汽車?yán)鋮s液單片機(jī)課程設(shè)計(jì)解讀

1、桂林航天工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告系（部）： 汽車工程系專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：設(shè)計(jì)題目：完成日期年月日指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語：成績（五級(jí)記分制）：指導(dǎo)教師（簽字）：汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液具有冷卻、防腐蝕、防垢和防凍四大功能，是發(fā)動(dòng)機(jī)正 常運(yùn)轉(zhuǎn)不可缺少的散熱介質(zhì)。 水溫高分很多種，各種不同現(xiàn)象會(huì)帶來不同影響。 最嚴(yán)重的水溫高會(huì)帶來發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)廢，需更換新發(fā)動(dòng)機(jī)才能解決問題。一般水溫高 會(huì)導(dǎo)致油耗增加、水箱爆裂、水管爆裂、發(fā)動(dòng)機(jī)中各金屬元件膨脹帶來磨損、發(fā) 動(dòng)機(jī)沖床、供油系統(tǒng)與尾氣排放超表等許 許多多不利的影響。所以冷卻液的溫度需要實(shí)時(shí)監(jiān)測并顯示， 這是很重要的，影響力汽車的行駛 各方各面。這次是對(duì)冷卻

2、液的溫度監(jiān)測，使用單片機(jī)加傳感器來監(jiān)測。由于使用環(huán)境比 較復(fù)雜，要求實(shí)時(shí)監(jiān)測，并且監(jiān)測溫度要求 100多度。所以使用18b20來監(jiān)測, 各個(gè)方面上這個(gè)傳感器監(jiān)測比較快速， 反應(yīng)速度快，而且只需要接一條線就可以 監(jiān)測。關(guān)鍵詞：溫度檢測、單片機(jī)、傳感器引言（四號(hào)黑體）1（空兩格）（四號(hào)黑體）31.1（空一格）（小四號(hào)黑體）31.1.1 （不 用 空 格） （ 楷 體 小 四 號(hào)）65結(jié)論（四號(hào)黑體）34參考文獻(xiàn)（四號(hào)黑體）35附錄（四號(hào)黑體）361設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)題目 汽車?yán)鋮s液溫度測量電路設(shè)計(jì)能在液體內(nèi)工作并測試0-128度的溫度。并且實(shí)時(shí)檢查溫度顯示在數(shù)碼管上。2.設(shè)計(jì)要求點(diǎn) 地設(shè)計(jì)內(nèi)容路 電 量

3、 測i 溫 個(gè)*0 測設(shè) 計(jì) 參 數(shù)O h 管 碼 數(shù) 在 J*設(shè)計(jì)進(jìn)度學(xué)O訓(xùn) ) 實(shí) 時(shí)準(zhǔn) 學(xué)時(shí) 時(shí)5 學(xué)JM 學(xué)O 5誠 5 H時(shí)礦 齢訓(xùn)m 訓(xùn)能實(shí)性 滅技能與 匕匕十H支 己 抑知作帥 計(jì)路試制路 設(shè)電調(diào)與電 體元真計(jì)體 總單仿設(shè)總 品品路路品 產(chǎn)產(chǎn)電電產(chǎn) 子子體制子 總.Bp.rn 2 3 4 5設(shè)計(jì)成果匕匕厶冃功應(yīng)相現(xiàn)實(shí)|載 路射電 電跡J* 完亦曬參 考 資 料12版 20出電RP ? .ffl 社 民 版人 出 ： #亠樂 7007北 /20- 電，計(jì) 亠鳳社収 匕扳程 寸邪課 MM0 與 I驗(yàn) 例亦實(shí) 實(shí)帕礎(chǔ) 典基 經(jīng)京的 計(jì)窗程 設(shè)寸課 序MM機(jī) 程M片 、口點(diǎn) 語基的 C制

4、 幾控怕 W電P 單車于 5汽川 平詰剛12 忠家毅20 陳陽曰張 MUPP 社說明參 式 、 容 寫m 填計(jì) 師設(shè) W在 導(dǎo)，的 由題 施呷 實(shí)決 珈學(xué)屁 財(cái)糾紙 表2麗 匚 2 冋 本。多 1份較1容內(nèi)寫 留填 各若 W33 你W23.設(shè)計(jì)進(jìn)度3.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1.1單片機(jī)主控模塊設(shè)計(jì)方案采用AT89C51八位單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)軟件編程的自由度大，可 通過編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制。3.1.2溫度采集模塊設(shè)計(jì)采用溫度芯片DS18B20測量溫度。該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定， 它能用做工業(yè)測溫元件，且此元件線形較好。在 0100攝氏度時(shí)，最 大線形偏差小于1攝氏度。該芯片直接向單片

5、機(jī)傳輸數(shù)字信號(hào)， 便于 單片機(jī)處理及控制。最大特點(diǎn)之一就是直接采用溫度芯片對(duì)溫度進(jìn)行 測量，使數(shù)據(jù)傳輸和處理簡單化。TO-92封裝的DS18B20勺引腳排列見圖示，其引腳功能描述見下：(1)GND地信號(hào)；(2)DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開漏單總線接口引腳當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源；(3)VDD可選擇的VDD引腳。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接 地。DS18B20的測溫原理，器件中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度 的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器1;高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。器件中還有一個(gè)計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門

6、打開時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)而完成溫 度測量。計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定， 每次測量前， 首先將-55 C所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器1、溫度寄存器中，計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55 C所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。減 法計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加 1,減法計(jì)數(shù)器1 的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生 的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到 0時(shí)，停止溫 度寄存器的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。 其輸出 用于修正減法計(jì)

7、數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過 程，直到溫度寄存器值大致被測溫度值。3.1.3 液晶顯示模塊設(shè)計(jì)7段LED數(shù)碼管是利用7個(gè)LED（發(fā)光二極管）外加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的LED組合而成的顯示設(shè)備，可以顯示 09等10個(gè)數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)，使用非常廣泛。這類數(shù)碼管可以分為共陽極與共陰極兩種，共陽極就是把所有LED的陽極連接到共同接點(diǎn)com而每個(gè)LED的陰極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp （小數(shù)點(diǎn)）；共陰極則是把所有 LED的陰極連接到共同 接點(diǎn)com而每個(gè)LED的陽極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp （小 數(shù)點(diǎn)），如下圖所示。圖中的 8個(gè)LED分別與上面那個(gè)圖中的 ADP+ 5VQ各

8、段相對(duì)應(yīng)，通過控制各個(gè) LED的亮滅來顯示數(shù)字fGNDa bb憂掛掛R5T3.1.4系統(tǒng)整體模塊設(shè)計(jì)ALE：EAIM斗F13PlflF17(b)HDAAIO Pn.lUUH rniiAK罰如肚fu aAi ruHiAWPJ.OwBFJ.1K* 巴.S/MI 2.4W12 P2.4WH3 巴更g補(bǔ)Chdo-OQ-OO-O- a b c d e f P0-如l3+2DEFi 0FPJOiH：討|Q 從最小的系統(tǒng)帶上ds18B20與顯示系統(tǒng)，選用四位數(shù)碼管，由于只有12針腳卻要顯示32個(gè)燈，所以需要在極短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)閃爍，通過極快的速度的順序閃爍達(dá)到人眼看到的一直顯示，眼睛在極快的閃爍時(shí)時(shí)無法發(fā)現(xiàn)的

9、。Ds18b20可以直接使用，只需要接一個(gè)到單片 機(jī)就可以使用，而且不需要單片機(jī)供電，可以外接一個(gè)電源給它，同 時(shí)在電路板上做出一個(gè)電源輸入的位置。3.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.2.1程序設(shè)計(jì)流程圖18B20的程序由時(shí)序表編寫。并在單片 機(jī)內(nèi)處理數(shù)據(jù)，經(jīng)過程序轉(zhuǎn)換為可讀數(shù)據(jù)顯示溫度322程序功能模塊說明讀取溫度是設(shè)置18B20芯片，令其工作調(diào)查溫度并傳輸給單片 機(jī)。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)是通過單片機(jī)的程序把2進(jìn)制的溫度轉(zhuǎn)成十進(jìn)制并且傳輸給四位數(shù)碼管顯示溫度是單片機(jī)通過12個(gè)管口輸出給數(shù)碼管顯示的過程3.3 PCB電路板設(shè)計(jì)與制作3.3.1PCB原理圖設(shè)計(jì)nr Tin* 一 一 _ 一 - * 廠 i：i 久 + 檢

10、曲 1即 M 11 c *3.3.2PCB布線圖設(shè)計(jì)4設(shè)計(jì)成果4.1仿真調(diào)試U131W.AL!ra i/oipc扣迪PU 4iI4面殛M IJAIHRSTRO 伽T?*2.?ZAt1 -1 M*2硼P壓円引時(shí)）Pi fci AH円加訪Pl DP胡EP1JI氏1 i.P1 iHJjWP1 3P1 4P 4*11PI 5PJ iiTIF1JM.艮 wiF1JPJ.W是呈+1蚤使用軟件聯(lián)合調(diào)試，程序可行4.2實(shí)物調(diào)試5.結(jié)論參考文獻(xiàn)1 趙建領(lǐng).51單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)詳解.電子工業(yè)出版社，2009.12 陳家瑞.汽車構(gòu)造（上冊(cè)）.機(jī)械工業(yè)出版社，2009.23 林 立.單片機(jī)原理及應(yīng)用.電子工業(yè)出版

11、社，2013.14 謝維成.單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)（第二版）.清華大學(xué)出版社.2009何力民.單片機(jī)高級(jí)教北京航空大學(xué)出版社，2000金發(fā)慶傳感器技術(shù)與應(yīng)用北京機(jī)械工業(yè)出版社，20027 樓然苗.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京航空航天大學(xué)出版社，20078 汪桂平.新編單片機(jī)原理及應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社.20099 程國鋼.51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)案例手冊(cè).電子工業(yè)出版社.201110 彭偉.單片機(jī)c語言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)北京航天航空.大學(xué)出版社.2010附錄元器件清單四位數(shù)碼管1電容230uf1uf220*1 , 10k*1極性電容1排阻1電阻2晶振1AT89C511按鍵1DS18B201PROTEU

12、T 真圖Pl 1/01 Pl湘衛(wèi)ffl ffl閃占叱 Ri拠抽 pa v/ir?3L匚U2KT如RSIPJUfffi pe.佃 科如M *2.*n *2.wii F2.&A13 F2 ByAH FZ.7WH陽IEM JjWM.3JTOHP3.-UBPJ.6/TI內(nèi).山亟GM3 PROTE電路原理圖PJ ra.yTOPS1IHT1F3.5H1P?ftS賣PST席XTW-1乂 TPnsTf上 土土土M ilADO rn.iuud pnzAE如A FA如g FU ilAD&MXIAICR flHESFALI-Jf-U3E-IEeGD TE：C1圖線布B C Pu(?p(匚 OMpOfWltFlK4完

13、整C語言程序加注釋)#in clude#defi ne uint un sig ned int#defi ne uchar un sig ned charsbit DQ=P3A6; /溫度傳感器引腳 sbit s0=P3A0； /各個(gè)位碼對(duì)應(yīng)的端口sbit s1=P3A1；sbit s2=P3A2;sbit s3=P3A3;char mark=O;codeuchar table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;void delay_1ms( uint z)*延 時(shí) 程*uint x,y;for(x=z;x0;x-) for(y

14、=11O;yO;y-);void delay( uint t)while(t-);*DS18b20的初始化程序*/void in it_DS18b20() int n;DQ=1;delay(8);DQ=0;delay(80);DQ=1;delay(8);n=DQ;delay(4);uchar read_byte()uchar i,value;for(i=0;i=1;DQ=1;if(DQ) value|=0x80;delay(4);return (value);void write_byte(uchar dat)char i;for(i=0;i=1;delay(4);uchar read_temp() uchar a,b;in it_DS18b20();跳過ROM/啟動(dòng)溫度測量write_byte(Oxcc); write_byte(0x44);delay(300);in it_DS18b20();write_byte(Oxcc);/跳過 ROMwrite_byte(Oxbe);a=read_byte();b=read_byte();b4;return (b);/*/tempevoid display(uchar tempe)/在數(shù)碼管上顯示攝氏溫度或數(shù)據(jù)s0=0;P2=0x00;delay_