基于51单片机的车用数字仪表设计与实现
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电子式里程表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存储器内,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AbstractVehicle odometer is applied in each kind of motorcycle extensively, although the traditional machine type odometer stable and credible, but the function of it is single and be easily worn away. Along with the technical fast fiercely develop in electronics, the electronic vehicle can be applied extensively. Recently, a lot of car appearances have already used the electronic vehicle odometer, this graduation thesis introduce a kind of intelligence electronic vehicle odometer, which is based on a Single-Chip Microcomputer system. The electronics' type vehicle odometer is a kind of numerical type appearance, which mainly constitute with two parts, that is vehicle speed meter and odometer, it adopts the light sensor that the sensor has no contact measure. It not only can show the total mileage that vehicle drive, but also can show the stage mileage of a period of time. Moreover, It’s can show the car speed, and the realization exceed the speed limit to report and so on. It also has the ability of strongerly develop again. The way of this vehicle odometer carry out is as follows: through the installed measure plate in the automobile shaft, use the light sensor to measure the rotational speed information. Under the pulse appearance, it make the variety rotational speed change to the variety of the light flux, after that the variety of the light flux convert to electricity quantity. Then through the light electricity convert component, we can make the pulse signal input to the Single-Chip Microcomputer by the frequency measure circuit. Then in terms of the function relationship of electricity quantity and rotational speed, we can realize the measure of rotational speed, after calculate by the Single-Chip Microcompute, we can obtain the information of mileage and vehicle speed. Moreover, This mileage and vehicle speed information can be displayed by the LED monitor. And the mileage numeral of the electronics' vehicle odometer accumulation is saving in EEPROM,which is not easily lost, the data also can keep under the no electric appearance.Keyword:AT89S51 Single-Chip Microcomputer;Odometer;Light sensor;LED ;Memory目录引言 (1)1总体设计 (2)2系统设计可行性分析 (2)2.1 总体设计分析 (2)2.2 硬件模块 (3)2.3 软件模块 (6)3 硬件单元电路设计 (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 (11)3.3 单片机与外部存储器的接口设计 (13)3.4 单片机与超速报警电路的接口设计 (13)3.5 单片机与键盘和7段显示器的接口设计 (13)4 软件设计 (14)4.1 脉冲测量部分 (16)4.2 键盘输入部分 (17)4.3 数据处理部分 (18)4.4 存储器部分 (21)4.5 超速报警部分 (24)4.6 显示部分 (25)5 系统调试 (27)5.1 硬件单元电路调试 (27)5.2 软件程序调试 (29)5.3 整体调试 (32)6 系统使用说明 (32)7 系统功能的扩展 (33)8 结论 (33)谢辞 (35)参考文献 (36)附录 (37)引言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。
基于单片机的摩托车数字仪表盘设计
米康洪;张向阳;孔令杨;马骁
【期刊名称】《科技广场》
【年(卷),期】2017(000)005
【摘要】针对传统摩托车仪表盘体积大、寿命短、稳定性差等问题,本文提出将嵌入式系统与显示屏相结合的方法,研究基于单片机的摩托车数字仪表盘.控制模块采用AT89C52单片机实现对电路的控制和对数据的处理,模数转换器件采用
ADC0809负责将油量和水温的模拟量转换成数字量,数字式温度传感器DS18B20测量室外温度,LCD1604显示里程、速度、时间、水温、油量以及室外温度,键盘负责修改时间和控制转向灯.该设计相比传统摩托车仪表盘,在外观上更加轻便、简单,使用寿命增长,仪表盘的稳定性也显著增强,可以很好的应用到实际应用中.【总页数】4页(P94-97)
【作者】米康洪;张向阳;孔令杨;马骁
【作者单位】南昌航空大学,江西南昌330063;南昌航空大学,江西南昌330063;南昌航空大学,江西南昌330063;空军驻京津地区军事代表室,北京 100015
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
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计算机控制系统的接口技术接口有通用和专用之分,外部信息的不同,所采纳的接口方式也不同,一般可分为如下几种:人机通道及接口技术一般包括:键盘接口技术、显示接口技术、打印接口技术、软磁盘接口技术等。
检测通道及接口技术一般包括:A/D转换接口技术,V/F转换接口技术等。
掌握通道及接口技术一般包括:F/V转换接口技术,D/A转换接口技术,光电隔离接口技术,开关接口技术等。
系统间通道及接口技术一般包括:公用RAM区接口技术,串行口技术等。
一、并行输入/输出接口并行接口传输的是数字量和开关量。
输入/输出(I/O) 接口有二种寻址方式:存储器寻址方式和输入输出口寻址方式。
1.无条件传送2.查询式传送3.中断式传送4.8255A可编程并行接口芯片(1) 8255A内部结构1) 数据总线驱动器图1 8255A内部结构图2) 并行I/O端口3) 读/写掌握规律4) A组和B组掌握(2)8255A工作方式8255A有3种工作方式,端口A可以工作在方式0、方式1和方式2,端口B只能工作在方式0和方式1。
1)方式0:基本输入/输出方式。
2)方式1:选通输入/输出方式。
3)方式2:双向选通输入/输出方式。
(3)8255A编程8255A的编程是通过对掌握端输入掌握字的方式实现的。
二、数/模(D/A) 转换接口D/A转换器是指将数字量转换成模拟量的电路,它由权电阻网络、参考电压、电子开关等组成。
图2 DAC0832原理图三、模/数(A/D)转换接口A/D转换器是将模拟电压转换成数字量的器件,它的实现方法有多种,常用的有逐次靠近法、双积分法。
图3 ADC0809结构框图应用案例:基于51单片机的车用数字仪表设计与实现此案例是一种以MCS 51单片机为主控器,以ADC0809为核心,以气压、油压、温度、霍尔元件等传感器为主要外围元件的车用数字仪表(VDI)的设计框图。
应用此方案,能使汽车仪表系统具有显示直观、精确,使用便利牢靠等优点,代表了车用仪表的最新进展趋势。
基于51单片机的数字电压表仿真设计一、引言随着电子科学技术的发展,电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段,对测量的精度和功能的要求也越来越高,而电压的测量甚为突出,因为电压的测量最为普遍。
数字电压表是采用数字化测量技术设计的电压表。
数字电压表与模拟电压表相比,具有读数直观、准确、显示范围宽、分辨力高、输入阻抗大、集成度高、功耗小、抗干扰能力强,可扩展能力强等特点,因此在电压测量、电压校准中有着广泛的应用。
而单片机也越来越广泛的应用与家用电器领域、办公自动化领域、商业营销领域、工业自动化领域、智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路、汽车电子与航空航天电子系统。
单片机是现代计算机技术、电子技术的新兴领域。
本文采用ADC0808对输入模拟信号进行转换,控制核心C51单片机对转换的结果进行运算和处理,最后驱动输出装置显示数字电压信号,通过Proteus仿真软件实现接口电路设计,并进行实时仿真。
Proteus软件是一种电路分析和实物模拟仿真软件。
它运行于Windows 操作系统上,可以进行仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,是集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能强大,具有系统资源丰富、硬件投入少、形象直观等优点,近年来受到广大用户的青睐。
二、数字电压表概述1、数字电压表的发展与应用电压表指固定安装在电力、电信、电子设备面板上使用的仪表,用来测量交、直流电路中的电压。
传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足数字化时代的需求,并且传统的电压表在测量电压时需要手动切换量程,不仅不方便,而且要求不能超过该量程。
目前,由各种单片A/D转换器构成的数字电压表,已被广泛用于电子及电工测量领域,并且由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。
2、本次设计数字电压表的组成部分本设计是由单片机AT89C51作为整个系统控制的核心,整个系统由衰减输入电路、量程自动转换电路、交直流转换电路、模数转换及控制电路以及接口电路五大部分构成。
单片机类毕业设计题目汇总1.电子时钟的设计2.全自动节水灌溉系统-硬件部分3.•数字式温度计的设计4.・温度监控系统设计5.•基于单片机的语音提示测温系统的研究6.•简易无线电遥控系统7.•数字流量计8.•基于单片机的全自动洗衣机9.•水塔智能水位控制系统10.・温度箱模拟控制系统11.•超声波测距仪的设计12.•基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现16x16点阵显示屏13.•基于AT89S51单片机的数字电子时钟14.•基于单片机的步进电机的控制15.•基于单片机的交流调功器设计16.•基于单片机的数字电压表的设计17.•单片机的数字钟设计18.智能散热器控制器的设计19.•单片机打铃系统设计20.•基于单片机的交通信号灯控制电路设计21.•基于单片机的电话远程控制家用电器系统设计22.•基于单片机的安全报警器23.•基于单片机的八路抢答器设计24.•基于单片机的超声波测距系统的设计25.•基于MCS-51数字温度表的设计26.•电子体温计的设计27.•基于AT89C51的电话远程控制系统28.•基于AVR单片机幅度可调的DDS信号发生器29.•基于单片机的数控稳压电源的设计30.•基于单片机的室内一氧化碳监测及报警系统的研究31.•基于单片机的空调温度控制器设计32.•基于单片机的可编程多功能电子定时器33.•单片机的数字温度计设计34.•红外遥控密码锁的设计35.•基于51单片机的语音识别系统设计36.•家用可燃气体报警器的设计37.•基于数字温度计的多点温度检测系统38.•基于凌阳单片机的语音实时采集系统设计39.•基于单片机的数字频率计的设计40.•基于单片机的数字电子钟设计41.•设施环境中温度测量电路设计42.•汽车倒车防撞报警器的设计43.•篮球赛计时记分器44.•基于单片机的家用智能总线式开关设计45.•设施环境中湿度检测电路设计46.•基于单片机的音乐合成器设计47.•设施环境中二氧化碳检测电路设计48.•基于单片机的水温控制系统设计49.•基于单片机的数字温度计的设计50.•基于单片机的火灾报警器51.•基于单片机的红外遥控开关设计52.•基于单片机的电子钟设计53.•基于单片机的红外遥控电子密码锁54.•大棚温湿度自动监控系统55.•基于单片机的电器遥控器的设计56.•单片机的语音存储与重放的研究57.•基于单片机的电加热炉温度控制系统设计58.•红外遥控电源开关59.•基于单片机的低频信号发生器设计60.•基于单片机的呼叫系统的设计61.•基于PIC16F876A单片机的超声波测距仪62.•基于单片机的密码锁设计63.•单片机步进电机转速控制器的设计64.•由AT89C51控制的太阳能热水器65.•防盗与恒温系统的设计与制作66.gT89S52单片机实验系统的开发与应用67.•基于单片机控制的数字气压计的设计与实现68.•智能压力传感器系统设计69.•智能定时器70.•基于单片机的智能火灾报警系统71.•基于单片机的电子式转速里程表的设计72.•公交车汉字显示系统73.•单片机数字电压表的设计74.•精密VF转换器与MCS-51单片机的接口技术75.•基于单片机的居室安全报警系统设计76.•基于89C2051 IC卡读/写器的设计77.•P C机与单片机串行通信设计78.球赛计时计分器设计79.•松下系列PCL五层电梯控制系统设计80.・自动起闭光控窗帘设计81.•单片机控制交通灯系统设计82.•基于单片机的电子密码锁83.•基于51单片机的多路温度采集控制系统84.•点阵电子显示屏-毕业设计85.•超声波测距仪-毕业设计86.•单片机对玩具小车的智能控制毕业设计论文87.•基于单片机控制的电机交流调速毕业设计论文88.单片机智能火灾报警器毕业设计论文89.•基于单片机的锁相频率合成器毕业设计论文90.•单片机控制的数控电流源毕业设计论文91.•基于单片机的数字显示温度系统毕业设计论文92.•单片机串行通信发射部分毕业设计论文93.•基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计论文94.•单片机控制步进电机毕业设计论文95.•基于MCS51单片机温度控制毕业设计论文96.•基于单片机的自行车测速系统设计97.•单片机汽车倒车测距仪98.•基于单片机的数字电压表99.•单片机脉搏测量仪100.•单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文101.•基于单片机的电器遥控器设计102.•单片机控制的微型频率计设计103.•基于单片机的音乐喷泉控制系统设计104.等精度频率计的设计105.・自行车里程,速度计的设计106.•基于单片机的数字电压表设计107.・自行车车速报警系统108.•大棚仓库温湿度自动控制系统109.・自动剪板机单片机控制系统设计110.•单片机电器遥控器的设计111.•基于单片机技术的自动停车器的设计112.•基于单片机的金属探测器设计113.・ATMEIL AT89系列通用单片机编程器的设计114.•单片机水温控制系统115.•基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计116.•基于MP3格式的单片机音乐播放系统117.•节能型电冰箱研究118.•基于单片机控制的PWM 调速系统119.•交流异步电动机变频调速设计120.•基于单片机的数字温度计的电路设计121.•基于Atmel89系列芯片串行编程器设计122.•基于MCS-51通用开发平台设计123.•基于单片机的实时时钟124.•用单片机实现电话远程控制家用电器125.中频感应加热电源的设计126.•家用豆浆机全自动控制装置127.•基于ATmega16单片机的高炉透气性监测仪表的设计128.•用单片机控制的多功能门铃129.•基于8051单片机的数字钟130.红外快速检测人体温度装置的设计与研制131.・三层电梯的单片机控制电路132.•交通灯89C51控制电路设计133.•基于单片机的短信收发系统设计一一硬件设计134.•大棚温湿度自动控制系统135.串行显示的步进电机单片机控制系统136.•微机型高压电网继电保护系统的设计137.•基于单片机mega16L的煤气报警器的设计138.•智能毫伏表的设计139.•基于单片机的波形发生器设计140.•基于单片机的电子时钟控制系统141.•火灾自动报警系统142.•基于PIC16F74单片机串行通信中继控制器143.•遥控小汽车的设计研究144.•基于单片机对氧气浓度检测控制系统145.•单片机的数字电压表设计146.•基于单片机的压电智能悬臂梁振动控制系统设计147.•单片机的打印机的驱动设计148.•单片机音乐演奏控制器设计149.・自动选台立体声调频收音机150.•直流数字电压表的设计151.•具有红外保护的温度自动控制系统的设计152.•基于单片机的机械通风控制器设计153.•音频信号分析仪154.•单片机波形记录器的设计155.•公交车站自动报站器的设计156.•基于单片机的温度测量系统的设计157.•龙门刨床的可逆直流调速系统的设计158.•智能型充电器的电源和显示的设计159.・80C196MC控制的交流变频调速系统设计160.•步进电机运行控制器的设计161.・自动车库门的设计162.•家庭智能紧急呼救系统的设计163.•单片机病房呼叫系统设计164.•电子闹钟设计165.•电子万年历设计166.•定时闹钟设计167.•计算器模拟系统设计168.•数字电压表设计169.•数字定时闹钟设计170.•数字温度计设计171.•数字音乐盒设计172.•智能定时闹钟设计173.电子风压表设计174.・8x8LED点阵设计175.•可编程的LED (16x64)点阵显示屏176.•无线智能报警系统177.・温湿度智能测控系统178.•单片机电量测量与分析系统179.•多通道数据采集记录系统180.•单片机控制直流电动机调速系统181.•步进电动机驱动器设计182.・DS18B20温度检测控制183.・6KW电磁采暖炉电气设计184.•基于电流型逆变器的中频冶炼电气设计185.•新型电磁开水炉设计186.•新型洗浴器设计187.•中频淬火电气控制系统设计188.•中型电弧炉单片机控制系统设计189.•基于单片机的电火箱调温器190.•LCD数字式温度湿度测量计191.•单片机与计算机USB接口通信192.•万年历的设计193.•基于单片机的家电远程控制系统设计194.•超声波测距器设计195.•多路温度采集系统设计196.•交通灯控制系统设计197.•数字电容表的设计198.・100路数字抢答器设计199.•单片机与PC串行通信设计200.•基于DS18B20温度传感器的数字温度计设计201.•基于单片机的大棚温、湿度的检测系统202.•智能型客车超载检测系统的设计203.•语音控制小汽车控制系统设计204.•万年历可编程电子钟控电铃205.•基于单片机的步进电机控制系统206.•基于MCS-51单片机温控系统设计的电阻炉207.•基于单片机89C52的啤酒发酵温控系统208.•基于单片机的温度采集系统设计209.•PIC单片机在空调中的应用210.•列车测速报警系统211.•多点温度数据采集系统的设计212.•遥控窗帘电路的设计213.•基于单片机的数字式温度计设计214.-87C196MC单片机最小系统单板电路模板的设计与开发215.•基于87C196MC 交流调速实验系统软件的设计与开发216.•基于87C196MC 交流调速系统主电路软件的设计与开发217.•基于80C196MC 交流调速实验系统软件的设计与开发218.•基于单片机的水位控制系统设计219.•基于单片机的液位检测220.•基于单片机的定量物料自动配比系统221.•智能恒压充电器设计222.•单片机的水温控制系统223.•基于单片机的车载数字仪表的设计224.•基于单片机的室温控制系统设计225.•基于MAX134与单片机的数字万用表设计226.•基于单片机防盗报警系统的设计227.・18B20多路温度采集接口模块228.•基于单片机的乳粉包装称重控制系统设计229.•基于单片机的户式中央空调器温度测控系统设计230.•步进电机实现的多轴运动控制系统231.•IC卡读写系统的单片机实现232.•单片机电阻炉温度控制系统设计233.•单片机控制PWM直流可逆调速系统设计234.•单片机自动找币机械手控制系统设计235.•基于89C52的多通道采集卡的设计236.•基于AT89C51单片机控制的双闭环直流调速系统设计237.•单片机控制的PWM 直流电机调速系统的设计238.•基于单片机的电阻炉温度控制系统设计239.•公交车报站系统的设计240.•智能多路数据采集系统设计241.•基于单片机控制的红外防盗报警器的设计242.•篮球比赛计时器设计243.•超声波测距仪的设计及其在倒车技术上的应用244.•汽车侧滑测量系统的设计245.・自动门控制系统设计246.•基于51单片机的液晶显示器设计247.•基于AT89C51单片机的电源切换控制器的设计248.•基于单片机的普通铣床数控化设计249.•基于AT89C51单片机的号音自动播放器设计250.•基于单片机的玻璃管加热控制系统设计251.•中央冷却水温控制系统252.•基于单片机的无刷直流电机控制系统设计253.•锅炉汽包水位控制系统254.•基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计255.-空调温度控制单元的设计256.•软胶囊的单片机温度控制(硬件设计)257.•小型户用风力发电机控制器设计258.・自动售报机的设计259.•无线表决系统的设计260.•微电脑时间控制器的软件设计261.•基于单片机AT89S52的超声波测距仪的研制262.•单片机教学实验板——软件设计263.•基于16位单片机的串口数据采集264.•单片机太阳能热水器测控仪的设计265.•基于单片机的简单数字采集系统设计266.•多电量采集系统的设计与实现267.・PWM及单片机在按摩机中的应用268.•基于单片机的简易GPS定位信息显示系统设计269.•基于单片机的温湿度测量系统设计270.•基于单片机的电子音乐门铃的设计271.•开关电源的设计272.•锅炉控制系统的研究与设计273.•基于ARM的嵌入式温度控制系统的设计274.•基于DS18B20的多点温度巡回检测系统的设计275.•基于单片机的频率计设计276.仓储用多点温湿度测量系统277.•基于单片机的超声波液位测量系统的设计278.•基于单片机的多功能函数信号发生器设计279.•噪音检测报警系统的设计与研究280.•转速、电流双闭环直流调速系统设计281.•基于单片机程控精密直流稳压电源的设计282.•模拟电梯的制作283.•基于AT89C51单片机的步进电机控制系统284.•超声波倒车雷达系统硬件设计285.•基于单片机实现汽车报警电路的设计286.•采用单片机技术的脉冲频率测量设计287.•智能豆浆机的设计288.•电话远程监控系统的研究与制作289.分立式生活环境表的研究与制作多功能电子万年历)290.•高效智能汽车调节器291.•全自动汽车模型的制作292.•智能红外遥控暖风机设计293.•蔬菜公司恒温库微机监控系统294.•数字触发提升机控制系统295.•基于单片控制的交流调速设计296.•基于单片机的多点无线温度监控系统297.•单片机控制的霓虹灯控制器298.•基于单片机的数码录音与播放系统299.全自动洗衣机控制器300.・空调器微电脑控制系统301.・自动存包柜的设计302.•基于单片机的数字钟设计303.电子万年历304.•多路数据采集系统的设计305.•基于单片机步进电机控制系统设计306.•基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计307.•基于FPGA和单片机的多功能等精度频率计308.•基于单片机的水温控制系统309.•基于单片机的智能电子负载系统设计310.•智能电话报警器3n. •基于ADE7758的电能监测系统的设计312.•基于单片机PIC16F877的环境监测系统的设计313.•基于单片机控制动态扫描文字显示系统的设计314.•基于单片机控制发生的数字音乐盒315.•基于单片机控制文字的显示316.•基于单片机控制音乐门铃317.•智能电子密码锁设计318.•单片机电铃系统设计319.•单片机演奏音乐歌曲装置的设计320.•大功率电器智能识别与用电安全控制器的设计321.•单片机交通灯控制系统的设计322.•智能立体仓库系统的设计323.•智能火灾报警监测系统324.•基于单片机的多点温度检测系统325.•单片机定时闹钟设计326.•湿度传感器单片机检测电路制作327.•智能小车自动寻址设计--小车悬挂运动控制系统328.•单片机呼叫系统的设计329.•基于单片机的带智能自动化的红外遥控小车330.•基于单片机AT89C51的语音温度计的设计331.•基于TMS320VC33DSP 开发板制作332.*16x16点阵LED电子显示屏的设计333.•单片机实验教学平台分析334.•基于USB总线的设计与开发335.•基于单片机设计的自动售货机系统设计336.•数字温度计的设计337.生产流水线产品产量统计显示系统338.•水位报警显时控制系统的设计339.•红外遥控电子密码锁的设计340.•基于MCU温控智能风扇控制系统的设计341.•数字电容测量仪的设计342.•基于单片机的遥控器的设计343.*200电话卡代拨器的设计344.•数字式心电信号发生器硬件设计及波形输出实现345.•全氢罩式退火炉温度控制系统346.•单片机控制单闭环直流电动机的调速控制系统347.•单片机电加热炉温度控制系统348.•单片机大型建筑火灾监控系统349.•点阵式汉字电子显示屏的设计与制作350.•基于AT89C51的路灯控制系统设计351.•基于AT89C51的宽范围高精度的电机转速测量系统352.•基于DSP的电机控制353.•汽车倒车雷达354.•基于光纤的汽车CAN总线研究355.•基于AT89C51SND1C 的MP3 播放器356.•多功能频率计的设计357.•基于单片机的数字直流调速系统设计358.•单片机的智能电源管理系统359.•基于单片机的多功能智能小车设计360.•汽车防撞主控系统设计361.•单片机控制电梯系统的设计362.•电子密码锁的电路设计与制作363.•高精度超声波传感器信号调理电路的设计364.•数字电子钟的设计与制作365.•银行自动报警系统。
基于单片机自行车测速仪的设计摘要本设计主要阐述一种基于单片机与霍尔传感器等元件的测速仪设计。
以AT89C51单片机为核心,实现对自行车里程、速度、时间、温度等参数的测量,并能简单的将里程及速度用LCD实时显示。
在本文中详细介绍了测速仪的硬件电路和软件设计。
硬件部分利用霍尔传感器将每秒内的脉冲数传入单片机系统,然后经单片机系统计算处理并将过处理结果送LCD显示。
软件的设计采用模块化结构,使程序的逻辑关系更加简洁。
使硬件在软件的控制下协调运作。
仿真,所设计的硬件电路及软件程序是正确的,实际的硬件电路中也基本上能够满足设计要求。
关键词:里程/速度,时间,温度,霍尔元件,单片机,LCDAbstractThis design mainly elaborated based on MCU and Hall element of speed instrument design. Take STC MCU as the core, Hall element speed, realizes to the bicycle mileage, speed, time, temperature measurement, and a simple bicycle mileage and speed with the LCD real time display. The hardware part using the Hall element will bike per second pulse number of incoming MCU system, and then by the single chip microcomputer system calculation processing and processing result to the LCD display. Program design in order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relations more concise. Make hardware tocoordinatethe operation under the software control. Simulation experiments show that the designed hardware circuit and software program are correct, practical hardware circuit also basically can satisfy the design requirement, but due to the knowledge, in practice there are still some problems in the hardware circuit.Keywords: Mileage / speed,time, temperature, Hall element, MCU,LCD毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
信息工程专业课程设计(二)题目基于《STC89C52》单片机的智能小车姓名学号所在院系所在班级完成时间基于单片机的智能小车摘要:智能化作为现代电子产品的新趋势,是今后的电子产业的发展方向。
智能化设计的电子产品可以按照预先设定的模式在一个环境里自动运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探、环境监测、智能家居等方面。
基于单片机的智能小车控制就是其中的一个体现。
本设计实现了一种基于51单片机的按键操作控制和温度检测显示系统,通过温度传感器采集温度数据并且通过显示模块显示出来,通过对按键的操作,自动控制转向电机转向,改变行驶方向。
本课题设计的智能小车,具有按键控制前后左右的功能,温度采集功能,液晶显示功能。
序言 (1)第1章总体设计方案 (2)1.1课题任务分析 (2)1.2 方案论证 (3)1.2.1小车驱动部分 (3)1.2.2 温度显示部分 (3)第2章系统硬件构成 (4)2.1系统设计原理 (4)2.2主要元器件简介 (4)2.2.1 STC89C52RC简介 (4)2.2.2 液晶显示电路 (5)2.2.3 L298N芯片直流电机驱动模块 (6)2.2.4遥控部分独立按键电路 (7)第3章软件的设计与说明 (8)3.1软件设计 (8)3.2软件的说明 (9)3.2.1 控制部分主程序流程 (9)3.2.2 温度检测显示部分主程序流程图 (10)第4章调试与总结 (12)4.1 调试的总结 (12)参考文献 (13)致谢 (14)附录 (15)附件1 L298N电机驱动模块 (15)附件2 小车侧视图 (16)附件3 小车俯视图 (16)附件4 小车最终硬件图 (17)附件5 程序清单 (18)序言随着我国科学技术的进步,智能化和自动化技术越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化。
智能小车是一个多种高新技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,涉及到当今许多前沿领域的技术[1]。
基于单片机的电子式转速里程表的设计Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】基于单片机的电子式转速里程表的设计介绍一种新型的基于单片机的电子式汽车转速里程表的实现方案。
讨论了里程计数的原理和转速指示原理。
针对机械式里程表缺点结构复杂,精度不高,并且价格较昂贵,设计了数字式汽车转速里程表。
这里以AT89C2051单片机为核心,利用SPI串行总线开发了电子式里程表。
该里程表利用磁电式传感器采样汽车行驶所得到的信号;采用LCD数码管显示汽车总行驶里程数,本次里程采EEPROM 芯片X25045,利用其通电可改写,掉电信息可保存的特点存储汽车行驶的总里程数。
本设计的转速里程表具有结构简单,精度较高,误差较小,显示清楚醒目,稳定可靠等特点,另外对该系统的软件也作了相应的说明。
关键词: 汽车;转速里程表单片机Single Chip Microcomputer Controll ing Displaying of Automobile OdometerAbstract : This article mainly introduces a new -type electric automobile odometer. Its core is 2051 single chip microcom2 puter ; L ED digital tube is used to display the total and present running distance. Comparing with the mechanical automo2 bile odometer , it has following features : higher accuracy and less error , and it also can be displayed more clearly and pro2duced with simpler technology.目录摘要……………………………………………………………………………………Abstract………………………………………………………………………………第一章:绪论…………………………………………………………………………研究的目的与意义………………………………………………………………国内外研究概况及发展趋势……………………………………………………第二章:系统的总体设计……………………………………………………………系统的总体结构…………………………………………………………………….转速里程表的介绍………………………………………………………………2. 3转速里程表的工作原理…………………………………………………………第三章:系统的硬件设计…………………………………………………………….系统CPU的选择…………………………………………………………………辅助芯片的选取…………………………………………………………………在转速里程表中的应用…………………………………………………3.3. 1电动里程表结构………………………………………………………………3.3.2LM1819驱动线路工作原理………………………………………………… 3..4液晶显示器LCM1010的应用……………………………………………………传感器的选择………………………………………………………………………第四章系统的软件设计………………………………………………………………主程序模块…………………………………………………………………………串行中断服务程序模块……………………………………………………………第五章印制板图的绘制………………………………………………………………结束语………………………………………………………………………………附录……………………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………………第一章:绪论研究的目的与意义自1886年发明汽车以来,汽车走过了100多年的发展历程。
64应用天地2005/1今日电子基于51单片机的车用数字仪表设计与实现基于51单片机的车用数字仪表设计与实现Making Vehicle Digital Instruments based on MCS 51 MCU解放军理工大学通信工程学院 张武 顾凯图1 系统硬件结构图2 DS18B20与89C51的连接电路图89C51主控模块、传感器模块、ADC0809模/数转换模块、44780显示模块等。
其中89C51主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能,传感器完成信号的采样功能,ADC0809完成将模拟信号转换成数字信号的功能,44780显示模块完成字符、数字的显示功能。
2.1 主控模块系统采用ATMEL公司生产的AT89C51单片机,它带有4KB闪速式存储器、128B内存,最大工作频率24MHz,同时,具有32条输入输出线,16位定时/计数器,5个中断源,1个串行口。
2.2 温度传感器DS18B20DS18B20是Dallas公司推出的单线数字式测温芯片,它能在现场采集温度数据,并将温度数据直接转换成数字量输出。
DS18B20与AT89C51的接口电路图如图2所示,其中DS18B20工作在外部电源供电方式,单片机89C51采用P2.0和DS18B20通信。
准确、灵敏度高、使用寿命长、灵巧美观、成本低等优点。
1系统组成及工作原理本系统功能由硬件和软件两大部份协调完成,硬件部分主要完成各种传感器信号的采集、转换,各种信息的显示等;软件主要完成信号的处理及控制功能等。
其工作原理是89C51单片机依次查询各传感器的输出信号(气压、油压等模拟传感器输出的模拟信号需要经过ADC0809进行模数转换); 然后89C51对输入信号进行相应处理后通过显示模块44780输出,同时还可输出各种告警信号。
2硬件构成该系统硬件主要包括以下几个模块:引言车辆仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面,是车辆安全行驶的重要保证。
随着电子技术的广泛应用,传统汽车仪表逐渐被微处理器为核心的电子控制数字仪表取代已成为必然趋势。
然而,目前国内车辆仪表数字化水平还不高,绝大部分仪表还是模拟式的,而大多数模拟仪表表头的体积较大、数量多,使得显示系统拥挤不堪,影响美观;另外一些模拟仪表故障率高,增加了用户的经济负担,减小了车辆行使的安全系数。
为克服这些缺点,文中提出用51单片机、模/数转换器件ADC0809及霍尔开关及数字式温度传感器DS18B20等对其进行技术改进,设计并实现了新型全数字仪表系统,该仪表系统有显示直观65EL EC TR O NI C PR O DU CT S C HI NA J A NU A RY 20052.3 44780显示模块本系统采用44780驱动的LCD,HD44780(KS0062)是用低功耗CMOS技术制造的大规模点阵LCD控制器(兼带驱动器),和4bit/8bit微处理器相连,它能使点阵LCD显示大小写英文字母、数字和符号等丰富的信息,同时有较强的通用性应用,使用方便,用户能用少量元件就可组成一个完整点阵LCD系统,送入相关的数据和指令就可实现所需的显示。
44780显示模块有8条数据线,3条控制线。
可与微处理器或微控制器相连,通过送入数据和指令,就可使模块正常工作,44780显示模块和89C51单片机连接电路如图3所示。
需要说明的是,真正投入使用的显示模块需要根据车辆生产厂家对仪表显示界面的具体需求到液晶生产公司定制。
2.4 A/D转换模块由于本系统需处理多路模拟信号,故采用ADC0809 A/D转换模块,它采用逐次逼近的方法完成A/D转换;其片内带有锁存功能的8 路模拟开关,可对8路0~5V的输入模拟电压信号进行转换, 完成一次转换约需100μs。
其输出具有TTL三态锁存缓冲器,可直接接到单片机89C51的P0口。
ADC0809 与89C51接口电路如图4所示。
2.5 测速传感器经调查,速度传感器是车辆传感器中的易损器件,所以该系统对测速传感器进行了改进,测速传感器由霍尔开关、磁铁组成。
其工作原理是将霍尔开关和磁铁分别安装在车架、车轮的适当位置,车辆行驶时,在磁铁的作用下,霍尔开关产生开关信号,通过在单位时间对其计数可计算出车辆的行驶的瞬时速度,累计开关信号可计算出车辆行使的距离。
它具有灵敏度高、价格低廉、不易损坏等优点。
2.6 其他模拟传感器气压、油压、油量等参数的测量采用模拟传感器,其输出的模拟信号通过ADC0809模数转换后输入单片机89C51,经过相应软件处理后输出。
2.7 抗干扰设计由于本仪表系统是为汽车、摩托车设计的,而汽车、摩托车的点火系统有较强的电磁干扰,另外车辆移动性大,有可能处于较强电磁干扰的环境中,否则系统难以稳定、可靠运行。
本系统采用的是由硬件和软件相结合的抗干扰措施。
具体地讲,该系统主要采用了以下五个方面的抗干扰措施。
采用抗干扰电源:单片机系统供电线路是干扰的主要来源,本系统的电源由车载电瓶提供,车辆的点火系统、音响设备等都可能对本系统产生干扰,为此,可将车载电瓶12V电源经磁珠和电容组成π形滤波电路后,再经过UA7805C变压,然后经过稳压、滤波得到本系统电源。
另外给每个集成电路芯片都安置一个0.01mF的陶瓷电容器,来消除大部分高频干扰。
同时,良好接地是系统稳定工作的重要条件,由于本系统既有模拟电路又有数字电路,因此设计时将数字地与模拟地要分开,最后只在一点相连。
光电隔离:在I/O通道上采用光电隔离器,将单片机系统与各种传感器、开关从电气上隔离开来,很大一部分干扰可被阻挡。
本系统的测速子系统输出的开关信号经光电隔离器4N33耦合至单片机P3.2口。
过压保护电路:本系统在输入输出通道上也设计了过压保护电路,它由限流电阻和稳压管组成,以防止引入高电压,损害单片机系统。
另外,本系统中,为消除按钮动作时产生抖动干扰,在按键与89C51间加入一个Schmitt触发器74HC14。
模/数转换电路的抗干扰措施:本系统模/数转换模块ADC0809送出的数字信号经锁存器锁存后传送给单片机,锁存器对干扰非常敏感,当锁存线上出现干扰时,会盲目锁存当前数据,为此可将锁存器与单片机设计在同一电路板上,使传输线上传送的是已经锁存好的控制信号。
设计软件时,尽可能快地重复输出同一个信号,以减小干图3 44780显示模块和89C51接口电路图图4 ADC0809与 89C51的接口电路图66应用天地2005/1今日电子扰信号影响的概率。
CPU抗干扰措施:当干扰信号作用到单片机本身时,单片机将不能按正常状态执行程序,从而引起混乱。
为此本系统采用了以下几种方法。
人工复位:当微处理器失控时,可使用复位方法处理,使程序自动从0000H开始执行。
为此系统设置了复位键,当微处理器失控时,只要按下复位键,并持续10ms以上即可。
掉电保护:因为当车辆颠簸的路况时,可能引起电源等接触不良,使系统陷入混乱状态,电源电压恢复正常后,系统难以恢复正常。
为此系统设计了掉电保护。
掉电信号由硬件电路检测到,加到单片机的外部中断输入端。
将掉电中断规定为高级中断,使系统及时对掉电做出反应。
在掉电中断子程序中,首先进行现场保护,当电源恢复正常时,单片机重新复位,恢复现场,继续工作。
至于程序跑飞,可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态。
具体的讲,可以在RAM中埋一些标志,在每次程序复位时,通过这些标志,可以判断复位原因并根据不同的标志直接跳到相应的程序。
这样可以使程序运行有连续性,用户在使用时也不易察觉到程序被重新复位过。
3 软件设计该系统软件主要由主程序、中断子程序、数据采集与A/D转换子程序、显示子程序、告警子程序等六大模块组成,因为C语言编写的软件易于实现模块化,生成的机器代码质量高、可读性强、移植好,所以本系统的软件采用C语言编写,在Keil Vision3 Demo版本的集成开发环境下进行编译连接。
3.1主程序设计主程序主要完成硬件初始化、子程序调用等功能,主程序流程图如图5所示。
3.2数据采集子程序设计数据采集与A/D转换子程序根据输入参数对相应的模拟信号进行采样、量化及处理,并将相应信号的数值返回主程序。
3.3显示子程序设计显示子程序完成符号、数值的显示输出。
3.4中断子程序设计中断子程序有三种中断源:键盘、车轮(车轮每转一圈产生一个中断脉冲)及掉电保护电路,分别完成面板功能设置、测速功能和掉电保护。
由于本系统中断源共有6个,所以用优先权编码器(74LS148)对外部中断源进行了扩展。
3.5告警子程序主要实现异常情况下控制告警信号输出。
如当冷却液温度升高到接近沸点(例如95~98℃)时,或燃油箱内的燃油量少于某一规定值时,音频告警装置会发出不同频率的告警信号,同时相应的指示灯发亮(点亮告警指示灯的任务由显示子程序来完成),以引起驾驶员的注意。
4 仿真与调试4.1仿真器选择本系统选用ME-52单片机仿真开发系统,它实时仿真频率高达33MHz,提供2~24MHz的时钟信号。
同时它提供64KB程序代码存储器,支持仿真所有程序和数据地址空间,支持FranklinV3.xx/Keil 6.xx编译连接工具。
具有分别独立控制项目文件的项目管理器。
另外具有VC++风格的窗口驻留,窗口动态切分和工作簿模式窗口界面。
4.2仿真调试在仿真调试阶段,采用“自底向上逐步集成”的策略,逐模块进行仿真测试,在此基础上逐步集成。
譬如可先仿真显示模块、测速子模块、测温子模块等,然后将仿真成功的模块逐个加入主程序进行仿真,在仿真过程中发现错误,采用“分块压缩策略”,快速找到并改正错误;注意在集成过程中出现问题,大多是由于模块间资源使用冲突引起的。
当软件模块仿真成功后,可与硬件一起进行在线仿真,此时在调试中出现的问题大多是由于连接线连接错误、虚焊、布线不合理等原因造成的。
5 结束语随着电子技术的广泛应用,车辆仪表显示屏幕的液晶化必将成为一种发展趋势,文中提出利用51单片机和新型传感器对车用仪表进行改进,目前原型机已取得成功。
运行结果表明,新型数字仪表系统可靠性高、使用方便,下一步将在此基础上开发综合信息系统,扩充显示和控制的信息种类,如:交通地图信息、行程信息、网络信息、电话信息、控制空调系统及音响系统等,给用户提供更大的方便。
图5 主程序流程图EPC。