汽車油耗智能檢測系統(tǒng)設(shè)計

1、汽車的發(fā)展是人類生活文明與進(jìn)步的標(biāo)志。 汽車的發(fā)明一方面給人們的生活和生產(chǎn) 帶來了極大的方便，另一方面也給社會帶來了環(huán)境污染和能源緊缺等嚴(yán)重問題。人類環(huán) 境保護(hù)意識的逐漸加強(qiáng)，人們更加關(guān)心車輛油耗，要求限制車輛用油量的呼聲越來越強(qiáng) 烈。因此，研究汽車的燃油消耗和降低排放污染就成為該研究領(lǐng)域的重點容之一。對汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價，一般是通過汽車燃油消耗量來確定的，也是診斷和分析 汽車故障的重要參考。檢測汽車燃油消耗量常通過燃油消耗檢測儀測定燃油消耗量的容 積或質(zhì)量來表示。普通式汽車油耗檢測裝置在測試圍、測試精度、顯示、使用維護(hù)和可 靠性等方面都不是很理想，需要進(jìn)一步改進(jìn)。本文在分析和總結(jié)目前國外車

2、輛油耗檢測儀器普遍存在的問題的基礎(chǔ)上，根據(jù)油耗儀現(xiàn)有的技術(shù)水平和發(fā)展趨勢，采用先進(jìn)的傳感技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)和顯示技術(shù)，研制智 能型汽車油耗檢測儀器。車輛智能油耗儀在單片機(jī)的控制下，通過計算流量傳感器送來 的燃油流量脈沖信號，在控制軟件的支撐下，能測量汽車的加速油耗、減速油耗、百公 里油耗、累計油耗、平均油耗和瞬時油耗。該系統(tǒng)的開發(fā)將會為汽車油耗精確檢測技術(shù)的發(fā)展提供新方向，為我國汽車油耗檢測技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造新的平臺，為節(jié)能型汽車的研發(fā)提供更精確可靠的油耗數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；傳感器；油耗；智能檢測AbstractAutomobile development of human civilization

3、 and progress of life signs.As a transport vehicle with one hand to transport people ' s life and production brought great convenience, the other , it also brings environmental pollution and energy shortages. Together with the conscious of environment protection increase gradually.Peaple pay mor

4、e attention to the gas consuming. Therefore,the study of motor vehicles to reduce fuel consumption and emissions pollution is the area of one of the key element.Vehicle fule consumption is usually determined by the automobile fuel economy rating, it is also an important reference to the car fault di

5、agnosis.Regular testing vehicle fuel consumption was measured by detecting the fuel consumption volume or quality of fuel consumption expressed in. Ordinary car fuel consumption detecting device in the test range, testing accuracy, that the use of maintenance and reliability , not very good, needs f

6、urther improvement.This article based on diagnosing and summing the popular questions. The domestic and exotic automobile gas-consuming equipments exist were considered. This artcle referred to gas-consuming instruments technology level and delelopment trend , and advanced sensor technology were ado

7、pted. Besides single chip computer technology and manifesting technology were included. The main content includes gas-consuming detecting system's hardware design and selection, and the means of instruments structure were adopted. Automobile gas-consuming detecting system mathematics model were

8、set up also. The verifying experiments were carried up. Diagnosethe practicing performance of the theorythat gas-consuming detecting sytem was adopted and the theory models on the base of practice conditions were modified.The system was developed for the automotive fuel consumption will be the devel

9、opment of accurate detection technology to provide a new direction. Detection of China 's oil consumption to create a new platform for the development. For the energy-saving vehecles to provide more accurate and reliable fuel consumption data.Keywords: singlechip; transducer; gas-consuing; intel

10、lect-detection目錄引言 11 緒論. 111 國外汽車油耗智能檢測技術(shù)的研究背景 1111 國背景 1112 國外背景 3113 研究水平與發(fā)展趨勢 412 汽車油耗智能檢測技術(shù)研究的意義 513 本文的主要研究容 52 總體方案設(shè)計 . 621 系統(tǒng)的功能要求 622 總體技術(shù)方案確定 63 硬件電路設(shè)計 . 731 單片機(jī)的選擇 7311 單片機(jī)的匹配原則 7312 單片機(jī)的型號匹配 93. 1. 3AT89S52晶振連接電路與復(fù)位電路 932 傳感器的選擇 143. 2. 1 流量傳感器的主要功能和類型 143. 2. 2油耗檢測對流量傳感器的要求及選型 103. 2. 3

11、 模擬傳感脈沖輸出信號部分 173. 2. 4流量檢測數(shù)學(xué)模型的建立 193. 3 數(shù)據(jù)顯示部分設(shè)計 20數(shù)碼管（LED顯示器和液晶（LCD顯示器對比 20數(shù)碼管（LED顯示器顯示數(shù)據(jù)的電路原理 213. 4 控制面板的設(shè)計 223. 5 通訊接口的選擇 233. 6 電源部分 2337 本章小結(jié) 244 軟件的設(shè)計與調(diào)試 . 2541 初始化程序 2542 測量油耗邏輯程序設(shè)計 2743 數(shù)碼管顯示程序和按鍵掃描程序設(shè)計 2844 軟件系統(tǒng)主程序 2945 本章小結(jié) 315 系統(tǒng)制作及調(diào)試 . 3251 板子的制作 325.1.1 Protel99 的使用步驟及經(jīng)驗 325.1.2 電路板的

12、制作步驟 3352 系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試 345.2.1 系統(tǒng)調(diào)試使用的儀器 . 345.2.2 系統(tǒng)調(diào)試的容 345.2.3 系統(tǒng)調(diào)試過程中遇到的問題 . 34結(jié) 論 . 35辭 37參考文獻(xiàn) . 38附 錄 . 39原理圖 40PCB 圖 40程序 41引言汽車的油耗檢測是衡量汽車燃料經(jīng)濟(jì)性及汽車發(fā)動機(jī)性能的重要手段， 而油耗儀是 進(jìn)行油耗檢測的專用儀器， 它通過測量發(fā)動機(jī)消耗一定燃料所需時間或者車輛行駛一定 里程所需的燃油量來計算燃油消耗率。 檢測汽車燃油消耗量常通過燃油消耗檢測儀測定 燃油消耗量的容積或質(zhì)量來表示。對于耗油量的參數(shù)檢測，不僅要保證有足夠的精度， 而且還要對汽車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)不造

13、成任何的影響。隨著傳感器技術(shù)的微型化、多功能化、集成化和智能化方向發(fā)展，控制器功能的不 斷完善，汽車油耗檢測裝置正在向微電腦控制、智能化方向控制發(fā)展。因此，研究與開 發(fā)新型智能油耗儀也是實現(xiàn)油耗儀產(chǎn)品升級換代的要求，也是科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的需 要。智能型油耗檢測裝置精確檢測汽車油耗，可為研制低油耗車提供依據(jù)。所以該系統(tǒng) 的開發(fā)將會為汽車油耗精確檢測技術(shù)的發(fā)展提供新方向， 為我國汽車油耗檢測技術(shù)發(fā)展 創(chuàng)造新的平臺，為節(jié)能型汽車的研發(fā)提供更精確可靠的油耗數(shù)據(jù)。為解決我國汽車油耗 使用量不斷增加，石油（汽油、柴油）等非可再生資源的逐漸減少的問題做出重要的貢 獻(xiàn)。1 緒論11 國外汽車油耗智能檢測技術(shù)的

14、研究背景111 國背景研究與開發(fā)新型智能油耗儀是實現(xiàn)油耗儀產(chǎn)品升級換代的要求， 是科學(xué)技術(shù)日益發(fā) 展的需要。我國主要采用普通式汽車油耗計檢測油耗，隨著時代的變遷，科技的日新月異，這類油耗計精度低、功耗大、適用圍較窄、可靠性不大、抗干擾性不強(qiáng)等一系列弊 端逐漸突顯出來，而且急需改善。在國，由于技術(shù)上的落后，對汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的檢測 重視較晚，因此我國交通部規(guī)定采用的測量方法為容積法和重量法。自動容積式油耗儀 主要用于汽油車消耗量的測量。質(zhì)量法是直接測量一定時間間隔發(fā)動機(jī)消耗的燃油質(zhì) 量。最簡單的油耗測量方法是機(jī)械天平質(zhì)量法， 它用機(jī)械式天平測量所消耗的燃油質(zhì)量， 手動秒表計時，成本低廉。但需專人操

15、作，無法消除誤差，測試精度較低，已逐漸被自 動油耗儀所取代。一般汽油車常用容積法測量油耗，柴油車常用質(zhì)量法測量油耗。目前 的油耗儀多為體積式的，F(xiàn)P 214型活塞式流量傳感器，最低采樣時間為0.1 s,最小油 量分辨率為1ml,傳感器量程為0.3120L/h。渦輪流量儀具有瞬時測量和累計功能，得 到廣泛應(yīng)用，可測量0. 051200 L/min的液體流量。中小功率汽油機(jī)燃油流量小，一 般在103000mL/mi n,超出渦流流量計下限，為此國研制出不同大小的渦輪以滿足汽油 機(jī)小流量測量的需要。以上兩種流量儀均用于汽車道路試驗，只能測量體積流量。而采 用較多的數(shù)字式油耗一轉(zhuǎn)速自動測量儀， 能實現(xiàn)

16、油耗和轉(zhuǎn)速的自動測量， 通過選擇開關(guān)， 可將儀器分成測量轉(zhuǎn)速和油耗兩部分，轉(zhuǎn)速測量采用數(shù)字式轉(zhuǎn)速儀，油耗則采用容積式 油耗儀。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，硬件性能的不斷提高，虛擬實驗技術(shù)也開始用來 進(jìn)行車輛經(jīng)濟(jì)性方面的研究。 車輛動力性和經(jīng)濟(jì)性的虛擬實驗系統(tǒng)的類型可分為純軟件 型和硬件在環(huán)型，他們在體系結(jié)構(gòu)、軟硬件構(gòu)成及開發(fā)環(huán)境、開發(fā)方法方面都有各自特 點。純軟件型系統(tǒng)僅利用軟件完成整個系統(tǒng)仿真，它把實驗環(huán)境、實驗對象全部抽象為 數(shù)學(xué)模型。其重點在于抽象的數(shù)學(xué)模型和軟件技術(shù)，可以利用 Matlab 或一些專用軟件開 發(fā)；硬件在環(huán)型系統(tǒng)是指將實物硬件嵌入仿真系統(tǒng)的實時動態(tài)仿真技術(shù)，其強(qiáng)調(diào)軟硬件 技

17、術(shù)以及電子技術(shù)的結(jié)合，獲取的一些關(guān)鍵信號是由真實硬件發(fā)出，比純軟件方式可信 度高，開發(fā)工具可以利用一些通用開發(fā)工具或 ADI等公司開發(fā)的仿真軟件。硬件在環(huán)仿 真系統(tǒng)HILSS是在計算機(jī)軟硬件技術(shù)發(fā)展到一定程度之后才出現(xiàn)的一種集多種技術(shù)于一 體的綜合系統(tǒng)，對硬件和軟件系統(tǒng)的要求很高，它依賴于計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，需要同時完成大量運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和執(zhí)行多任務(wù)目前國汽車油耗檢測主要采用普通式汽車油耗檢測裝置，其測試圍、測試精度、顯 示、使用維護(hù)和可靠性等方面都不是很理想。一些院校和科研單位研制的電子油耗檢測 裝置，能測試平均油耗、瞬時油耗和累計油耗和圖形顯示等。在實際使用過程中，一些 宣傳上的功能和性

18、能與實際還有差距，甚至差距較大。其測試精度尚需進(jìn)一步提高，裝 置的成本還需進(jìn)一步降低。112 國外背景燃油消耗量是評價汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)， 是汽油機(jī)的重要測量參數(shù)之一。 因此， 燃油消耗量的測量是燃機(jī)性能試驗的重要組成部分， 其測量精度直接影響汽油機(jī)實際性 能指標(biāo)、各項技術(shù)參數(shù)確定和主要附件的選配及調(diào)整等。目前，燃機(jī)臺架試驗多屬于穩(wěn) 態(tài)工況，仍沿用傳統(tǒng)的質(zhì)量法或體積法測量發(fā)動機(jī)燃油消耗量。 隨著汽車技術(shù)飛速發(fā)展， 對其測試的手段也應(yīng)同步發(fā)展。目前的油耗儀多為體積式的，日本小野公司的FP 214型活塞式流量傳感器，最低采樣時間為 0.1s，最小油量分辨率為1ml,傳感器量程為 0.3120L

19、/h。渦輪流量儀具有瞬時測量和累計功能，得到廣泛應(yīng)用，可測量0.0520L/h 的液體流量，在標(biāo)定條件下，精度可達(dá)土 0.5%，響應(yīng)時間為210ms中小功率汽油機(jī)燃 油流量小，一般在103000mL/min,超出渦流流量計下限，為此國研制出不同大小的渦 輪以滿足汽油機(jī)小流量測量的需要。以上兩種流量儀均用于汽車道路試驗，只能測量體 積流量。美國、日本等發(fā)達(dá)國家在 70年代中期就對基于碳平衡法理論的汽車油耗檢測 系統(tǒng)進(jìn)行了大量的研究，并取得了一些成果及試驗數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，該方法測汽車油耗 是完全可行的，并且可以在檢測汽車尾氣排放的同時進(jìn)行，但該檢測系統(tǒng)設(shè)備龐大、復(fù) 雜，而且無法實現(xiàn)快速檢測。采用這

20、種檢測系統(tǒng)進(jìn)行油耗量檢測僅僅局限于實驗室中， 難以在實際中廣泛應(yīng)用。國外汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家，比較重視環(huán)保與節(jié)能。其車輛油耗檢 測技術(shù)較先進(jìn)，投入的人力和財力也較多，并大量采用了傳感技術(shù)和微電腦技術(shù)，正在 大力開發(fā)研制智能型油耗檢測裝置，其功能、測試項目、精度、顯示方式都在不斷發(fā)展與完善之中，成本逐漸趨向合理。目前，國外有關(guān)燃油消耗測設(shè)備的報道較少，只有一 些專利。研究開發(fā)汽車油耗智能型快速檢測儀器，采用流量傳感器和單片機(jī)實現(xiàn)油耗智 能檢測，并通過顯示器和打印機(jī)對外輸出。該儀器可用于汽車發(fā)動機(jī)在不同工況時的油 耗數(shù)據(jù)的測量，以及車輛行駛的等速油耗、加速油耗、變工況油耗及百公里油耗測試， 尤其是瞬時

21、油耗測試的開發(fā)。 將先進(jìn)的智能傳感器技術(shù)和智能儀表技術(shù)應(yīng)用于液體流量 檢測與顯示，集機(jī)、電、液于一體，提高檢測與顯示精度和檢測的自動化程度，滿足生 產(chǎn)實際的需要。由于單片機(jī)的大規(guī)模應(yīng)用，微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，加上傳感器的微型 化、多功能化、集成化和智能化方向發(fā)展，控制器功能的不斷完善，因而目前國外各國 都在研究與開發(fā)微電腦油耗儀，并進(jìn)一步向智能化方向發(fā)展。113 研究水平與發(fā)展趨勢研究開發(fā)汽車油耗智能型快速檢測儀器， 采用流量傳感器和單片機(jī)實現(xiàn)油耗智能檢 測，并通過顯示器和打印機(jī)對外輸出。該儀器可用于汽車發(fā)動機(jī)在不同工況時的油耗數(shù) 據(jù)的測量，以及車輛行駛的等速油耗、加速油耗、變工況油耗及百公里

22、油耗測試，尤其 是瞬時油耗測試的開發(fā)。 將先進(jìn)的智能傳感器技術(shù)和智能儀表技術(shù)應(yīng)用于液體流量檢測 與顯示，集機(jī)、電、液于一體，提高檢測與顯示精度和檢測的自動化程度，滿足生產(chǎn)實 際的需要。由于單片機(jī)的大規(guī)模應(yīng)用，微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，加上傳感器的微型化、 多功能化、集成化和智能化方向發(fā)展，控制器功能的不斷完善，因而目前國外各國都在 研究與開發(fā)微電腦油耗儀，并進(jìn)一步向智能化方向發(fā)展。12 汽車油耗智能檢測技術(shù)研究的意義汽車的油耗檢測是衡量汽車燃料經(jīng)濟(jì)性及汽車發(fā)動機(jī)性能的重要手段，而油耗儀 是進(jìn)行油耗檢測的專用儀器， 它通過測量發(fā)動機(jī)消耗一定燃料所需時間或者車輛行駛一 定里程所需的燃油量來計算燃油消耗

23、率。對于耗油量的參數(shù)檢測，不僅要保證有足夠的 精度，而且還要對汽車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)不造成任何的影響。因此，研究與開發(fā)新型智能油耗 儀也是實現(xiàn)油耗儀產(chǎn)品升級換代的要求，也是科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的需要。智能型油耗檢 測裝置精確檢測汽車油耗，可為研制低油耗車提供依據(jù)。所以該系統(tǒng)的開發(fā)將會為汽車 油耗精確檢測技術(shù)的發(fā)展提供新方向，為我國汽車油耗檢測技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造新的平臺，為 節(jié)能型汽車的研發(fā)提供更精確可靠的油耗數(shù)據(jù)。13 本文的主要研究容（1）總體方案的確定。 根據(jù)汽車油耗檢測系統(tǒng)的功能要求確定總體技術(shù)案。（2）硬件部分的設(shè)計選擇和匹配。 對單片機(jī)、流量傳感器、顯示器、鍵盤、通訊接 口等元件。根據(jù)系統(tǒng)要求，以及目

24、前上述各種元件的技術(shù)狀況、性能特點、性價比等， 結(jié)合調(diào)研情況以及相關(guān)參考資料進(jìn)行對比分析，確定采用的元件的具體型號，并給出相 應(yīng)的接口電路， 相互之間進(jìn)行合理匹配。 同時給出以單片機(jī)為核心的控制系電路原理圖， 從而為各元件之間建立必要的聯(lián)系。（3）軟件系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試。軟件部分配合硬件控制系統(tǒng)電路，共同完成對油耗的 智能化測試，而軟件功能是通過分程序模塊來實現(xiàn)的，主要包括初始化模塊、鍵盤管理 模塊、二進(jìn)制和十進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序模塊、顯示模塊和耗油量測試模塊等。同時進(jìn)行程序的調(diào)試工作，以對編寫的程序進(jìn)行運(yùn)行檢查，驗證運(yùn)行邏輯、運(yùn)行流程等。（4）進(jìn)行油耗檢測系統(tǒng)的可行性驗證。通過試驗分析油耗檢測系統(tǒng)所采

25、用的理論的可行性，根據(jù)具體情況對理論模型進(jìn)行修正，以提高其檢測精度。2 總體方案設(shè)計21 系統(tǒng)的功能要求（1）完成車輛油耗智能檢測。采用傳感器檢測燃油流量信號，通過單片在相應(yīng)軟的 支持下進(jìn)行處理，再通過顯示器或打印機(jī)對外輸出。同時，要采用監(jiān)視器對整個系統(tǒng)進(jìn) 行監(jiān)控，采用通訊接口與計算機(jī)實時通訊。（2）應(yīng)能在道路或臺架上測量汽油車和柴油車的百公里油耗、累計油耗、加速油耗、 減速油耗、平均油耗和瞬時油耗。（3）系統(tǒng)采用的理論應(yīng)具有可行性。因此，必須通過試驗加以驗證。（4）該項技術(shù)產(chǎn)品化之后，同比之下成本要低、精度要高。22 總體技術(shù)方案確定根據(jù)車輛油耗智能檢測系統(tǒng)要實現(xiàn)智能化檢測功能的要求， 針對

26、智能油耗儀的具體 應(yīng)用情況，選擇系統(tǒng)組成元件，構(gòu)成油耗檢測系統(tǒng)的硬件部分，進(jìn)行各組成元件之間的 合理匹配，設(shè)計系統(tǒng)控制電路，完成硬件部分的設(shè)計。根據(jù)汽車發(fā)動機(jī)供油系統(tǒng)工作原 理和汽車運(yùn)行條件，確定油耗檢測方法，建立油耗系統(tǒng)檢測數(shù)學(xué)模型，配合硬件部分控 制電路編寫控制軟件，共同完成對油耗的智能化測試。針對油耗檢測系統(tǒng)工作過程中會 遇到的干擾，分析其原因。采取相應(yīng)辦法，提高油耗檢測系統(tǒng)的抗干擾能力。通過試驗分析油耗檢測系統(tǒng)所采用的理論的可行性，根據(jù)具體情況對理論模型進(jìn)行修正，以提高 其檢測精度。進(jìn)行試驗誤差分析。為了更合理的選用測試裝置和測試方法，正確地分析 誤差產(chǎn)生的原因，減小或消除誤差，并恰當(dāng)

27、地處理試驗數(shù)據(jù)，以便得到理想的試驗結(jié)果車輛智能油耗檢測系統(tǒng)主要由流量傳感器、單片機(jī)、顯示器、打印機(jī)和控制面板 等組成，其控制關(guān)系如圖2.1所示。流量傳感器用于檢測汽車發(fā)動機(jī)的耗油量，將信號送給單片機(jī)進(jìn)行處理。單片機(jī) 是汽車油耗檢測控制系統(tǒng)的核心，用于接收流量傳感器的信號，并調(diào)用存儲器中的數(shù)據(jù) 和相關(guān)程序，進(jìn)行分析處理，并將處理結(jié)果送給打印機(jī)或顯示器對外輸出。顯示器用于 適時顯示汽車油耗的檢測數(shù)據(jù)。打印機(jī)用于打印汽車油耗的檢測結(jié)果?？刂泼姘逵糜谙?統(tǒng)功能設(shè)定，實現(xiàn)人機(jī)交互。流量傳感器控制而板賤口芯片顯示器3硬件電路設(shè)計3. 1單片機(jī)的選擇3. 1. 1單片機(jī)的匹配原則面對市場上琳瑯滿目的單片機(jī)產(chǎn)

28、品，如何選擇一種適合設(shè)計需要的單片機(jī)顯得十分重要。對于明確的對象，選擇功能過少的單片機(jī)，無法完成控制任務(wù)：選擇功能過多 的單片機(jī)，貝U會造成資源浪費(fèi)，使性能價格比下降。因此，實際應(yīng)用中可根據(jù)以下原則 來選擇單片機(jī)：1. 了解單片機(jī)對控制系統(tǒng)的適用性。 單片機(jī)對控制系統(tǒng)的適用性是指能否用一個單 片機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行控制，或需要增加幾個附加的集成電路才能實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。對此， 應(yīng)注意以下幾方面； 單片機(jī)是否含有所需的 I/O 端口數(shù)目。 單片機(jī)是否含有所需的外圍端口部件。 單片機(jī)的CPU是否含有合適的吞吐量。 單片機(jī)的極限性能是否滿足要求。2. 了解單片機(jī)的可購買性。 單片機(jī)是否可直接購買到。 單片機(jī)

29、是否有足夠的供應(yīng)量。 單片機(jī)是否仍在生產(chǎn)之中。 單片機(jī)是否在改進(jìn)之中。 3了解單片機(jī)的可開發(fā)性。對于被選擇的單片機(jī)，應(yīng)考慮下列開發(fā)工具：編譯軟件。 程序?qū)懭牍ぞ摺?調(diào)試工具。 技術(shù)支持。 語言體系與熟悉程度。 根據(jù)上述原則對單片機(jī)進(jìn)行選擇，即可選擇出最適用于控制系統(tǒng)的單片機(jī)，從而保證控制系統(tǒng)高可靠性、最優(yōu)的價格性能比、最長的使用壽命和最好的升級換代性。312 單片機(jī)的型號匹配本次設(shè)計選用AT89S5型號單片機(jī)，下面是其結(jié)構(gòu)及功能的介紹：（1）主要性能與MCS-5單片機(jī)產(chǎn)品兼容8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器1000次擦寫周期全靜態(tài)操作：0Hz33Hz三級加密程序存儲器32個可編程I/O 口

30、線三個16位定時器/計數(shù)器八個中斷源全雙工JAR串行通道低功耗空閑和掉電模式掉電后中斷可喚醒看門狗定時器雙數(shù)據(jù)指針掉電標(biāo)識符（2）功能特性AT89S5是一種低功耗、高性能CMOS位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存 儲器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳 完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上， 擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash ,使得AT89S5為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、超有效的解決方案。AT89S5具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash , 256字節(jié)RAM32

31、位I/O 口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量 2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CP停止工作，允許RAM定時器/ 計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RA容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。（3）AT89S5的引腳功能介紹圖3.1 AT89S52 引腳分布圖AT89S5引腳的功能介紹VCC : 電源GND:地P0 口： P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏 輯電平。對P0端口寫

32、“1”時，弓I腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，PC具有部上拉電阻。在flash編程 時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部 上拉電阻P1 口 ： P1 口是一個具有部上拉電阻的8位雙向I/O 口，pl輸出緩沖器能驅(qū)動4個 TTL邏輯電平。對P1端口寫“ 1”時，部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使 用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于部電阻的原因，將輸出電流（ IIL ）。此 外，P1.0和P1.2分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2 ）和時器/計數(shù)器2的 觸發(fā)

33、輸入（P1.1/T2EX），具體如下表所示。在flash編程和校驗時，P1 口接收低8位地 址字節(jié)。引腳號第二功能P1.T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出2P1.T2EX （定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向1控制P1.5MOSI（在系統(tǒng)編程用）P1.MISO（在系統(tǒng)編程用）6P1.SCK（在系統(tǒng)編程用）7P2 口 ： P2 口是一個具有部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P2端口寫“ 1”時，部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使 用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于部電阻的原因，將輸出電流（IIL ）。在訪問外部程序存

34、儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVDPTR時，P2 口 送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVRI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的容。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。P3 口 ： P3 口是一個具有部上拉電阻的8位雙向I/O 口，p2輸出緩沖器能驅(qū)動4個 TTL邏輯電平。對P3端口寫“ 1”時，部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使 用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于部電阻的原因，將輸出電流（IIL ）。P3口亦作為AT89S5特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在

35、flash編程和校驗 時，P3口也接收一些控制信號。引腳號第二功能P3.0RXD（串行輸入）P3.1TXD （串行輸出）P3.2INT0 （外部中斷0）P3.3INT1 （外部中斷1）P3.4T0 （定時器0外部輸入）P3.5T1 （定時器1外部輸入）P3.6WR 外卜部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7RD （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）RST:復(fù)位輸入。晶振工作時，RS腳持續(xù)2個機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗 計時完成后，RST腳輸出96個晶振周期的高電平。特殊寄存器 AUXR地址8EH）上的 DISRTO位可以使此功能無效。DISRT默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/PROG:地址鎖存控制信號

36、（ALE是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8位地址 的輸出脈沖。在flash編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下， ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE永沖將會跳過。如果需要，通過將地址為8EH勺SFR勺第0位置“ 1”，ALE操作將無效。這一位置“ 1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或 MOVC令時有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個ALE使能標(biāo)志位（地址為8EH勺SFR勺 第0位）勺設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。PSEN:外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號。當(dāng)A

37、T89S52 從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN在每個機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部 數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN將不被激活。EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。 為使能從0000H到FFFFH勺外部程序存儲器 讀取指令，EA必須接GND為了執(zhí)行部程序指令，EA應(yīng)該接VCC在flash編程期間，EA也 接收12伏VPP電壓。XTAL1振蕩器反相放大器和部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。3. 1. 3AT89S52晶振連接電路與復(fù)位電路AT89S52單片機(jī)有一個用于構(gòu)成部振蕩器的反相放大器，XTAL1和 XTAL2分別是放 大器勺輸入、輸出端。石英晶體和瓷諧振器

38、都可以用來一起構(gòu)成自激振蕩器。從外部時 鐘源驅(qū)動器件的話，XTAL2可以不接，而從XTAL1接入。在本設(shè)計系統(tǒng)中采用的是外部 振蕩電路連接法，其電路接法如下圖所示：圖 3.2 晶振電路連接圖與復(fù)位電路32 傳感器的選擇321 流量傳感器的主要功能和類型流量傳感器接在汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)、回油管道上，采集燃油流量信號，以脈沖方式送 給單片機(jī)。流量傳感器應(yīng)適合測量燃油，反應(yīng)速度要快，動作時間要短；既能實現(xiàn)靜態(tài) 測量，又能實現(xiàn)動態(tài)測量，測量精度不受汽車運(yùn)動狀態(tài)影響。與單片機(jī)等電子元件相匹 配，使系統(tǒng)達(dá)到理想的測量精度，又有一定的抗干擾能力。流量傳感器按測量方法可以分為容積式、質(zhì)量式、流量式、流速式傳感器。大

39、多 數(shù)傳感器都能連續(xù)、累計測量，但測試的流量圍和流量誤差各不相同?，F(xiàn)在主要應(yīng)用是 質(zhì)量式流量傳感器和容積式流量傳感器 。 在本次設(shè)計中我們選擇容積式流量傳感器。容積式流量傳感器的結(jié)構(gòu)如圖 3.1 所示，主要由活塞、曲軸、連桿和信號轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 組成。燃油在泵油壓力作用下推動活塞運(yùn)動，再由活塞運(yùn)動推動曲軸旋轉(zhuǎn)，曲軸旋轉(zhuǎn)一 周即四個活塞各往復(fù)運(yùn)動一次，完成一個迸、排油循環(huán)?；钊谟透字刑幱谶M(jìn)油行程還 是排油行程，取決于活塞相對于進(jìn)、排油口的位置。在燃油泵泵油壓力的作用下，即可 完成定容量、連續(xù)泵油的作用信號轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)裝在曲軸的另一端，由主動磁鐵、從動磁鐵、轉(zhuǎn)軸、光柵板、發(fā)光二極管、光敏管、電纜插座及殼體

40、等組成。主動磁鐵裝在曲軸上，從動磁鐵裝在轉(zhuǎn)軸上， 轉(zhuǎn)軸通過軸承支承在殼體，轉(zhuǎn)軸的上端固定有轉(zhuǎn)動光櫥板，在固定光柵上、下方有發(fā)光 二極管和光敏管。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動時，由于一對永久磁鐵的吸引作用，轉(zhuǎn)軸及其上的轉(zhuǎn)動光 柵也隨之轉(zhuǎn)動，通過發(fā)光二極管和光敏管的光電作用，把曲軸的轉(zhuǎn)動變成光電脈沖信號 送入計量顯示儀，經(jīng)過部運(yùn)算處理后，即可顯示出流經(jīng)的燃油量。3. 2. 2油耗檢測對流量傳感器的要求及選型為提高研發(fā)儀器的精度，所采用的流量傳感器應(yīng)該適合燃油（汽油和柴油）的介質(zhì)要求，精度要高，抗干擾能力要強(qiáng)，動態(tài)響應(yīng)要好，便于與汽車發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng)連接。1、3、6、8-活塞； 2-連桿； 4-油道； 5-排油口； 7

41、-曲軸； 9-光敏二極管； 10-固定光柵； 11-磁性聯(lián)軸節(jié)； 12-信號端子； 13-轉(zhuǎn)動光柵； 14-轉(zhuǎn)速/脈沖交換部件； 15流量/轉(zhuǎn)速交 換部件； 16- 活塞圖 3.3 容積式流量傳感器為了便于使用流量傳感器實現(xiàn)單片機(jī)自動控制， 需要選用輸出信號為數(shù)字信號的傳 感器；在流量測試中，存在回油壓力波沖擊流量傳感器，造成數(shù)據(jù)采集誤差問題，因此 選取的傳感器應(yīng)輸出兩路脈沖信號，以便根據(jù)正反轉(zhuǎn)判斷程序?qū)⑦@一誤差消除。由于汽 車油耗測量的高精度要求，流量傳感器的分辨率應(yīng)不低于0.1ml 。各種流量傳感器有各自的優(yōu)缺點，經(jīng)過調(diào)查與分析，針對汽車油耗測量對傳感器的 要求，并綜合性價比等情況，認(rèn)為容

42、積式流量傳感器在測量精度、性價比、抗干擾能力 等方面要比質(zhì)量式流量傳感器優(yōu)越， 同時容積式流量傳感器在與發(fā)動機(jī)油路連接上更加 方便。為了達(dá)到更好的效果，因此這里選用 YH-2型流量傳感器，其插座接線如圖3.4所示。1-電源（ +5V）； 2- 加計數(shù)脈沖輸出； 3- 搭鐵； 4- 減計數(shù)脈沖輸出圖3. 4 HY-2型流量傳感器端插座接線圖3. 2. 3模擬傳感脈沖輸出信號部分本設(shè)計采用了常用的NE555永沖產(chǎn)生芯片進(jìn)行設(shè)計，NE55是一種應(yīng)用特別廣泛、作 用強(qiáng)大的集成電路，屬于小規(guī)模集成電路，在很多電子產(chǎn)品中都有應(yīng)用。NE55定時器是一種集模擬、數(shù)字于一體的集成電路，應(yīng)用十分廣泛。它不僅可以用

43、于信號的產(chǎn)生和 變換，還常用于控制與檢測電路中，例如常見的有 555觸摸定時開關(guān)、相片曝光定時器、 單電源變雙電源電路、電熱毯溫控器、信號發(fā)生器、定時器、壓頻轉(zhuǎn)換電路等。定時器有雙極型和CMO兩種類型的產(chǎn)品，它們的結(jié)構(gòu)及工作原理基本相同，沒有本質(zhì)的區(qū)別。一般來說，雙極型定時器的驅(qū)動能力較強(qiáng)，電源電壓圍為516V,最大負(fù)載電流可達(dá)200mA而CMO定時器的電源電源電壓圍為318V,最大負(fù)載電流在4m/以下， 它具有功耗低、輸入阻抗高等優(yōu)點，NE55定時器屬于雙極型產(chǎn)品。NE55定時器的作用是用部的定時器來構(gòu)成時基電路， 給其他的電路提供時序脈沖。 NE555寸基電路有兩種封裝形式有，一是 DIP

44、雙列直插8腳封裝如圖3-7所示，另一種是 SOP8、型（SMD封裝形式。NE555|腳圖介紹如下1地GND2觸發(fā)3輸出4復(fù)位5控制電壓6門限（閾值）7放電電源電壓Vccr1 81 -GND2-Trigger1_3 - OutputZ/4 - Reset5 - Control vortage圖3.5 NE555 管腳圖其他HA17555 LM555 CA555分屬不同的公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。部結(jié)構(gòu)和工作原理都相同。NE555勺部電路由分壓器、電壓比較 C1和C2簡單SR鎖存器、放電三極管T以及緩沖器G 組等多組單元電路，特別是由三只精度較高5k電阻構(gòu)成了一個電阻分壓器，為比較器C1、 C2提供基準(zhǔn)電壓

45、。當(dāng)控制電壓端（5）懸空時（可對地接上O.OluF左右的濾波電容）， 比較器C1和C2勺基準(zhǔn)電壓分別為2/3V和1/3V，所以稱之為5550 NE5551于COM工藝制造， 其部結(jié)構(gòu)圖如 3.6 所示。圖3.6 NE555 部結(jié)構(gòu)框圖NE55芯片的應(yīng)用十分廣泛，NE555可裝如下幾種電路：1 .單穩(wěn)類 作用：定延時，消抖動，分（倍）頻，脈沖輸出，速率檢測等02. 雙穩(wěn)類 作用：比較器，鎖存器，反相器，方波輸出及整形等03. 無穩(wěn)類 作用：方波輸出，電源變換，音響報警，玩具，電控測量，定時等0我們知道， 555電路在應(yīng)用和工作方式上一般可歸納為 3類0每類工作方式又有很多 個不同的電路0 在實際

46、應(yīng)用中， 除了單一品種的電路外， 還可組合出很多不同電路， 如：多個單穩(wěn)、多個雙穩(wěn)、單穩(wěn)和無穩(wěn)，雙穩(wěn)和無穩(wěn)的組合等。這樣一來，電路變得更加復(fù) 雜。在本設(shè)計中，我們就是利用 NE55芯片來設(shè)計一個脈沖啟動型單穩(wěn)態(tài)電路，以產(chǎn)生 我們所需要的脈沖輸入的。本設(shè)計采用的NE55芯片設(shè)計的電路如圖3.7所示，該電路可以當(dāng)作一個脈沖頻率發(fā) 生器，我們就是利用這個電路的脈沖頻率產(chǎn)生功能來替代汽車行駛過程中產(chǎn)生油耗的傳 感器信號，并且可以通過對可調(diào)電阻阻值大小的調(diào)節(jié)，來調(diào)節(jié)脈沖產(chǎn)生的頻率進(jìn)行對油 耗量的模擬。圖 3.7 傳感器與單片機(jī)的連接電路圖（用 555 芯片的輸出替代流量傳感器的輸出）324 流量檢測數(shù)學(xué)

47、模型的建立根據(jù)檢測系統(tǒng)確定的容積式Y(jié)H-2型流量傳感器。在測量圍，傳感器輸出的脈沖頻率與體積流量成正比，這個比值即體積儀表系數(shù)K,其計算公式為：式中：f- 流量信號頻率， HzQ- 體積流量， L/hN- 脈沖數(shù)V- 體積總量， L把儀表系數(shù)置預(yù)先置入單片機(jī)存儲器中， 單片機(jī)即可根據(jù)獲得的流量脈沖頻率廠與儀表系數(shù)置之比求得管道燃油流量 Q。為此，燃油流量檢測數(shù)學(xué)模型可采用以下數(shù)學(xué)式:K=3600*f/Q33 數(shù)據(jù)顯示部分設(shè)計數(shù)碼管（LED顯示器和液晶（LCD顯示器對比設(shè)計要求顯示油耗量的多少，目前在數(shù)字顯示部分中常用數(shù)碼管（LED顯示器和液晶（ LCD 顯示器。LED數(shù)碼管燈身及燈罩均采用進(jìn)口

48、 PC材料或PMM材料，采用電腦編程控制數(shù)字電路， 以高亮度LED乍為電源，有紅、綠、黃、藍(lán)等基色，通過微電腦控制器多條燈管組合制 造。7段LED數(shù)碼管顯示時是分別點亮相應(yīng)的點劃來實現(xiàn)其顯示功能。而根據(jù)LED勺接法不同可分為共陰和共陽兩類，他們的發(fā)光原來是一樣的，只是電源的極性不同。編程時 了解不同類型的解法很重要，根據(jù)硬件電路的解法不同，編程方法也不一樣。將多個共 陰極的LED連在一起即為共陰式，多個共陽的LED連在一起即為共陽式的。LED數(shù)碼管較LCD液晶顯示器亮度高，可以在距離屏幕較遠(yuǎn)的地方仍能清晰看到，而且視角比較大，因此，本設(shè)計使用 LED數(shù)碼顯示器來完成顯示部分?jǐn)?shù)據(jù)的顯示數(shù)碼管(L

49、ED顯示器顯示數(shù)據(jù)的電路原理常見的數(shù)碼管由七個條狀和一個點狀發(fā)光二極管管芯制成，叫七段數(shù)碼管如圖3-8所示，根據(jù)管腳資料，可以判斷使用的是何總接口類型。LED碼管中各段發(fā)光二極管的伏安特性和普通二極管類似，只是正向壓降較大，正向電阻也較大。在一定圍，其正 向電流與發(fā)光亮度成正比。由于常規(guī)的數(shù)碼管起輝電流只有12 mA,最大極限電流也只有103mA所以它的輸入端在5 V電源或高于TTL高電平(3.5 V)的電路信號相接時, 一定要串加限流電阻，以免損壞器件。CVM t Ji £j itl'l圖3.8 LED數(shù)碼管發(fā)光原理其封裝引腳圖如3-9圖所示，要顯示7段LED數(shù)碼管時需要一

50、片或多片芯片進(jìn)行驅(qū)動或作鎖存控制，要全部顯示本設(shè)計的設(shè)計時需要多片芯片進(jìn)行級聯(lián)才可以完成圖3.9 LED封裝引腳面是該系統(tǒng)顯示部分的電路原理圖：圖 3.10 顯示部分原理圖34 控制面板的設(shè)計控制面板在單片機(jī)控制系統(tǒng)中能實現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人機(jī) 交互的主要手段。常用的控制面板接口分為獨(dú)立式按鍵接口和矩陣式控制面板接口。獨(dú) 立式按鍵就是各按鍵相互獨(dú)立，每個按鍵各接一根輸入線，一根輸入線上的按鍵工作狀 態(tài)不會影響其他輸入線的狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵電路的優(yōu)點是配置靈活、軟件簡單。缺點是 每個按鍵都需要占用一根輸入端口線，所以在按鍵數(shù)量較多時，需要較多的輸入端13線且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故此種

51、控制面板適用于按鍵較少或操作速度較高的場合。矩陣式控制 面板接 13適用于按鍵數(shù)量較多的場合，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點 上。顯然，在按鍵較多的場合，矩陣式控制面板與獨(dú)立式控制面板相比，要節(jié)省很多的 I/O 線。針對設(shè)計的智能油耗儀，需要8個按鍵，包括“START、“END、“PRINT、“SEND。選擇測試項目用 “T”、“J”、“”、光標(biāo)鍵；準(zhǔn)備好后，按“ START鍵開始測試，等達(dá)到測試值后，測試結(jié)束，儀器顯示測試的結(jié)果；按“ END鍵，結(jié)束測試，也可以進(jìn)行下一次測試；按“ PRINT鍵，打印測試結(jié)果；按“ SEND鍵，將測試結(jié)果由RS-232發(fā)送出去。35 通訊接口的選

52、擇RS-232C主要用來定義計算機(jī)系統(tǒng)的一些數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE和數(shù)據(jù)電路終接設(shè) 備（DCE之間的電氣性能。例如CRT打印機(jī)與CPC的通信大都采用RS-232C接口。AT89S52 單片機(jī)與PC機(jī)的通信也是采用該種類型的接口。RS-232C串行接口總線適用于：設(shè)備之間的通信距離不大于 15 米，傳輸速率最大為 20kB/sAT89S52串行口的輸入輸出均為TTL電平，這種以TTL電平傳輸數(shù)據(jù)的方式，抗干 擾性差、傳輸距離短。為了提高串行通訊的可靠性，增大傳輸距離，工程設(shè)計人員一般 采用標(biāo)準(zhǔn)串行接 RS-232。圖3.11 通訊接口電路36 電源部分 電源是為系統(tǒng)的工作提供能量的，在電子線路和自

53、動控制裝置中，需要電壓非常穩(wěn)定的直流電源，目前廣泛采用各種半導(dǎo)體直流電源。半導(dǎo)體直流電源是使用半導(dǎo)體（晶 體二極管）和一些電子元件，互聯(lián)布線制作的一種直流電源。目前市場上有許多可輸出312V電壓的可調(diào)整流電源供選用在測試系統(tǒng)中，流量傳感器和單片機(jī)供電都需要 +5V,單獨(dú)設(shè)計制作每個電源，不僅成本高，而且用起來比較繁瑣、不方便。隨著穩(wěn)壓電源向集成化方向的發(fā)展，即多個 電源集中制作在一塊絕緣基片上，結(jié)構(gòu)上比較緊密，與分立散裝的電源相比，大大減少 了體積、質(zhì)量、引出線和焊接點的數(shù)目，提高了電路性能和可靠性，同時降低了成本。 電源電壓的不穩(wěn)定會產(chǎn)生測量和計算的誤差，引起控制裝置的工作不穩(wěn)定，甚至根本無

54、 常工作，特別是精密電子測量的自動控制系統(tǒng)，要求有穩(wěn)定的直流電源供電，引起電壓 不穩(wěn)定的原因是交流電壓的波動和負(fù)載電流的變化。圖 3.12 系統(tǒng)電源原理圖37 本章小結(jié) 本章是汽車油耗智能檢測系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計與匹配，對單片機(jī)、流量傳感器、顯示器、控制面板、通訊接口、電源等六種元件，根據(jù)系統(tǒng)要求，以及目前上述各種元件的技術(shù)狀況、性能特點、性價比等，結(jié)合調(diào)研情況以及相關(guān)參考資料進(jìn)行了對比分析， 確定了采用的元件的具體型號， 并給出了相應(yīng)的接口電路， 相互之間做到了很好的匹配。同時給出了以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)電路原理圖，使其建立一個完整的系統(tǒng)4 軟件的設(shè)計與調(diào)試軟件部分主要是用所編寫的語言程序來

55、配合相應(yīng)的硬件電路， 控制所設(shè)計電路實現(xiàn) 所預(yù)期功能的部分。AT89S52單片機(jī)的程序可以使用C語言,也可以使用匯編語言，或者 是兩者的結(jié)合，本設(shè)計使用 C語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)汽車油耗檢測的功能。軟件部分分成幾大模塊來實現(xiàn)單片機(jī)的功能。程序主函數(shù)的設(shè)計，由于設(shè)計中使用了相應(yīng)的芯片，所以必須首先對相應(yīng)的芯片進(jìn)行初始化并對瞬時油耗、平均油耗、百公 里油耗和總油耗測量的行初始化、中斷向量的設(shè)計以及開中斷、循環(huán)等待等準(zhǔn)備。程序 的詳細(xì)如附錄中的程序部分所示。41 初始化程序?qū)λ心K進(jìn)行初始化，例如單片機(jī)的初始化、LED碼管顯示的初始化等。程序如附錄中所示。初始化是為了讓系統(tǒng)正常工作，而給一些變量參數(shù)賦以

56、初值的程序。初始化程序主要任務(wù)是清屏幕。初始化模塊，如圖 4.1 所示。系統(tǒng)加電后進(jìn)行初始化，測量系統(tǒng)進(jìn)入起始狀態(tài)，等待控制面板輸入。系統(tǒng)檢測控制面板輸入，根據(jù)控制面板輸入 進(jìn)入相應(yīng)測量程序。對單片機(jī)以及各 接口的芯片初始化顯示開機(jī)界面04顯示主界面掃描按鍵邏輯程序執(zhí)行油耗測量邏輯程序顯示界面更新圖4.1主程序流程圖汽車油耗智能檢測系統(tǒng)的應(yīng)用軟件根據(jù)系統(tǒng)功能要求而設(shè)計，以可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)功能。設(shè)計時，將控制面板管理程序模塊設(shè)計成主程序模塊，其他模塊在該模塊的控制下 進(jìn)行。應(yīng)用的子程序?qū)嵭袠?biāo)志化管理，即在需調(diào)用的程序模塊之前，都設(shè)置了程序?qū)崿F(xiàn) 的功能名稱，調(diào)用時可直接轉(zhuǎn)向該模塊程序，這樣既便于調(diào)試、，又便于移植、修改： 程序的調(diào)試工作是米用仿真器檢驗在計算機(jī)上編寫的程序運(yùn)行是否正常、有無語法錯誤等，查看運(yùn)行結(jié)果是否符合設(shè)計目的，再通過仿真器掛接硬件電路，模擬現(xiàn)場測試，檢 查硬件的電路連接和軟件程序流程。在測試中由于存在干擾，軟件程序設(shè)計中需要編寫 抗干擾程序，以提高采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。4.2測量油耗邏輯程序設(shè)計測量油耗邏輯程序是通過軟件程序的編寫，