系统的硬件结构简单,各子程序的通用性强,达到了设计的要求。
【关键词】里程速度霍尔元件单片机 LCD1系统方案设计1.1设计要求1.设计一种数码里程计,可应用于所有车辆,并可显示里程、车速等信息。
2.系统应能够准确计算行驶里程,并将其显示在终端上。
3.系统应具备稳定性和可靠性,能够长时间运行并正常工作。
4.设计应考虑易于安装和操作,方便驾驶员使用。
5.系统应具备良好的用户界面,能够清晰、直观地显示各项信息。
6.设计应符合相关的安全标准和规范,确保驾驶员的行车安全。
7.设计应具备一定的扩展性和可升级性,方便后续的功能扩展和升级。
8.设计应考虑成本控制,力求实现性价比最优的方案。
9.设计应具备一定的抗干扰能力,能够在复杂的环境中正常工作。
1.2设计说明1.主要采用AT89C51微控制器作为核心芯片;2.将采用1602显示装置,可以实现行车速度、行车路程、时钟和温度等信息的显示。
3.为了感应温度,将使用DS18B20感应器进行温度的监测。
4.时钟功能将由DS1302时钟晶片提供。
它能够准确计时,确保车辆行驶过程中的时间显示准确无误。
5.利用A44E霍尔传感器检测车速;6.可通过按钮进行时钟数值的修改,设定车速和温度的闹钟数值;7.当超速或温度超过设定值时,蜂鸣器将发出警报信号。
2系统硬件设计2.1 总体设计方案说明本文介绍了一种基于普通MCS-51单片机的轮毂转速信号处理系统该系统通过使用传感器将车轮速度转换为电脉冲信号,并通过处理后发送给微控制器进行处理。
摘要随着计算机技术和微步进电机技术的不断发展这给汽车仪表的技术变革带来了可能和机遇。
微型步进电机是一种以脉冲信号作为驱动信号的一种特殊电机,它是一种基本上能满足所有车型的通用机芯,只要在软件中针对不同车型,将有关参数作适当修改,硬、软件主体结构并不需要作任何改动,便能满足其要求。
可以省去模拟电路电子式汽车仪表对不同车型需要重新设计电路、再调试,进而做可靠性实验等复杂过程,能最大限度地缩短产品开发的时间和费用。
更重要的是避免了可能出现的技术风险。
本设计主要完成对车速采集电路的设计、单片机控制器的选择和设计、步进电机仪表机芯设计、里程保存电路和显示电路的设计等。
本文论述了基于AT89S52的汽车仪表硬件设计,并给出了具体的解决方案,将仪表整体分为主控模块、传感器及信号处理模块、显示模块等进行模块化设计。
车速值由步进电机机芯指示,里程采用LCD显示。
由霍尔传感器完成车速和里程信号的采集,通过I2C总线完成LCD显示部分和E2PROM保存里程部分的数据传送。
本设计开发的系统LCD显示清晰,步进电机机芯指针运行平稳、响应速度快、无抖动、性能可靠。
只要对单片机中的软件做相应的修改,该机芯就可广泛的应用其它车型。
通过研制和开发,本系统在工作原理上的创新和突破,使得该产品的指示误差远低于国家标准、显示精确度高、有着不可替代的优点。
我们也有充分地理由相信,步进电机式车速里程表机芯将是未来一段时间内汽车仪表的主导产品。
关键词:步进电机;霍尔式传感器;LCD液晶屏显示引言当今国外发达国家普遍使用全数字式汽车仪表,而且绝大部分是步进电动机式汽车仪表,并且正积极准备向更高方向发展。
而国内汽车仪表厂,还没有批量生产出该类型的仪表,只有德国VDO公司和美国德科公司在我国设厂生产。
虽然国内汽车仪表界一致看好全数字式汽车仪表,特别是步进电动机式汽车仪表,但我国汽车仪表生产厂家从事汽车仪表设计的工程技术人员,绝大部分还不具备这方面的知识能力,自主开发还不具备条件。
[键入文字]数字电路课程设计报告书姓名:***班级:10级电信02班课程设计题目:出租汽车自动计价器[设计要求]:用中、小规模集成电路设计与制作出租汽车自动计价器。
具体要求如下:1、能计汽车行驶的里程和停车等候时间。
2、能自动显示出该收的车费和停车等候费。
3、每公里该收的行车费(如0.45元)各十分钟应该收的行等候费(如0.25元)均有拨码开关可预先设置。
[设计器材]:74LS48(及配合LED),74LS160,74LS00,74LS32,74LS04,74LS08,74LS86,74LS112,CC4072,5G555,电阻、电容若干,干簧继电器,拨码开关。
[设计摘要]:本设计主要介绍了基于电子工作平台Electronics Workbench (EWB)出租车计价器控制电路的设计。
整个自动控制系统由四个主要电路构成:里程计数及显示、计价电路、基本里程判别电路、秒信号发生器(用555多谐振荡器实现)及等候计时电路和清零复位电路。
该设计不仅仅实现了显示计程车计费的功能,其多功能表现在它可以显示计程车累计走的总路程和里程单价。
加法器是构成计算机内部算术运算器(ALU)的基本单元,加法器的逻辑功能是实现两个二进制数的相加,因计算机内部的加、减、乘、除算术运算通常是利用加法器来实现。
在做电路过程中要熟练各个器件的功能。
每一个组件的作用,应该清楚的记住,大的组合是从每一个小块组成的,所以认真了解每一个小块功能,然后从整体出发。
一、概论1.1、分析方案经过分析其原理方框图如图1-1所示。
采用传感器件,输出脉冲信号,等器件完成图1-3 出租车自动计价器原理框图1.2、加法器的介绍及其十进制系数乘法器:74LS160逻辑功能测试74LS160是中规模集成同步十进制加法计数器,具有异步清零和同步预置数的功能。
使用74LS160通过置零法或置数法可以实现任意进制的计数器。
先对74LS160的基本功能进行测试,并将计数器的工作状态填入表中。
课程设计成果说明书
题目:数字式里程表电路设计学生姓名:
学号:
学院:班级:
指导教师:
浙江海洋学院教务处
年月日
I
浙江海洋学院课程设计成绩评定表2013—2014学年第 2 学期
数字式里程表电路设计
(东海科学技术学院机电系浙江舟山316000)
摘要
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。
绝大数多轿车使用没有软轴的电子传感器的车速表,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表示汽车的时速。
汽车里程表还包括由连接同一信号源的两个液晶数字显示窗,分别累计本次里程和总里程。
本次里程通常有四位数,供短期计数,这是可以清零的;总里程则有六位数,不能清零。
电子式里程表累积的里程数字存储在非易失性存储器内,在无电状下态数据也能保存。
我们现在做的是数字式里程表,随着数字技术的不断发展,数字集成电路在各个领域运用也越来越广泛。
本文介绍用数字电路设计的里程表。
关键字:蜂鸣器;施密特触发器;计数器;其他电路;
目录
前言 (2)
1.工作原理................................................................................. 错误!未定义书签。
2.主要单元电路设计 (2)
2.1施密特触发器 (2)
2.2 计数器 (2)
2.3方波信号 (3)
2.4超速报警 (4)
2.5里程和圈数 (4)
[参考文献] (6)
前言
随着数字技术的不断发展,数字集成电路在各个领域的应用越来越广泛。
本文介绍一种用数字集成电路里程表。
该里程表具有电路结构简单、计量精度高、工作稳定可靠、改变设计量程方便、成本低等特点。
本来打算用传感器,但是仿真软件无法使用,就打算用方波输出信号到计数器,192和555还有蜂鸣器来做。
1.工作原理
里程表的工作原理框图如图1所示。
输入方波信号计数器记录方波,将车轮转动信号转换为电信号。
此信号幅值较小,经过比较器使其变成幅值较大的脉冲信号。
由施密特触发器整形后送给计数器计数。
计数器输出的8421BCD码经译码器译码后驱动LED显示器显示出计量结果。
根据该框图设计的里程表电路如图1所示。
方波信号→计数器→放大器→逻辑电路
↓
显示器←译码器←计数器←施密特触发器
图1
2 主要单元电路的设计
2.1施密特触发器
运算放大器IC2以及R2~R6构成反相输出的施密特触发器。
它对比较器输出的脉冲信号进行整形。
IC2工作在开关状态,具有十分短的前后沿时间。
阈电平主要由R3和R4决定。
R5上的电压降提供小量的正反馈以便产生所需要的滞后,并防止电路振荡。
2.2计数器
十二级二进制计数器CD4040以及四输入端二与非门CD4012构成任意进制计数器。
因为车轮的周长不是10的整数倍,所以用十进制计数器计数,最后显示的只能是车轮转动的圈数,而不是具体的公里数,设计任意进制计数器就是为了解决这一问题。
2.3方波信号
就是指电路系统中信号的质量,如果在要求的时间内,信号能不失真地从源端传送到接收端,我们就称该信号是方波信号。
信号具有良好的方波信号是指当在需要的时候,具有所必需达到的电压电平数值。
差的方波信号不是由某一单一因素导致的,而是板级设计中多种因素共同引起的。
主要的方波信号问题包括反射、振荡、地弹、串扰等。
用信号发生器输出方波信号,一个周期计数为一圈。
计数器一圈,显示屏显示为里程数3。
计数器用4输入,显示屏用7输入。
计数器选用74LS160制作,传成一个集成计数器。
2.4超速报警
当输出为80或者超出时,XX第一位为8且第二位大于等于0时,输出为一,蜂鸣器报警。
2.5里程与圈数
假定一圈,里程数为3,则1-3,2-6,3-9,4-12,5-15。
即输出为3,显示为9设计出输出和显示管之间的组合逻辑电路,当为3是0011,让0011变为1001
1.Protues仿真图
主要叙述Protues图的绘制包括
1.系统Protues图
2.绘制Protues图中遇到的问题及其解决过程
仿真出现错误,一开始的思路是使用传感器来做输出信号,但是仿真软件中没有,就拿方波当做是输出信号。
[参考文献]数字电子技术基础胡晓光主编
数字电子技术试验指导书
Q1施密特触发器在电路中的作用
A1它对比较器输出的脉冲信号进行整形,并防止电路振荡
Q2计数器在电路中的作用
A2所以用十进制计数器计数,最后显示的只能是车轮转动的圈数,而不是具体的公里数,设计任意进制计数器就是为了解决这一问题
Q3如何处理超速报警问题
A3在频率环节设定,既当频率大于一定值(假定为40时报警,即第一位大于等于4时报警)的时候输出低电平蜂鸣器报警
电子与信息工程专业课程设计
8。