畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 摘 要：隨著能源日益緊張,人們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的舒適性日益重視,有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫的研究得到了越來越多科研機(jī)構(gòu)的重視。因?yàn)槔鋮s水溫與發(fā)動(dòng)機(jī)的許多工作性能有著直接或間接的聯(lián)系,如果冷卻水溫保持在最佳的溫度范圍內(nèi),不僅可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、減少?gòu)U氣的產(chǎn)生、還可以減少燃料消耗量、增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)性。所謂最佳溫度范圍指冷卻水溫保持在此溫度范圍內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)工作的整體經(jīng)濟(jì)性最好。而確定此最佳冷卻水溫范圍,只有經(jīng)過大量的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析才能得出。檢測(cè)冷卻水溫對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零件磨損、功率、工作噪聲、排氣質(zhì)量、潤(rùn)滑油質(zhì)量、使用壽命、工作粗暴性等的具體影響,然后通過比較分析得出最佳溫度范圍。進(jìn)行這些發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)的

2、必備條件是有一個(gè)能檢測(cè)并控制冷卻水溫在設(shè)定范圍內(nèi)的控制裝置,研究并試制這樣一個(gè)自動(dòng)控制裝置就是本課題的研究目的。本文介紹了一種基于mcs51系列單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)監(jiān)測(cè)到的水溫進(jìn)行及時(shí)采集和智能化處理的功能。簡(jiǎn)述了其工作原理、硬件系統(tǒng)及軟件編程思路。關(guān)鍵詞：冷卻水溫，單片機(jī)，a/d轉(zhuǎn)換器、發(fā)動(dòng)機(jī) 、mcs51summary：with the increasingly tense energy, people comfort when the engine increasing attention, the engine cooling water tempe

3、rature of gaining more and more attention to scientific research institutions. because many of the engine cooling water temperature and the performance has a direct or indirect contact, if the cooling water temperature maintained at optimum temperature range, not only can improve the engines power x

4、ing, jian shao gas production, also can reduce fuel consumption, zeng qiang engine stationary work. the so-called optimal temperature range means cooling water temperature maintained at this temperature range, the overall economy of the engine work the best. and determine the optimal cooling tempera

5、ture range, only after detection of a large number of experiments and data analysis in order to obtain. detection of the cooling water temperature on the wear of engine components, power, work noise, exhaust quality, oil quality, life, work and so the specific impact of the gross, and then analyzed

6、by comparing the optimum temperature range. engine performance tests for these experiments is a necessary condition to detect and control the cooling water temperature in the range of set of control devices, research and trial of such a control device that is the subject of research purposes. this p

7、aper introduces a microcomputer-based mcs-51 series engine cooling water temperature automatic monitoring system, the system realized the water temperature was monitored for timely acquisition and intelligent processing functions. outlined its working principle, hardware systems and software program

8、ming ideas. key words: cooling water temperature, microcontroller, a / d converter, engine, mcs-51引 言發(fā)動(dòng)機(jī)是現(xiàn)在動(dòng)力的主要來源之一。發(fā)動(dòng)機(jī)工作熱負(fù)荷大, 作業(yè)時(shí)周圍環(huán)境灰塵多，氣溫一般又較高，容易使發(fā)動(dòng)機(jī)水溫升高。必須有良好的散熱條件,因此冷卻系統(tǒng)工作狀態(tài)應(yīng)予以監(jiān)控。冷卻系統(tǒng)工作狀態(tài)的主要參數(shù)是冷卻水溫度。并且發(fā)動(dòng)機(jī)水溫?cái)?shù)據(jù)也是汽車電控系統(tǒng)使用的主要數(shù)據(jù)之一,也是發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)情況的主要指標(biāo)。冷卻水溫的過高過低都會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況造成破壞。本文采用了mcs51系列單片機(jī)進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)水溫?cái)?shù)據(jù)的自動(dòng)

9、檢測(cè)，對(duì)進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能發(fā)揮具有重要意義。第一章 單片機(jī)控制系統(tǒng)原理本系統(tǒng)利用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的采集，然后把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷耗M信號(hào),信號(hào)通過運(yùn)算放大器、保持器和a/d轉(zhuǎn)換器將模擬量變?yōu)閿?shù)字量送入單片機(jī)進(jìn)行處理。單片機(jī)根據(jù)不同的輸入信號(hào)分析處理,并將檢測(cè)到的水溫通過數(shù)字顯示電路顯示出來，進(jìn)而與設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較，如果超出設(shè)定值，立即啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，告知工作人員采取相應(yīng)的措施；如果正常，循環(huán)采集數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的自動(dòng)檢測(cè)。本系統(tǒng)以mcs-51單片機(jī)為核心，組成一個(gè)集發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的采集、數(shù)據(jù)處理、顯示、報(bào)警為一體的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其原理見（圖1）。圖中硬件電路主要由以下幾部分組成：?jiǎn)纹?/p>

10、機(jī)控制器、顯示系統(tǒng)、水溫監(jiān)控電路、報(bào)警器。（圖1）第二章 系統(tǒng)主要硬件介紹及電路設(shè)計(jì)2.1單片機(jī)單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器cpu隨機(jī)存儲(chǔ)器ram、只讀存儲(chǔ)器rom、多種i/o口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、a/d轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2.1.1單片機(jī)歷史單片機(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片形態(tài)嵌入式系

11、統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。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。 3.單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路，向mcu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)、eda工具的發(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)。2.1.2單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)

12、域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能ic卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇：1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用3.在家用電器中的應(yīng)用4.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通

13、信領(lǐng)域中的應(yīng)用5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用6.在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用7.單片機(jī)在汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。2.1.3單片機(jī)的選用從本系統(tǒng)的功能、精度及工作環(huán)境出發(fā)，并且系統(tǒng)中需處理的信息量不是很大，故根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求，所選用的是mcs-51系列的8031單片機(jī)作為中央處理器。使系統(tǒng)具有良好的性能/價(jià)格比和較高的可靠性，充分發(fā)揮了單片機(jī)的功能多、抗干擾、性能好的特點(diǎn)。2.2水溫傳感器又名,水溫感應(yīng)塞,作用差不多，只是傳感器比較先進(jìn)數(shù)據(jù)可以有連續(xù)性，比較精確。2.2.1水溫傳感器作用水溫傳感器的作用是把冷卻水溫度轉(zhuǎn)換

14、為電信號(hào)，輸入ecu后有：1。修正噴油量；當(dāng)?shù)蜏貢r(shí)增加噴油量。2。修正點(diǎn)火提前角；低溫時(shí)增大點(diǎn)火提前角，高溫時(shí)，為防止爆燃，推遲。3.影響怠速控制閥；低溫時(shí)ecu根據(jù)水溫傳感信號(hào)控制怠速控制閥動(dòng)作，提高速轉(zhuǎn)。4.影響egr閥。2.2.2水溫傳感器工作原理及選用發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器一般采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻式傳感器。常用的溫度傳感器有熱電阻和熱敏電阻傳感器兩種，前者適用于低溫測(cè)量，需要輔助電源且不能應(yīng)用動(dòng)態(tài)測(cè)量；后者電阻溫度系數(shù)大、靈敏度高、響應(yīng)速度快。ntc熱敏電阻具有很高的負(fù)溫度系數(shù)，適宜于-100一300之間的溫度測(cè)量，廣泛應(yīng)用于點(diǎn)溫度、表面溫度和溫度場(chǎng)的測(cè)量。溫度數(shù)值的變化反映為電阻值的變

15、化，再通過電橋變換電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出,放大后再由v / f 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)。2.2.3溫度采樣電路系統(tǒng)的信號(hào)采集電路主要由溫度傳感器（ad590）、基準(zhǔn)電壓（7812）及a/d轉(zhuǎn)換電路（adc0804）三部分組成。如圖2（圖2）2.3 a/d轉(zhuǎn)換器即模數(shù)轉(zhuǎn)換器或簡(jiǎn)稱adc，通常是指一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件。通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個(gè)輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的數(shù)字信號(hào)。由于數(shù)字信號(hào)本身不具有實(shí)際意義，僅僅表示一個(gè)相對(duì)大小。故任何一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要一個(gè)參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)，比較常見的參考標(biāo)準(zhǔn)為最大的可轉(zhuǎn)換信號(hào)大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號(hào)相對(duì)于參考信號(hào)的大小。模

16、數(shù)轉(zhuǎn)換器最重要的參數(shù)是轉(zhuǎn)換的精度，通常用輸出的數(shù)字信號(hào)的位數(shù)的多少表示。轉(zhuǎn)換器能夠準(zhǔn)確輸出的數(shù)字信號(hào)的位數(shù)越多，表示轉(zhuǎn)換器能夠分辨輸入信號(hào)的能力越強(qiáng)，轉(zhuǎn)換器的性能也就越好。a/d轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過采樣、保持、量化及編碼4個(gè)過程。在實(shí)際電路中，有些過程是合并進(jìn)行的，如采樣和保持，量化和編碼在轉(zhuǎn)換過程中是同時(shí)實(shí)現(xiàn)的。溫度傳感器感受發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的變化,并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷耗M信號(hào),經(jīng)過濾波校正后要送入a/ d 轉(zhuǎn)換器中。針對(duì)系統(tǒng)檢測(cè)性能要求，本系統(tǒng)的a/ d 轉(zhuǎn)換器采用常見的adc0809 , 二進(jìn)制輸出、逐次比較型轉(zhuǎn)換器。水溫模擬量通過通道in0 輸入a/ d轉(zhuǎn)換器, 再由a/ d轉(zhuǎn)換器把采集來的模擬

17、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并讀入單片機(jī)。（如圖3）（圖3）2.4信號(hào)處理電路信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)必須考慮許多實(shí)際因素。由于水溫傳感器的輸出是幅度為0-12伏、脈沖持續(xù)時(shí)間和周期均可變。因此,此類信號(hào)必須經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能送入/轉(zhuǎn)換器。本設(shè)計(jì)給出的電路如圖4所示，可以很好實(shí)現(xiàn)脈沖信號(hào)的處理。 （圖4）2.5顯示電路本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所采用的液晶顯示器選用中科院新鄉(xiāng)液晶顯示器廠生產(chǎn)的4320型。該液晶顯示器的位數(shù)是4位,能滿足設(shè)計(jì)需要。81c55的pa口、pb口定義為基本輸入/輸出,pc口定義為輸入。其中,pb口用于icm7211am的數(shù)字輸入及譯碼,pa口用于掃描鍵盤,pc口用于接收鍵盤掃描信息。該模塊的主要功能是

18、對(duì)所監(jiān)測(cè)到的水溫進(jìn)行顯示。2.6復(fù)位電路2.6.1復(fù)位電路簡(jiǎn)介為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5v5%，即4.755.25v。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng)vcc超過4.75v低于5.25v以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開始正常工作。2.6.2單片機(jī)復(fù)位電路的類型目前為止，單片機(jī)復(fù)位電路主要有四種類型：（1）微分型復(fù)位電路；（2）積分型復(fù)位電路；（3）比較器型復(fù)位電路；（4）看門狗型復(fù)位電路。isa總線的復(fù)位信號(hào)到南橋之間會(huì)有一個(gè)非門，

19、跟隨器或電子開關(guān)，常態(tài)時(shí)為低電平,復(fù)位時(shí)為高電平。ide的復(fù)位和isa總線正好相反，通常兩者之間會(huì)有一個(gè)非門或是一個(gè)反向電子開關(guān)，也就是說ide常態(tài)時(shí)為高電平，復(fù)位時(shí)為低電平。（如圖5）（圖5）2.6.3看門狗在由單片機(jī)構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,由于單片機(jī)的工作常常會(huì)受到來自外界電磁場(chǎng)的干擾,造成程序的跑飛,而陷入死循環(huán),程序的正常運(yùn)行被打斷,由單片機(jī)控制的系統(tǒng)無法繼續(xù)工作,會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài),發(fā)生不可預(yù)料的后果,所以出于對(duì)單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的考慮,便產(chǎn)生了一種專門用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)程序運(yùn)行狀態(tài)的芯片,俗稱看門狗(watchdog)2.6.4看門狗電路的應(yīng)用看門狗電路的應(yīng)用，使單片

20、機(jī)可以在無人狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作,其工作原理是:看門狗芯片和單片機(jī)的一個(gè)i/o引腳相連,該i/o引腳通過程序控制它定時(shí)地往看門狗的這個(gè)引腳上送入高電平(或低電平),這一程序語(yǔ)句是分散地放在單片機(jī)其他控制語(yǔ)句中間的，一旦單片機(jī)由于干擾造成程序跑飛后而陷入某一程序段 進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)時(shí),寫看門狗引腳的程序便不能被執(zhí)行,這個(gè)時(shí)候,看門狗電路就會(huì)由于得不到單片機(jī)送來的信號(hào),便在它和單片機(jī)復(fù)位引腳相連的引腳上送出一個(gè)復(fù)位信號(hào),使單片機(jī)發(fā)生復(fù)位,即程序從程序存儲(chǔ)器的起始位置開始執(zhí)行,這樣便實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的自動(dòng)復(fù)位。為了系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠性，設(shè)置了max705復(fù)位/看門狗當(dāng)電路。主要功能是防止程序運(yùn)行時(shí)失控和提供外部復(fù)

21、位功能。源干擾引起單片機(jī)程序混亂時(shí),由看門狗將單片機(jī)初始化,程序從頭開始,進(jìn)行延時(shí),重新讀出eeprom 中數(shù)進(jìn)行累加,避免了eeprom寫操作,防止破壞累積計(jì)時(shí)結(jié)果。通過以上的軟件措施使本系統(tǒng)可以高速、準(zhǔn)確地測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)水溫,同時(shí)高精度、高可靠地進(jìn)行計(jì)時(shí)累加。當(dāng)由于外部干擾或其他原因?qū)е滤罊C(jī)時(shí)，看門狗電路會(huì)自動(dòng)發(fā)出復(fù)位信號(hào)。2.7 報(bào)警接口電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需要采用報(bào)警燈來實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能,從鍵盤上預(yù)設(shè)報(bào)警點(diǎn),當(dāng)超過這個(gè)數(shù)值時(shí),會(huì)給出一種報(bào)警燈信號(hào)。報(bào)警指示燈均由相同規(guī)格的發(fā)光二極管構(gòu)成。如圖6所示（圖6）溫度檢測(cè)控制電路由電阻器rl、r2、電容器c、可變電阻器rp、熱敏電阻器rt(作為溫度傳

22、感器)、控制集成電路icl和繼電器k組成。接通開關(guān)s后，該報(bào)警器電路進(jìn)人溫度檢測(cè)狀態(tài)，icl輸出低電平，k吸合，其常開觸頭接通點(diǎn)火線圈的工作電源。在水箱內(nèi)水溫低于goc時(shí)，報(bào)警電路不工作，hl不亮，ic2不工作，ha不發(fā)聲。當(dāng)水箱因嚴(yán)重缺水或其他原因?qū)е滤疁爻^got時(shí)，lcl輸出高電平，k釋放，其常開觸頭接通，使hl點(diǎn)亮，ic2工作，驅(qū)動(dòng)ha發(fā)出報(bào)警聲;同時(shí)k的常閉觸頭斷開點(diǎn)火線圈的工作電源，使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。調(diào)節(jié)rp的阻值，可設(shè)定報(bào)警器動(dòng)作溫度。元器件選擇：r1和r2選用1/4w金屬膜電阻器或碳膜電阻器。rp選用合成膜可變電阻器或?qū)嵭目勺冸娮杵?。rt選用測(cè)溫型負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻器 (使用時(shí)將

23、其密封在銅管內(nèi)，從水箱迸水口附近插入水箱內(nèi)的水中)，例如mf5l系列。c選用耐壓值為16v鋁電解電容器。lcl選用jec-2b型多功能控制集成電路;lc2選用chlo00型報(bào)警用蜂鳴器驅(qū)動(dòng)集成電路。ha選用帶助聲腔的壓電式蜂鳴器。hl選用l2v指示燈。k選用jrx-l3f型l2v直流繼電器，使用時(shí)將其兩組常開觸頭并聯(lián)使用。 第3章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)軟件的功能是協(xié)調(diào)好單片機(jī)內(nèi)部資源和外接電路的工作，軟件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是使單片機(jī)及外圍器件按程序設(shè)計(jì)的功能動(dòng)作，以滿足控制要求。c語(yǔ)言具有較高的可移植性，有豐富的庫(kù)函數(shù)，運(yùn)算速度快，編譯效率高，且可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)硬件的控制。因此本系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)采

24、用專門用于51系列單片機(jī)編程的c語(yǔ)言c51編寫。軟件部分主要包括主程序、定時(shí)器t0中斷服務(wù)程序顯示子程序等及其它子程序。系統(tǒng)程序框圖如圖7所示。（圖7 ）3.1 主程序軟件主程序的功能是對(duì)單片機(jī)及其他芯片的工作狀態(tài)進(jìn)行初始化，同時(shí)組織調(diào)用各子程序，按預(yù)定要求完成控制功能。程序具體功能包括：（1）對(duì)單片機(jī)及其他芯片進(jìn)行初始化。（2）調(diào)用水溫測(cè)量子程序。傳感器測(cè)量的水溫信號(hào)輸入到單片機(jī)的計(jì)數(shù)器，經(jīng)過運(yùn)算、轉(zhuǎn)換得出發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫。主程序通過調(diào)用該子程序直接獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫。（3）將水溫顯示在液晶顯示器上供工作人員參考。溫度顯示模塊設(shè)計(jì)成顯示子程序，主程序調(diào)用顯示子程序即可顯示水溫大小。（4）調(diào)用水溫測(cè)

25、量子程序，獲得水溫大小信號(hào)。水溫信號(hào)經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后輸入單片機(jī)，經(jīng)換算后返回水溫大小數(shù)據(jù)。此測(cè)量子程序被調(diào)用后，水溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)入主程序。（5）檢查水溫的大小是否在設(shè)定范圍內(nèi)，如果超出設(shè)定值，調(diào)用報(bào)警子程序。發(fā)出報(bào)警信號(hào)，讓操縱人員可以及時(shí)采取措施，排除故障。（具體程序見附錄）3.2 定時(shí)器t0中斷服務(wù)程序定時(shí) / 計(jì) 數(shù)器to的使用是要利用to的計(jì)時(shí)功能來達(dá)到對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的計(jì)時(shí)。在程序中to作為16位的定時(shí)器，其定時(shí)范圍為0-65ms，為計(jì)算方便，將to作為50ms的定時(shí)器使用。50ms定時(shí)到，to申請(qǐng)中斷。to的預(yù)置的計(jì)數(shù)初值是 。于是系統(tǒng)中的1秒定時(shí)是通過20次(tto=20)的50ms

26、定時(shí)來實(shí)現(xiàn)。（具體程序見附錄）3.3 顯示子程序本系統(tǒng)采用4位共陰顯示屏顯示，主要用于顯示所測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的值。顯示數(shù)據(jù)采用串行輸入，通過移位寄存器74als164轉(zhuǎn)換成8位顯示信號(hào)。4位led數(shù)碼管的數(shù)據(jù)線是并聯(lián)的，通過切換其有效選擇信號(hào)(陰級(jí))實(shí)現(xiàn)顯示屏的4位數(shù)字以非常快的速度切換，依次顯示，以實(shí)現(xiàn)肉眼看來同時(shí)顯示的效果。水溫傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過單片機(jī)處理后，計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的大小，以十進(jìn)制數(shù)表示，進(jìn)而顯示。（具體程序見附錄）結(jié) 論這種發(fā)動(dòng)機(jī)水溫自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，可以較好的滿足實(shí)時(shí)性和通用性的要求。本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)在于采用8031單片機(jī)作為系統(tǒng)控制核心，不但實(shí)現(xiàn)了水溫的顯示，而且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)報(bào)警

27、功能，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率, 減少發(fā)動(dòng)機(jī)的故障率。該系統(tǒng)性能穩(wěn)定, 工作可靠,具有良好的推廣前景。這種發(fā)動(dòng)機(jī)水溫自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，可以較好的滿足實(shí)時(shí)性和通用性的要求。通過對(duì)本設(shè)計(jì)的思考，更加加深了對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)，熟練了單片機(jī)的編程，更對(duì)當(dāng)前的溫度傳感器有了更深刻的認(rèn)識(shí)與了解，但是由于此系統(tǒng)依賴溫度傳感器，因而對(duì)溫度傳感器的穩(wěn)定性，線性等諸多方面有著嚴(yán)格的要求，但是傳感器的性能越好，相對(duì)而言其價(jià)格也就越高，因而在此設(shè)計(jì)中，溫度傳感器我個(gè)人覺的還是存在遺憾，其次，由于采用了匯編語(yǔ)言，所以其編程過程復(fù)雜不易查錯(cuò)。最后由于時(shí)間緊迫，本設(shè)計(jì)還有諸多地方需要改進(jìn)。參考文獻(xiàn)：1籍國(guó)寶，呂秋瑾等.谷物聯(lián)合收割機(jī)結(jié)

28、構(gòu)與使用維修.金盾出版社，1999，3003012蔣延彪，劉電霆等.單片機(jī)原理及應(yīng)用（mcs-51）.重慶:重慶大學(xué)出版社.20033李廣弟. 單片機(jī)基礎(chǔ).北京北京航空航天大學(xué)出版社.20014劉洪霞，張際先.單片微處理器在聯(lián)合收割機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上的應(yīng)用.農(nóng)機(jī)化研究.2002.25劉淑榮，丁錄軍.基于單片機(jī)控制的溫度智能控制系統(tǒng).微機(jī)算計(jì)信息.2003年第1卷第7期，29-306大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì)、第五屆全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編北京：北京理工大學(xué)出版社2003 7：大連理工大學(xué) 2c串行總線原理及其在單片機(jī)接口中的實(shí)現(xiàn)作者： 唐鵬程 鄒久朋 8：電子測(cè)量電氣測(cè)量技術(shù)和儀器 9武慶生，仇梅

29、.單片機(jī)原理與應(yīng)用.電子科技大學(xué)出版，1998,12 10 朱定華.單片機(jī)原理與接口技術(shù).電子工業(yè)出版社，2001,4 11 劉瑞新.單片機(jī)原理及應(yīng)用教程.機(jī)械工業(yè)出版社，2003,7 12吳普特，牛文全，郝宏科.現(xiàn)代化高效節(jié)水灌溉設(shè)施.化學(xué)工業(yè)出版社，2002b,5附錄：源程序代碼（主程序如下：）org 0000h ajmp start ;主程序 org 000bh ajmp tim0 ;t0中斷子程序 org 0023h ajmp rt ;串口中斷接受子程序 org 0100h start:mov 50h,#00h ;初始化設(shè)定溫度 mov 51h,#00h mov 52h,#00hmov

30、 53h,#00h mov 54h,#0c6h ;發(fā)送第5個(gè)數(shù)碼管字形碼“c” mov tmod,#01h ;t0工作在mode1 mov th0,#0ech ;晶振12m，50ms中斷一次 mov tl0,#78h setb tr0 mov tmod,#20h ;t1工作在mode2 mov th1,#0e6h ;設(shè)波特率 mov tl1,#0e6h setb tr1 mov scon,#50h mov ie,#92h ;允許t0,ri中斷 mov r6,#04h ;初始要接收的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) mov r1,#50h ;初始要接收數(shù)據(jù)的起始地址 mov r4,#00h rey: mov a,53h

31、 cjne a,#00h,yes sjmp rey yes: mov r3,#00h yes1: clr p2.0 ;開始ad轉(zhuǎn)換 clr p3.6 setb p3.6 acall delay j1: movx a,r0 acall sjcl ;調(diào)用數(shù)據(jù)處理子程序 acall disp djnz r3,mm acall fs ;調(diào)用串口發(fā)送子程序 ajmp yes mm: ajmp yes1 sjcl:mov b,#60mul ab mov 61h,a mov a,b add a,#35 acall l10 mov 60h,r5 ;存十進(jìn)制高八位（個(gè)位和十位） mov a,61h mov b,

32、#9 mul ab mov 61h,b ;存十進(jìn)制低八位（小數(shù)點(diǎn)） ret l10: clr c mov r5,#00h ;初始化十進(jìn)制轉(zhuǎn)換的地位寄存器 mov r4,#08h ;調(diào)整次數(shù)next:rlc a mov r2,a mov a,r5 addc a,r5 da a mov r5 r5,a mov a,r2 djnz r4,next ret disp: mov a,60h anl a,#0f0h ;取d2的顯示數(shù)據(jù)存入70h swap a mov 70h,a mov a,60h anl a,#0fh ;取d1的顯示數(shù)據(jù)存入71h mov 71h,a mov 72h,61h ;取d0的顯

33、示數(shù)據(jù)存入72h mov r0,#70h ;取相應(yīng)的字形碼分別存入55-57h mov dptr,#tab mov a,r0 movc a,a+dptr mov 55h,a inc r0 mov a,r0 movc a,a+dptr mov 56h,a inc r0 mov a,r0 movc a,a+dptr mov 57h,a mov a,56h add a,#80h ;在d1字形碼上加小數(shù)點(diǎn) mov 56h,a ret fs: mov a,r0 push acc mov tmod,#20h mov th1,#0e6h mov tl1,#0e6h setb tr1 mov scon,#50

34、h mov r0,#54h ;設(shè)定發(fā)送起始地址 mov r7,#04h loop:mov sbuf,r0 jnb ti,$ clr ti inc r0 djnz r7,loop mov r0,a ret 中斷程序如下：）;串口中斷接受子程序 rt: push acc push psw clr et0 clr es sj: mov r1,sbuf inc r1 cjne r4,#03h,move sjmp move1 move :inc r4 clr ri jnb ri, $ move1:djnz r6,sj mov r4,#00h mov r1,#50h ;重置接收起始地址 mov r6,#0

35、4h ;重置接收個(gè)數(shù) setb et0 setb es pop psw pop acc reti;t0中斷子程序tim0 : push acc push psw mov th0,#0ech ;重設(shè)中斷時(shí)間 mov tl0,#78h clr c ;acall jsmov a,51h cjne a,70h,q1 ;最高位比 sjmp q2 q1: jc off sjmp on q2: mov a,52h cjne a,71h,q3 q3: jc off on: clr p1.4 clr p1.2 re: pop psw pop acc reti off: setb p1.4 setb p1.2 s

36、jmp re delay: mov r7,#50 djnz r7,$ret tab:db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h顯示程序如下： flaga bit 4eh flagb bit 4fh org 00h jmp start org 23h jmp uarti start: clr flaga clr flagb mov 30h,#07h ;系統(tǒng)顯示 mov 31h,#07h ;ppppppppmov 32h,#07h mov 33h,#07h mov 34h,#07h mov 35h,#07h mov 36h,#07h mov 37

37、h,#07h mov r1,#90h mov r0,#50h pp: clr p3.3 ;p3.5p3.4p3.3=000 clr p3.4 clr p3.5 mov a,30h mov p1,a setb p3.3 ;001 mov a,31h mov p1,a setb p3.4 ;010 clr p3.3 mov a,32h mov p1,a setb p3.3 ;011 mov a,33h mov p1,a setb p3.5 ;100 clr p3.4 clr p3.3 mov a,34h mov p1,a setb p3.3 ;101 mov a,35h mov p1,a setb

38、 p3.4 ;110 clr p3.3 mov a,36h mov p1,a setb p3.3 ;111 mov a,37h mov p1,a djnz r0,pp mov r0,#0ffh djnz r0,$ djnz r1,pp ;系統(tǒng)顯示 mov scon,#52h ;串行口方式2，允許接收，初態(tài)ti=1 mov 30h,#0fh ;0 mov 34h,#0fh mov 33h,#93h ;c mov 37h,#93h z1: clr p3.3 ;000 clr p3.4 clr p3.5 mov a,30h mov p1,a jb p3.2,z11 acall delay ;jian

39、 chu li jnb p3.2,$ setb flaga jmp z2 z11: jb p3.7,z2 acall delay ;jian chu li jnb p3.7,$ jnb flaga,z2 jb flagb,z12 mov 31h,#0c0h ; mov r0,#0 setb flagb jmp z2 z12: mov 32h,#0c0h ; mov r1,#0 clr flagb z2: setb p3.3 ;001 mov a,31h mov p1,a jb p3.2,z21 acall delay ;jian jnb p3.2,$ jnb flaga,z3 jb flagb

40、,z22 mov 31h,#0f9h ; mov r0,#1 setb flagb jmp z3 z22: mov 32h,#0f9h ; mov r1,#1 clr flagb jmp z3 z21: jb p3.7,z3 acall delay ;jian jnb p3.7,$ jnb flaga,z3 jb flagb,z23 mov r0,#2 mov 31h,#0a4h ; setb flagb jmp z3 z23: mov 32h,#0a4h ; mov r1,#2 clr flagb z3: setb p3.4 ;010 clr p3.3 mov a,32h mov p1,a

41、jb p3.2,z31 acall delay ;jian jnb p3.2,$ jnb flaga,z4 jb flagb,z32 mov 31h,#0b0h ; mov r0,#3 setb flagb jmp z4 z32: mov 32h,#0b0h ; mov r1,#3 clr flagb jmp z4 z31: jb p3.7,z4 acall delay ;jian jnb p3.7,$ jnb flaga,z4 jb flagb,z33 mov 31h,#99h ; mov r0,#4 setb flagb jmp z4 z33: mov 32h,#99h ; mov r1,#4 clr flagb z4: setb p3.3 ;011 mov a,33h mov p1,a jb p3.2,z41 acall delay ;jian jnb p3