拖拉机仪表显示系统 河南科技大学毕业设计PPT课件

AD定时采样计数器>=3 N
1/2秒定时计数器加1
1/2秒定时计数器>=10 N
退出TIMER1中断
Y AD定时采样计数器清 零，AD采样标志置1
Y 获得速度指针下个位置
4.3 INT1中断函数流程图
外部中断1主要用于系统的掉电检测，当 发生掉电时进入掉电中断首先延时一段时 间然后检测掉电标志是否为0，排除由于
各电机指针归零
位置并打开中断，程序继续执行。
Y
N
掉电标志是否为0
N
归零各指针初始位置值， 打开所有中断
退出外部中断1中断
4.4 TIMER0中断函数流程图
当定时器/计数器T0计数溢出时触发定时 器T0中断，进入T0中断子程序。T0中断 子程序中我们主要完成各步进电机的步进 动作。当每一次计数溢出进入中断子程序 中时，就执行一次水温、油量和转速的数 据处理，比较步进电机下次指示位置和步 进电机当前指示位置的大小并计算差值， 从而确定步进电机步进的角度和方向。
TIMER0中 断入口 TH0、TL0重新赋值 水温数据处理并水温电机指针动作 油量数据处理并油量电机指针动作 速度数据处理并速度电机指针动作
பைடு நூலகம்
开始
初始化
N AD采样标志
是否为1 Y
AD采集，清除AD采 样标志
采样数据处理
获得水温、油量 指针下个位置数据
4.2 TIMER1中断函数流程图
在定时器T1中断子程序中，主要实现 AD定时采样计数变量的自增和AD定 时采样标志的置位以及用于转速计算 参照的1/2秒定时计数器的自增
TIMER1中 断入口 TH1、TL1重新赋值 AD定时采样计数器加1
➢步进式：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电 机件 优点：体积小、重量轻、功耗低、精确高、工作可靠、便于控制 缺点：需要相应驱动芯片、成本高
2、2 关于液晶
➢通用液晶：能够实现发动机工作时间显示，不具有掉电存储发动机工作时间功 能。硬件电路相对复 杂，需通过单片机E2PROM实现掉电存储， 程序开销大。
3.8 HDW6812小时计电路 HDW6812是一款高度集成，并具有掉电存储功能的仪表专用计 时液晶小时计。CLR为计时清零端，低电平有效时间持续大于 1s时，计时全部清零；TCH为计时使能端，同样低电平有效。
3.9 与拖拉机接口电路 仪表显示系统通过一个17孔插接座与拖拉机相连，进行各种信号传递和 信息交换。
进入外部中断1 延时
外界干扰造成的系统电源电压瞬间拉低。 如果掉电标志为0则确认系统掉电，关闭
掉电标志是否为0
所有中断和各指示灯节省电源，然后让各 Y
步进电机指示归零。完成归零后如果单片
机仍工作则继续检测掉电标志，如果为0
关闭中断和各指示灯
则于此处循环等待直到系统断电，如果不
为0说明系统重新上电，归零各指针初始
二、主要模块设计
拖拉机仪表显示系统根据其特定的应用对象和一般功能要求，主要包括发动机工 作时间记录，各种报警及指示信号指示，水温、油量、发动机转速数值显示等功 能。并要求显示系统能够长期、稳定、可靠地进行工作。
2、1 关于水温、油量、发动机转速的显示
➢动圈式：是一种先用传感器将被测参数转 换成电势或电阻，再由测量电路将它转换成 流过动圈的电流，此电流使线圈偏转，并带 动指针在刻度盘上指示出被测参量数值的仪 表 优点：结构简单、价格低廉、易于维护 缺点：抗震性差、过载能力弱、指针易抖动
3.6 转速脉冲检测电路 发动机工作时，每转动一周产生一个低电平的脉冲信号.此信号触发比较 器LM2903翻转为低电平，触发外部中断0。
3.7 掉电检测电路 当系统掉电时，由于电容的储能作用，系统电源电压不会立即 降为0。当VIN<1.68(15+51)/15 V时，触发LM2903比较器翻转， 从而触发外部中断1.
四、软件设计
4.1 总体设计框图
4.1 系统主函数流程图
进入主函数后，首先对系统进行初始化操 作。包括I/O工作模式、定时器、中断、 AD采集等单片机内部资源的初始化以及 上电归零和上电自检等的系统工作状态的 初始化。接下来就进入while循环中，在 循环中不断检测AD采样标志的值完成AD 采样及AD采样数据的处理并在触发中断 时跳转去执行各种中断函数，从而完成整 个系统的各种显示和功能。
3.4 步进电机驱动电路 VID6606是一款专为驱动微型步进电机的COMS集成芯片，每 个芯片可以同时驱动四个电机。其中F(scx)的每个上升沿驱动 电机转动轴转动一个微步，即1/12；CW控制电机的转动方向， 高电平为顺时针方向，低电平为逆时针方向。
3.5 AD数据采集电路 水温传感器为负温度系数热敏电阻（NTC），水温变化时其阻 值变化，通过AD采集其与电阻R14的分压转换为水温值。与此 相类，油量传感器阻值随油量变化而变化。
拖拉机仪表显示系统的设计
一、设计目的及意义
拖拉机在我国从业生产中的作用非常巨大，在很大程度上推动了我 国农业的机械化和现代化，大幅度的节省了劳动力。而仪表又是拖 拉机中的一个重要组成部分，直接地显示了拖拉机的工作状态，可 以及时地提醒使用者很好地保护拖拉机，同时仪表涉及到工农业生 产、科学研究、教育教学、国防建设等各种领域，所以利用显示仪 表精确、实时地显示各种数据就显得极其重要。
➢HDW6812：能够实现发动机工作时间显示，具有掉电存储功能，易于控制。
通用液晶
HDW6812
三、具体硬件实现
3.1 系统供电电路
3.2 AD采样供电电路 AD采样供电电路采用带有输出禁止功能KA78R05，与系统供 电电源隔离，不需要采样时关闭KA78R05输出。
3.3 单片机系统电路 考虑到成本、稳定性和系统功能要求，本仪表显示系统采用带 有10位内置AD的STC2C5608AD单片机作为控制核心MCU。
3.10 报警与指示灯电路 仪表显示系统中报警与指示主要有以下两种方式，根据报警与指示信号 电平的不同选择不同的方式。
3.11 充电指示电路 为适应不同拖拉机之间的差异，充电指示电路预留为两种方式。 分别为单片机控制实现（116）和硬件电路控制实现（108-2）。
3.12 背光灯电路 出于夜间作业观察方便的考虑，系统设置了一定数量的LED背光显示， 使夜间作业时观察清晰、方便。