車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要點(diǎn)

1、車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)交通與汽車(chē)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程名 稱(chēng):汽車(chē)電控系統(tǒng)實(shí)習(xí)及課程設(shè)計(jì)課程代碼:8234590題 目:車(chē)速電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其仿真年級(jí)/專(zhuān)業(yè)/班:09級(jí)/車(chē)輛工程/汽電3班學(xué)生姓名:胡維波學(xué)生 學(xué)號(hào)：312009080306517開(kāi)始時(shí)間:2012年12月31日完成時(shí)間:2013年01月18日課程設(shè)計(jì)成績(jī)：學(xué)習(xí)態(tài)度及平 時(shí)成績(jī)（30）技術(shù)水平與實(shí) 際能力（20）創(chuàng)新（5）說(shuō)明書(shū)（計(jì)算書(shū)、圖紙、 分析報(bào)告）撰寫(xiě)質(zhì)量（45）總分 (100)指導(dǎo)教師簽名： 年月日目 錄摘要 11引言1.1 問(wèn)題的提出 21.2 單片機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況 31.3 任務(wù)分析 52方案分析

2、及方案設(shè)計(jì)2.1 車(chē)速控制方案的選擇 62.2 總體方案的確定 73系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 主控芯片的選擇 83.2 顯示電路設(shè)計(jì) 113.3 控制機(jī)構(gòu)電路設(shè)計(jì) 124系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與仿真4.1 proteus 軟件環(huán)境介紹 134.2 protel 軟件環(huán)境介紹 144.3 系統(tǒng)軟件分析 154.4 程序流程圖 164.5 原理圖檢查與元器件清單 144.6 程序調(diào)試 144.7 proteus 仿真 15結(jié)論 24致謝 25參考文獻(xiàn) 26附錄a 系統(tǒng)原理圖 27附錄b程序編譯圖 28附錄c pcb圖 29附錄 d 程序代碼 30車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要本設(shè)計(jì)介紹一種基于at89c

3、51單片機(jī)為控制核心的車(chē)速檢測(cè)及控制。為了保證 汽車(chē)行駛的安全性，提高汽車(chē)運(yùn)輸生產(chǎn)率，充分發(fā)揮汽車(chē)的動(dòng)力性，正確掌握行車(chē)速 度是非常重要的。在本次設(shè)計(jì)中采用一個(gè)指示燈來(lái)進(jìn)行車(chē)速狀況的報(bào)警，同時(shí)，運(yùn)用 一個(gè)自動(dòng)控制的電動(dòng)機(jī)來(lái)控制供油電磁閥的關(guān)閉。車(chē)速控制在一定的范圍內(nèi)，保證了 汽車(chē)行駛的安全。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)對(duì)該系統(tǒng)的硬件電路，工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。 同時(shí)給出了軟件設(shè)計(jì)的流程圖和主要源代碼及利用matlab進(jìn)行結(jié)果仿真與分析。關(guān)鍵詞：at89c51單片機(jī)車(chē)速控制供油電磁閥報(bào)警 仿真-1 -g車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1引言1.1 問(wèn)題的提出在現(xiàn)代社會(huì)，汽車(chē)作為一種大眾的交通工具在人們的

4、生活中扮演越來(lái)越重要的角色。在汽車(chē)的使用過(guò)程中，車(chē)速這一參數(shù)對(duì)汽車(chē)多的性能及行車(chē)的安全的影響是非常大的。車(chē)速較高的時(shí)候，車(chē)輛的更難控制，操縱穩(wěn)定性要變差，使得汽車(chē)行駛的危險(xiǎn)性增加，危害 人類(lèi)安全。據(jù)報(bào)道，交通事故中有很大的一部分是由于超速行駛而引起的。因此實(shí)時(shí)的顯示車(chē)速，在車(chē)速過(guò)高時(shí)指示燈提示，并自動(dòng)切斷燃油供給系統(tǒng)可以有效地減少此類(lèi)事故 的發(fā)生，使人們能夠更加安全的出行。1.2 單片機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管他的大部分功能集成在一 塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：cpu內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外存。 同時(shí)

5、集成諸如通訊接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍 設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集 成在一塊芯片上。單片機(jī)也被稱(chēng)為微控制器(microcontroller ),是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域。 單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有cpu的專(zhuān)用處理器發(fā)展而來(lái)。早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是intel的8031,因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而 性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。此后在 8031上發(fā)展出了 mcs5保列單片機(jī)系統(tǒng)?；谶@一 系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了 16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢(xún)r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不

6、再只 在裸機(jī)環(huán)境下開(kāi)發(fā)和使用，大量專(zhuān)用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。 而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專(zhuān)用的windowslinux操作系統(tǒng)。可以說(shuō)，二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代， 即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電 腦時(shí)代。不過(guò)，這種電腦，通常是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)pc機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤(pán)、顯示器等組成。還有一類(lèi)計(jì)算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械 的單片機(jī)(亦稱(chēng)微控制器)。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即 可進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積小，通常都藏在被控機(jī)械的“肚子”里。 它在整個(gè)裝 置中，起著有如人類(lèi)

7、頭腦的作用，它出了毛病，整個(gè)裝置就癱瘓了?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的 使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種 產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效，常在產(chǎn)品名稱(chēng)前冠以形容詞 “智能型”，如智能型洗衣機(jī)等?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開(kāi)發(fā)者搞 出來(lái)的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜， 就是功能太簡(jiǎn)單且極易被仿制。究其原因，可能就卡 在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了 scm mcu soc三大階段。1.scm即單片微型計(jì)算機(jī)(single chip microcomputer )階段，主要是尋求最佳的 單

8、片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。 “創(chuàng)新模式”獲得成功，奠定了 scmt通用計(jì)算機(jī) 完全不同的發(fā)展道路。在開(kāi)創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上， intel公司功不可沒(méi)。2 .mcu即微控制器(micro controller unit )階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷 擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí)，對(duì)象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對(duì)象的智能化控制能力。它所涉及的領(lǐng)域都與對(duì)象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展mcu勺重任不可避免地落在電 氣、電子技術(shù)廠家。從這一角度來(lái)看，intel逐漸淡出mcu勺發(fā)展也有其客觀因素。在發(fā) 展mcu5w,最著名的廠家當(dāng)數(shù) philips公司。3 .單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之

9、路，向mc階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用 系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專(zhuān)用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了 soc化趨勢(shì)。隨著微電 子技術(shù)、ic設(shè)計(jì)、eda0l具的發(fā)展，基于soc的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。 因 此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。-5 -1.3任務(wù)與分析本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是基于at89c51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)車(chē)速的測(cè)量，并對(duì)車(chē)速進(jìn)行一定的控 制，介紹一種基于89c51單片機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速測(cè)試儀的測(cè)量原理、硬件組成和軟件設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，將應(yīng)用 protel軟件及、keil軟件及proteus軟件等軟件來(lái)完成設(shè)計(jì)要求。2方案分析及方案設(shè)計(jì)2.1 總

10、體方案的選擇通過(guò)查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)初期有兩種方案可供選擇，分別如下：(1)利用單片機(jī)的定時(shí)功能定時(shí)一段時(shí)間，并在這段時(shí)間內(nèi)對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，最后 顯示在lcd16021晶屏上。(2)此方案為通過(guò)檢測(cè)外部輸入信號(hào)，當(dāng)?shù)谝淮螜z測(cè)到后即開(kāi)始計(jì)時(shí)，在第二次信號(hào)到 來(lái)時(shí)停止計(jì)時(shí)，將計(jì)時(shí)值保存。如此循環(huán)五次，通過(guò)進(jìn)行加權(quán)濾波和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換處理送顯 示器顯示，如果車(chē)速大于設(shè)定的最高車(chē)速值，系統(tǒng)的指示燈點(diǎn)亮提醒駕駛員，電機(jī)自動(dòng)運(yùn) 作來(lái)切斷燃油供給，強(qiáng)迫汽車(chē)減速。車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2.2總體方案的確定通過(guò)對(duì)兩種方案的對(duì)比，系統(tǒng)最終選擇第二方案圖2.1系統(tǒng)框圖-# -g車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程

11、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)此系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要涉及以下3個(gè)部分：（1）主控芯片介紹（2）顯示器的設(shè)計(jì)（3）控制 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 主控芯片的選擇at89c51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（fperomfalsh programmable and erasable read only memory）的低電壓，高性能 cmos 前微處理器， 俗稱(chēng)單片機(jī)。at89c2051是一種帶2k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片 機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用atmeh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-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位cpu

12、ffi閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，atmel勺at89c5促一種高效彳空制器，at89c2051是它的 一種精簡(jiǎn)版本。at89c51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方 案，其引腳排列如圖3.1所示pt e p i / rsth x0 p j q (txo p3.1(imt rnolrxtal2x tai 1 ghdvccpo + o (add) po，|ao t) p。2 (aq2 p。3 (ad3) po 4 (ad4) po 5 a d 5 ：| po b (ado po.7 | adn f a * vpp aleprog p3en pi t a 1 5 p? q s，

13、(a 13) pzi舄17卜 7 3 (a 1 1 p2 2 ( a 10 p2 1 (a9) p2 0 (a8)圖3.1 89c51單片機(jī)引腳圖51單片機(jī)的復(fù)位需要給第九引腳持續(xù)兩個(gè)周期的高電平。系統(tǒng)的復(fù)位電路由一個(gè)10u電解電容和一個(gè)按壓開(kāi)關(guān)并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè) 10k的電阻。如圖3.2所示：vcc圖3.2 時(shí)鐘復(fù)位電路電阻在上接地，電容在中間接高電平，下面為 rst這種復(fù)位電路的工作原理是：通 電時(shí)，電容兩端相當(dāng)于是短路，于是rst？i腳上為高電平，然后電源通過(guò)電阻對(duì)電容充電, rs礎(chǔ)電壓慢慢下降，降到一定程序，即為低電平，單片機(jī)開(kāi)始正常工作。-9 -車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)_畬在

14、引腳xtal1和xtal2外接晶體振蕩器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩電路，c1、c2起穩(wěn)定振 蕩頻率、快速起振的作用，電容值一般為 530pf。晶振常選用頻率為6mhz 12mhz或 24mhz的，采用用口時(shí)常用頻率為11.0592mhz的晶振。內(nèi)部振蕩方式所得到的時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定，應(yīng)用較多。此設(shè)計(jì)選用的晶振頻率為12mhz電容值為30pr具體電路設(shè)計(jì)電 路如圖3.3所示：圖3.3晶體振蕩電路?ese7op txdps.l?t7?3.st0p3.4il ?3.5 r?3.6 r3?37x2pl.c pl1pc.i pd.l ? ?c.s p0.4 p0,5 pos?1.3 pl .4 pls pl.t?

15、eav?ale 5p正、ph fp2.6p2.5p2.4p2.3p2.2pllp2.0-11 -圖3.4 最小系統(tǒng)3.2 顯示電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用的計(jì)數(shù)顯示電路由單片機(jī) 89c51,液晶顯示器lcd160級(jí)上拉排阻組成。字符型lcd介：字符型液晶顯示模塊是一種專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣 式lcd目前常用16*1,16*2,20*2和40*2行等的模塊。本設(shè)計(jì)采用的是16*2行的lcd16021602液晶顯示模塊可以和單片機(jī) at89c51 直接接口，電品&原理圖如圖3.4所示:?0.0?0.1?0.2 %?0.-阿上?0._圖3.5顯示電路原理圖-g車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)系

16、統(tǒng)還設(shè)計(jì)了一個(gè)le旨示燈用以在車(chē)速過(guò)高時(shí)提醒駕駛員。其原理圖如下:-17 -圖3.7 系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3.3 控制機(jī)構(gòu)電路設(shè)計(jì)由于在車(chē)速過(guò)高時(shí)需要控制機(jī)構(gòu)控制燃油的供給，以限制其車(chē)速。在此，系統(tǒng)選用3.6所小。直流電動(dòng)機(jī)作為控制供油電磁閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。具原理圖如圖4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與仿真4.1 proteus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是目前最好的 模擬單片機(jī)外圍器件的工具。可以仿真51系列、avr pic等常用的mcur其外圍電路（如 lcd ram rom鍵盤(pán)，馬達(dá)，ler ad/da部分spi器件,部分iic器件）。在沒(méi)有 硬件的情況下，

17、proteus能像pspice仿真模擬/數(shù)字電路那樣仿真mcu&外圍電路。另外, 即使有硬件，在程序編寫(xiě)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)：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(zhuān)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, 805等。5、在

18、設(shè)計(jì)綜合性方案中，還可以利用aresff發(fā)印制電路板。4.2 protel軟件環(huán)境介紹protel印制板設(shè)計(jì)軟件包是澳大利亞 protel technology公司與1990年推出的電子 calt品，具有方便、易學(xué)、實(shí)用、快速以及高速度、高步通率的特點(diǎn)。它采用了分層次 下拉窗口菜單結(jié)構(gòu)形式，用戶(hù)基本上不需要記背太多的鍵盤(pán)命令，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊菜單命令就能操作，protel有著很高的自動(dòng)布線布通率。布通率是電子產(chǎn) cad品的一項(xiàng)重要指標(biāo)， 它反映電子元件在電路圖中連接關(guān)系有多少能在印刷版圖中實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)常用的單、雙面印制板時(shí)只要選擇適當(dāng)?shù)脑季趾筒季€策略方法，protel就可以輕易的達(dá)到98%-10

19、0%的布通率。對(duì)于極少數(shù)不能布通的定方，protel可以用飛線指示出來(lái)，引導(dǎo)用戶(hù)用手工方法連通。另外，protel有強(qiáng)大的宏命令設(shè)置功能，利用宏命令功能多定義的熱鍵可以 大大提高操作速度protel對(duì)微機(jī)的軟硬件配置要求很低：cpu在8088以上，dos2.0以上版本，內(nèi)存640kb 以上，雙軟件（或一個(gè)軟件一個(gè)硬盤(pán)），單色顯示器（多層板設(shè)計(jì)時(shí)最好用彩色），各種兼 容打印機(jī)。也能在windows9x?f臺(tái)的模擬dos5t運(yùn)行。protel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勺市場(chǎng)占 有率達(dá)95%,成為電子產(chǎn)品制造業(yè)界的首選 cadc件。keil軟件環(huán)境介紹keil

20、 c51是美國(guó)keil software公司出品的51系列兼容單片機(jī)c語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)， 與匯編相比，c語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易 用。keil提供了包括c編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器 等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)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語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用 的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍4.3 系統(tǒng)軟件分析任何

21、一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，它們都有著自己的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)， 少了任何一個(gè)部分都不 可能稱(chēng)之為一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)，它們之間是相互依存的一個(gè)整體，硬件系統(tǒng)是軟件系統(tǒng) 的一個(gè)基礎(chǔ)和前提，為軟件系統(tǒng)提供了一個(gè)操作平臺(tái)；而軟件系統(tǒng)是硬件系統(tǒng)的靈魂，它 對(duì)硬件系統(tǒng)起到擴(kuò)充和完善的作用?？芍浖到y(tǒng)與硬件系統(tǒng)同等重要。51單片機(jī)通常有兩種編程語(yǔ)言，即匯編語(yǔ)言和 c語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言是低級(jí)語(yǔ)言，能夠 直接操作硬件，并且生成機(jī)器碼的效率高。但匯編對(duì)平臺(tái)的依賴(lài)性強(qiáng)，可移植性差，開(kāi)發(fā) 效率低。而c語(yǔ)言則處于二者之間，移植性比較好，代碼效率也比較高，可以對(duì)部分硬件 直接訪問(wèn)。開(kāi)發(fā)效率較高。寫(xiě)得好的 c代碼，可移植性是很好的，很多

22、時(shí)候都不用修改或 者只做少量修改。在目前的嵌入式系統(tǒng)中， c語(yǔ)言是使用最廣泛的語(yǔ)言。4.4程序流程圖(1)主程序流程圖如圖4.1所示。-g車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)主程序中判斷flag_s是否為1,如果為1則表示已經(jīng)保存五次車(chē)速值則開(kāi)始進(jìn)行濾 波處理，同時(shí)置零flag_s再調(diào)用顯示函數(shù)。如果為0則直接調(diào)用顯示函數(shù)顯示上次濾波 后的車(chē)速值。(2)定時(shí)器中斷流程圖如4.2所示。-21 -定時(shí)器0中斷開(kāi)始count+th0=0tl0=0退出圖4.2定時(shí)器中斷流程圖(3)外部中斷流程圖如圖4.3所示。第一次中斷打開(kāi)定時(shí)器計(jì)時(shí)，第二次中斷時(shí)讀取 th0和tl0的值將其保存在數(shù)組中,五次讀取后將

23、置位flag_s,退出中斷函數(shù)。數(shù)組的首地址通過(guò)編譯軟件匯編后為0x800。4.5 原理圖檢查與元器件清單在protel 99 se中，對(duì)硬件電路圖進(jìn)行 ercfe氣規(guī)則檢查及羅列元器件的清單。如圖4.4和圖4.5所示：. . c:dociiments and sht ingead*in:l寫(xiě)traizoia桌面車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)彳speed.ddb documents speed.sch n speed.ercerror repor t for : documentsxspbbd.sch3-jan-201211 : 32:19end repor t圖4.4 erc電氣規(guī)則檢查結(jié)果s

24、peed,ddb documents speed.sch speed.efa1 parttypeabcl d1part type idesiqnatorfootprint210kr2res2310uc1rb1412mx1cy1530pc2rad1630pc3rad1169c5xic1dip408330r1dip169330r3res2109013t1901311con2j1sip212keyak1key a13lcd1602lcd1ilcd160214led1d1led0.115mot1m116圖4.5元器件清單圖-g車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4.6 程序調(diào)試程序經(jīng)過(guò)調(diào)試顯示“ 0錯(cuò)

25、誤，0警告”。表示程序調(diào)試通過(guò)。如圖4.6所示:苜 apa4lbuild targfft t-argst 1 , 占aeribl lng sta.ptup .asi. . .c的口ill口自 speedpg. 11.jsadlu-7j,.prngrasn siz.e: data-60 3 翼d.白七 a口 code-ib 37 tmaatiiig hftx fila fr-ou spoad * - t t speed = 0 errarsjb 0 warning|s).-# -圖4.6程序調(diào)試通過(guò)示意圖車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4.7 proteus 調(diào)試系統(tǒng)采用proteus進(jìn)行仿

26、真，按原理圖的設(shè)置建好仿真圖。如圖 4.7所示的仿真圖閉 知eed. isis prof esjideia：1事!口11寸營(yíng)司兀件陰lfqp 蚓斗 u甲ifti*叩皓即審 圖姆g局育陰 t 福及萬(wàn)手氏ct n電qp|/u卻尊 e|曲包* * *-4|勺0|二心；上*力 |zim h畝惠:國(guó)國(guó)kf|l -blc.ttlf atb9cei shtt可 mlluampsw ied lblul ledreeh lfded ie 口 值 llctm ij4d1el motor hpf4 aes riespact.-s三 tl+m=i * 1 i+ i i ll k iwlhjfltjtl rw 小mi【

27、n-zbodo 11dqq ih圖4.7 未運(yùn)行的仿真圖調(diào)節(jié)外部中斷的輸入頻率以代表不同的車(chē)速情況，當(dāng)輸入頻率為10hz時(shí)，根據(jù)計(jì)算公式n =2* f *冗* 3.6* r ,其中半徑r=0.35m,兀=3.14,得到轉(zhuǎn)速為 55km/h。車(chē)速值小于設(shè)定-25 -值100km/h,此時(shí)控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)不會(huì)運(yùn)作，供油不受影響。超速指示燈熄滅vi-iz 91 ivj 曲項(xiàng) 工ke鐐濟(jì)助 隹田 啾“01調(diào)試4履qj宏媒q總曲區(qū)jb ai *羊掛0 而應(yīng)i* +或x4*zoa罡器atiur園由口昌血興 -5jt1qn usmiror cff玲雅1 ：hpsw_i led ud-fille led-

28、dreen led-hed iled-iillow ihqlft mntqr nfh aes apad：.65口_e_d 獨(dú)靠上走黃 e .the sfeed is髡f(shuō) li szs&dsssi ，i * i iii i !. ehm 加討ahihahms:端:也即mi (cpu lw：j i 翔i”詡國(guó)。仇他。曲圖4.8 仿真圖（低于限定值）再次調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器使其單片機(jī)輸入頻率增大，當(dāng)為 10hz時(shí)根據(jù)公式，此時(shí)輸出 的車(chē)速應(yīng)該為79km/h。此車(chē)速仍小于設(shè)定的車(chē)速100km/h,電動(dòng)機(jī)將不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，指示燈熄 滅，供油電磁閥正常工作。fefe： xpcc-d. isis tmteq彗1口的fl

29、也直中3cfr（t） h flhfttt）工a0 *0 彼由 率嗨電iff誠(chéng)制pcq3相也如 也中 勖3d 咨1聿1獨(dú)片 |的畫(huà)i* i + .%ij11 x4kalssbblt*z|lllmzlabkai 國(guó)圖；a*tbk51 年皿卯一 eurron c4fscitdr owej 應(yīng) 仙戶(hù)山 led ledslue ledreen ie 口red ledveuawmotor nfn aes me5fkk 導(dǎo)th寫(xiě) i iii i j!l 3呷麗，wnwihfegfli：曲 jmampcputomh -4mj 由圖4.9 仿真圖（低于限定值）調(diào)節(jié)單片機(jī)輸入頻率，直至車(chē)速超過(guò) 100km/h。此

30、時(shí)系統(tǒng)將控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)作，來(lái)使供 油電磁閥逐漸閉合，供油減小。如果車(chē)速還未降下，電動(dòng)機(jī)運(yùn)作直至供油電磁閥完全切斷 燃油的供給，強(qiáng)制汽車(chē)減速。同時(shí)，儀表盤(pán)的超速指示燈將點(diǎn)亮，以提醒駕駛員。（圖上電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可以通過(guò)其三極管基極為高電平判斷出）車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，叵區(qū)我1儂事 surron lamitca cffifstfl. dips-. bhestsgelil ih4tihj: dqce3275doooi1chj oadlkf圖4.10 仿真圖(超速)-27 -車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)通過(guò)本次有關(guān)車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真的課程設(shè)計(jì)，我掌握了很多知識(shí)。尤其是仿真 編程中

31、電動(dòng)機(jī)的使用，讓我學(xué)會(huì)了，如何控制電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。在本次的設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了很多的困難與問(wèn)題，需要我們課外查詢(xún)多方面的知識(shí)。由這次課程設(shè)計(jì)，我深深地懂得了一件事情，理論一定要結(jié)合實(shí)踐，不能只空留在紙面上。理論只有轉(zhuǎn)化成了實(shí)際東西才具有價(jià)值。-# -g車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)致謝在彭憶強(qiáng)老師的悉心指導(dǎo)下，我順利地完成了此次的課程設(shè)計(jì)。他專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn) 的治學(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng) 范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌 握了基本的研究方法，還端正了我的學(xué)習(xí)和人生態(tài)度，使我受益匪淺。最后，感謝所有

32、給予我?guī)椭椭С值睦蠋熀屯瑢W(xué)！-29 -參考文獻(xiàn)1張毅剛：新編mcs-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2004.2彭憶強(qiáng)、吳瓊、葛曉成：電子線路輔助分析軟件在汽車(chē)電子方向相關(guān)課程中的應(yīng)用,高等教育研究，2008, no. 23孫仁云：汽車(chē)電器及電子技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2007.14唐嵐：汽車(chē)測(cè)試技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2006.7車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-31 -附錄a系統(tǒng)原理圖ih-b-o vr2d 74 bd ；d 二u 1d 二d :i bl=lfi-.&_1=1&-.fzl,|=1_|=igi- .3 i -i i-3d i klur-je- -1-； ； _；：

33、 ； z ； _； ； r5i i=i_. i=h_ |q_,r .h_,f .jq=r-h , ijth .,kt1-;-d-24_r=- irzlli一丁，ldl-占 bdl dl-dil e -ald|zx-r1=1&_ljl,空電mh t 二曰一gifiigsmist-1dihi車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一雷附錄b程序編譯圖卷置倒霞欣target 1project workspace xe jzj target 1s .二| source group 1。3； sinclude 00200300400500500700800901q0110120130140150160170

34l/define pi3.14圓周率/define r0.3車(chē)輪半徑,sbit led=p17；sbit m0=p16；bit flag；第一次中版bit flag_s：轉(zhuǎn)換標(biāo)志unsigned char count；港由次數(shù)unsigned long t5；unsigned char w5 = 1s2s3,4,5；/unsigned char table= the speed i unsigned char tablet =，*km/hh ； sbit e=p2八5；sbit rw=p2八6；sbit rs=p2八7；void init (void)；unsigned

35、 int smooth (void)；void delay_ms (unsigned char ms)； void write_data (unsigned char date)； c： 4. rlc r speed. cassemtoling startup.a51- - compiling speed.c. speeds (1) : warning c500: license error (r2o8: reneu license id code (lic) linking,.program size: data-ss*3 xdata=o code=1837 creating hex fil

36、e from speed1*.speedn - 0 error(s)f 1 warning(b).-33 -附錄cpcb圖圖c-1 pcb圖-g車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)附錄d程序代碼#include 圓周率車(chē)輪半徑第一次中斷標(biāo)志轉(zhuǎn)換標(biāo)志溢出次數(shù)#define pi 3.14/#define r 0.35/sbit led=p1a1;sbit mo=p1a0； bit flag;/bit flag_s;/unsigned char count; / unsigned long t5;unsigned char w5=1,2,3,4,5;/ 權(quán)值unsigned char table=

37、 the speed is;unsigned char table1=km/h;sbit e=p2a5;sbit rw=p2a6;sbit rs=p2a7;void init(void);unsigned int smooth(void);void delay_ms(unsigned char ms);void write_data(unsigned char date);void write_cmd(unsigned char cmd);void lcd_init();void display(unsigned int d);/主函數(shù)/ void main(void)unsigned int

38、 dis_dat;flag=0;flag_s=0;count=0;dis_dat=0;init();lcd_init();delay_ms(20);ea=1;while(1)if(flag_s)-35 -車(chē)速控制系統(tǒng)程序及仿真課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)dis_dat=smooth();flag_s=0;if(dis_dat100) / 車(chē)速大于 100km/h時(shí)，報(bào)警led=1;mo=1;elseled=0;mo=0;display(dis_dat);顯示函數(shù)./名稱(chēng)：延時(shí)函數(shù)/功能：約為(ms*1)ms時(shí)間/void delay_ms(unsigned char ms).unsigned char a,b;for(a=ms;a0;a-)for(b=120;b0;b-);/名稱(chēng)：定時(shí)器，中斷初始化/功能：定時(shí)器0采用16位，中斷下降沿觸發(fā)/void init(void)tmod=0x01;ex