電器電子課程設(shè)計(jì)自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)的硬件電路

1、精品資料推薦目錄一、課程設(shè)計(jì)目的 2二、課程設(shè)計(jì)任務(wù) 3三、系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)方案4四、電路結(jié)構(gòu)框圖、元器件清單 51、 車速傳感器介紹52、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的介紹 83、節(jié)氣門傳感器104、冷卻水溫度傳感器135、MCS-51單片機(jī)芯片的介紹 166、電磁閥介紹24五、 軟件流程圖28主要參考資料2923一、課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生在學(xué)習(xí)完本門課后綜合應(yīng)用所學(xué)理論 知識解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用問題的能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)， 它具有動(dòng) 手、動(dòng)腦和理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)， 是培養(yǎng)在校工科大學(xué)生理論聯(lián)系實(shí) 際、敢于動(dòng)手、 善于動(dòng)手和獨(dú)立自主解決設(shè)計(jì)實(shí)踐中遇到的各種問題 能力的一種較好方法。汽車電子

2、控制課程設(shè)計(jì)是學(xué)完汽車電子控制課程之后，讓學(xué) 生綜合運(yùn)用單片機(jī)、 微機(jī)原理及應(yīng)用等知識， 進(jìn)行汽車電子控制系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)，以加深對汽車電子控制基本知識的理解， 提高綜合應(yīng)用知識 的能力、 分析解決問題的能力， 初步培養(yǎng)研制使用汽車電子控制的能 力。通過設(shè)計(jì)過程，要求學(xué)生熟悉和掌握汽車電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方 法、設(shè)計(jì)步驟， 使學(xué)生得到汽車電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面的初步 訓(xùn)練。讓學(xué)生獨(dú)立或集體討論設(shè)計(jì)題目的總體設(shè)計(jì)方案、 硬件和軟件 的設(shè)計(jì)及調(diào)試、編寫設(shè)計(jì)報(bào)告等問題，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際，提高 動(dòng)手能力和分析問題、 解決問題的能力， 實(shí)現(xiàn)由學(xué)習(xí)知識到應(yīng)用知識 的過渡。二、設(shè)計(jì)任務(wù)選擇適當(dāng)?shù)膯纹瑱C(jī)作為

3、系統(tǒng)的 CPU，選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅鱽慝@取車 速信號，發(fā)動(dòng)機(jī)信號，節(jié)氣門信號和冷卻水信號，選擇適當(dāng)?shù)膿Q擋電 磁閥作為驅(qū)動(dòng)器，設(shè)計(jì)出自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)的硬件電路。 三、系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案1、選擇車速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門開度傳感器、冷卻 水溫度傳感器來采集信號。 將測定的物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?并把信號 輸送到單片機(jī)。2、選擇了 51單片機(jī)作為系統(tǒng)的CPU,將來自傳感器的電信號轉(zhuǎn)變 成運(yùn)算處理所需要的信號， 即模數(shù)轉(zhuǎn)換。按照芯片中的程序運(yùn)算處理， 輸出運(yùn)算結(jié)果電信號，驅(qū)動(dòng)電磁閥。 ECU 將汽車在不同使用要求下 的最佳換擋規(guī)律以自動(dòng)換檔圖的形式儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中。 ECU 根據(jù)傳 感器傳送來的信

4、號與自動(dòng)換擋規(guī)律比較，如果達(dá)到相應(yīng)的換擋車速， 電子控制單元 ECU 將向換擋閥發(fā)出信號，由電磁閥的動(dòng)作決定壓力 油通往各換擋閥元件的流向， 直至作用于自動(dòng)變速器中相應(yīng)的換擋離 合器、制動(dòng)器等執(zhí)行件上，以最終實(shí)現(xiàn)檔位的自動(dòng)變換。3、電磁閥作為電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件也是液壓控制系統(tǒng)的信號發(fā) 生原件 .換擋電磁閥的動(dòng)作可控制液壓系統(tǒng)中換擋閥的油路接通位 置，以使相應(yīng)的換擋離合器、制動(dòng)器等執(zhí)行元件工作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 換擋、調(diào)節(jié)主油路壓力及液力變矩器的鎖止功能。四、電路結(jié)構(gòu)框圖、元器件清單1、車速傳感器車速傳感器類型：常用的傳感器有電磁式、霍爾式、光電式。我 們用的是光電式的車速傳感器。光電式車速傳感

5、器：光電式車速傳感器是固態(tài)的光電半導(dǎo)體傳感器， 它由帶孔的轉(zhuǎn)盤兩個(gè)光導(dǎo)體纖維，一個(gè)發(fā)光二極管，一個(gè)作為光傳感 器的光電三極管組成。一個(gè)以光電三極管為基礎(chǔ)的放大器為發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦或點(diǎn)火模塊 提供足夠功率的信號，光電三極管和放大器產(chǎn)生數(shù)字輸出信號（開關(guān)脈沖）。發(fā)光二極管透過轉(zhuǎn)盤上的孔照到光電二極管上實(shí)現(xiàn)光的傳遞 與接收。轉(zhuǎn)盤上間斷的孔可以開閉照射到光電三極管上的光源，進(jìn)而觸發(fā)光電三極管和放大器，使之像開關(guān)一樣地打開或關(guān)閉輸出信號。從示波器上觀察光電式車速傳感器輸出波形的方法與霍爾式車速 傳感器完全一樣，只是光電傳感器有一個(gè)弱點(diǎn)即它們對油或贓物在光 通過轉(zhuǎn)盤傳遞的干涉十分敏感，所以光電傳感器的功能元

6、件通常被設(shè) 計(jì)成密封得十分好，但損壞的分電器或密封墊容器在使用中會(huì)使油或 贓物進(jìn)入敏感區(qū)域，這會(huì)引起行駛性能問題并產(chǎn)生故障碼。 光電式速度傳感器工作原理光電式速度傳感器由光學(xué)系統(tǒng)及大面積梳狀硅光電池組合構(gòu) 成。將傳感器安裝在汽車上，鏡頭對準(zhǔn)燈光照射的地面（晴朗天氣可以不用燈光照射），如圖所示汽車行駛時(shí)，地面雜亂花紋通過光學(xué)系統(tǒng)，在光電器件上成像， 并掃描梳狀硅光電池，經(jīng)廣電裝換和空間濾波等處理后，廣電傳感器 輸出周期性的餓隨機(jī)窄帶信號，該信號的基波頻率正比于汽車行駛速 度，并且每一周期嚴(yán)格對應(yīng)地面上走過的一段距離， 經(jīng)過帶通跟蹤濾 波器和整形等預(yù)處理后，即可得到隨車速變化的脈沖信號。光電式速度

7、傳感器特點(diǎn)。1. 精確度高、密封性好、抗震動(dòng)性好、檢修方便、造價(jià)高、信號處 理復(fù)雜2. 特性曲線MA3C-12.OV -Mlh»»O.MVR32）結(jié)構(gòu)電路R1TnJV.V5+0ay輸出CD40933）車速信號調(diào)理電路圖2、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器這種傳感器用于柴油機(jī)上，目的是檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，傳感器的 結(jié)構(gòu)如圖1,在永久磁鐵的周圍繞有線圈，即采用的是電磁式工作原 理，當(dāng)鐵材齒輪在永磁鐵附近旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過線圈的磁力線發(fā)生變化,在線圈中就會(huì)產(chǎn)生圖2所示的感應(yīng)電壓圖1轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)圖2傳感器的輸出波形1-永磁鐵2-線圈3-M14*1.25螺紋4-齒輪柴油機(jī)用轉(zhuǎn)速傳感器就裝在噴油泵的飛錘齒

8、輪處， 當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 的噴油泵工作時(shí)，傳感器的齒輪旋轉(zhuǎn)，因此在信號線圈中就會(huì)產(chǎn)生交 流電壓。交流電壓的頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。 把此交流電壓作為 輸入信號，經(jīng)轉(zhuǎn)速表內(nèi)的IC電路放大、整形后就可以使轉(zhuǎn)速表指示 出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速圖3轉(zhuǎn)速表電路方框圖圖3所示的是轉(zhuǎn)速表電路的方框圖，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對每一個(gè)齒, 就會(huì)產(chǎn)生圖4 (a)所示的一個(gè)周期的電壓，此電壓經(jīng)放大、整形電 路之后，就變?yōu)閳D4 (b)所示的矩形波。然后再通過單穩(wěn)態(tài)電路變 換，使脈寬為一定值，經(jīng)電流放大器放大后就可以輸入到轉(zhuǎn)速表中。 又因輸出的脈沖數(shù)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化的， 所以轉(zhuǎn)速表就能按照 脈沖電流的平均值來指示發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。號電

9、o3放大整形01I I I i f I 1 I(o> 單穩(wěn)態(tài)電昭 o|TTJi一II一IIi平均電 _ _ A. ” w w - b i m. ” . * Bi ' »J士 t _ Ar 上圖4轉(zhuǎn)速表電路中有關(guān)部位的波形3、節(jié)氣門傳感器直線性式節(jié)氣門位置傳感器裝于節(jié)氣門及噴油泵等上，用于連續(xù) 地檢測旋轉(zhuǎn)部件。 利用設(shè)于傳感器內(nèi)的開關(guān)檢測出移動(dòng)原點(diǎn)， 因此可 準(zhǔn)確地檢測出絕對角度。這種傳感器安裝于被檢測件上 （例如節(jié)氣門）通過驅(qū)動(dòng)臂的動(dòng)作， 使動(dòng)觸點(diǎn)在電阻膜上作華東旋轉(zhuǎn)。 電阻膜具有開關(guān)輸出圖形及現(xiàn)行輸 出圖形。圖 1是線性式（也叫滑動(dòng)電阻式） 節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)。

10、圖 2 是其電路原理圖， 圖 3 是其輸出特性， 其線性輸出可改為函數(shù)輸 出。因?yàn)檫@種傳感器的輸出信號是電壓，所以，它具有以下特點(diǎn)：檢 測及處理角度很方便； 適于學(xué)習(xí)控制用， 因?yàn)樗怯瞄_關(guān)找出確定絕 對角度的原點(diǎn)；可直接安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)上；耐環(huán)境能力強(qiáng)；其內(nèi)設(shè)有回 位彈簧，與被測定部件容易連接。下面說明豐田車用節(jié)氣門位置傳感器的工作過程，其結(jié)構(gòu)圖如圖 4所示。它檢測節(jié)氣門的開度并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)用 控制微機(jī)中（ECU）。當(dāng)打開節(jié)氣門時(shí)，節(jié)氣門開度信號動(dòng)觸點(diǎn)（Vta） 與怠速信號動(dòng)觸點(diǎn) （ IDL ）在電阻膜上滑移。 Vc 端子上一直加有穩(wěn)定 的 5V 電壓,動(dòng)觸點(diǎn)則依照節(jié)氣門的開度

11、在電阻體上滑移，由此在Vta端子上就會(huì)有與節(jié)氣門開度成比例的電壓輸出。當(dāng)節(jié)氣門全關(guān)閉時(shí)， 檢測怠速狀態(tài)的動(dòng)觸點(diǎn)使 IDLE2 兩個(gè)端子導(dǎo)通， 從而輸出怠速狀態(tài) 信號。傳感器與 ECU 的連接方法如圖 5所示。傳感器內(nèi)阻 r 的兩端一直 加有 ECU 輸送來的 5V 電壓，動(dòng)觸點(diǎn) a 根據(jù)節(jié)氣門開度的狀況在電 阻r上滑移，由此改變ECU的Vta端子的電位。這一電壓信號經(jīng)A/D 變換器變換成數(shù)字信號，再輸入到計(jì)算機(jī)中去。從圖中可以看出，傳 感器通過Vta端ECU內(nèi)部的電阻R1與穩(wěn)壓電源電路相連，通過Vta 電阻R2端與E2端子相連，但是因?yàn)镽1、R2都大于r，所以電流的 流經(jīng)途徑是Vc端子-電阻r

12、-E2端子,Vta端的電位并不受電阻R1、 R2的影響。當(dāng)節(jié)氣門全閉時(shí)，IDL觸點(diǎn)閉合，IDL端的電位為0,這樣就把 節(jié)氣門全閉的這一情況通知了計(jì)算機(jī)。收到 Vta端子、IDI端子傳來 的信號之后，計(jì)算機(jī)根據(jù)這些信號判斷出車輛的行駛狀態(tài)， 再?zèng)Q定進(jìn) 行過渡時(shí)期的空燃比修正或者是輸出增量修正， 或是切斷油路，或是 進(jìn)行怠速穩(wěn)定修正。圖5-4節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)節(jié)氣門傳感器簡化結(jié)構(gòu)圖圖2特性圖ECU4、冷卻溫度傳感器PN結(jié)溫度傳感器PN結(jié)溫度傳感器是利用半導(dǎo)體材料和器件的某 些性能參數(shù)的溫度依賴性，實(shí)現(xiàn)對溫度的檢測、控制和補(bǔ)償?shù)裙δ堋?實(shí)驗(yàn)表明，在一定的電流模式下，PN結(jié)的正向電壓與溫度之間具有

13、 很好的線性關(guān)系。根據(jù)PN結(jié)理論，對于理想二極管，只要正向電壓 UF大于幾個(gè)ksT/e（kBT為波爾茲曼常數(shù)，e為電子電荷）。其正向電 流I,與正向電壓u,和溫度T之間的關(guān)系可表示為：珥=q+爭h等一 （3+手）加 r）T（8）式中，Us,二EJe, E。為材料在T=一 273. 15。C時(shí)的禁帶寬度（以 ev為單位）,B和r為常數(shù)。由半導(dǎo)體理論可知，對于實(shí)際二極管， 只要它們丁作的PN結(jié)空間電荷區(qū)中的復(fù)合電流和表面漏電流可以忽略，而又未發(fā)生大注入效應(yīng)的電壓和溫度范圍內(nèi)，其特性與上述理想二極管是相符合的。實(shí)驗(yàn)表明，對于砷化鎵、錯(cuò)和硅二極管，在一個(gè) 相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)，其正向電壓與溫度之間的關(guān)系

14、與式（8）是一致的，如圖2所示*ZD FV Q 1W 200 HO 400TOQ實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)晶體管發(fā)射結(jié)上的正向電壓隨溫度的上升而近似線性下降， 這種特性與二極管十分相似， 但晶體管表現(xiàn)出比二極管更好的線性和 互換性。二極管的溫度特性只對擴(kuò)散電流成立， 但實(shí)際二極管的正向 電流除擴(kuò)散電流成分外， 還包括空間電荷區(qū)中的復(fù)合電流和表面漏電 流成分。這兩種電流與溫度的關(guān)系不同于擴(kuò)散電流與溫度的關(guān)系， 因 此，實(shí)際二極管的電壓一溫度特性是偏離理想情況的。 由于三極管在 發(fā)射結(jié)正向偏置條件下， 雖然發(fā)射結(jié)也包括上述 3種電流成分， 但是 只有其中的擴(kuò)散電流成分能夠到達(dá)集電極形成集電極電流， 而另外兩 種電流

15、成分則作為基極電流漏掉，并不到達(dá)集電極。因此，晶體管的 IC-UBE關(guān)系比二極管的I，一 U,關(guān)系更符合理想情況。所以表現(xiàn) 出更好的電壓一溫度線性關(guān)系。根據(jù)晶體管的有關(guān)理淪可以證明，NPN晶體管的基極一發(fā)射極電胝u晡與溫度T和集電極電流I。的函 數(shù)關(guān)系與_極管的u,與T和I，函數(shù)關(guān)系式（8）相同。因此，在集電傲 電流I。：恒定條件下，晶體管的基極一發(fā)射極電壓 u。與溫度T呈 線性關(guān)系。但嚴(yán)格地說,這種線性關(guān)系是不完全的,因?yàn)殛P(guān)系式中存 在非線性項(xiàng)。 PN 結(jié)溫度傳感器應(yīng)用電路如圖 3 所示,圖中的 R1、R2、 D、W1組成測溫電橋，其輸出信號接差動(dòng)放大器 A1，經(jīng)放大后的信 號輸入05V數(shù)字

16、式電壓表（DVM）顯示。放大后的靈敏度10mV/C。 A2 接成電壓跟隨器,與 W2 配合可調(diào)節(jié)放大器 A1 的增益。通過 PN 結(jié)溫度傳感器的工作電流不能過大, 以免二極管自身的溫升影響測量 精度。一般1二作電流為100300mA。采用恒流源作為傳感器的-T 作電流較為復(fù)雜,一般采用恒壓源供電,但必須有較好的穩(wěn)壓精度。精確的電路調(diào)整非常重要，可以采用廣口瓶裝入碎冰渣（帶水）作為0。 C的標(biāo)準(zhǔn)，采用恒溫水槽或油槽及標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)作為100 c或其它溫度標(biāo)準(zhǔn)。在沒有恒水槽時(shí)，可用沸水作為100C的標(biāo)準(zhǔn)（由于各地的氣壓 不同，其沸點(diǎn)不一定是100C,可用O100C的水銀溫度計(jì)來校準(zhǔn)）。 將PN結(jié)傳感器

17、插人碎冰渣廣口瓶中，等溫度平衡，調(diào)整W1,使DVM 顯示為0V，將PN結(jié)傳感器插人沸水中（設(shè)沸水為100C）,調(diào)整W2, 使DVM實(shí)現(xiàn)為100V,若沸水溫度不是100C時(shí)，可按照水銀溫度計(jì) 上的讀數(shù)調(diào)整 W2,使DVM顯示值與水銀溫度計(jì)的數(shù)值相等。再將 傳感器插入0。C環(huán)境中，等平衡后看顯示是否仍為0V,必要時(shí)再調(diào) 整W1使之為0V,然后再插入沸水，看是否與水銀溫度計(jì)計(jì)數(shù)相等， 經(jīng)過幾次反復(fù)調(diào)整即可。采用PN結(jié)溫度傳感器的數(shù)字式溫度計(jì)，測 溫范圍一 50150C，分辨率為0. 1C。JDC144J3PN結(jié)溫度傳感器應(yīng)用電路EE3+5A-199.91.MWR5、MCS-51單片機(jī)MCS-51的信

18、號引腳MCS-51微處理器采用40引腳的雙列直插封裝（DIP）方式， 如圖所示，仔0條引腳中，有2條專用于主電源的引腳，2條外接 晶振引腳，4條控制引腳和3條I/O引腳。下面分別敘述各引腳的功能P1。匚7P1.1C2PK2Ca叭3匚4puu5叫匚6匚7P1 7匚AWPD. RST 匚令P3.0/RXO 匚P3.1/TMn 匚P3HNTOCZ1319C51P3 3 tNTI 匚二1J14P3 5 T1 匸15P3A/WRCIffP3.7/AOC1TXTULJf1AyTAL 1 r牛VSSCZ20n n. Lu.40PCIJM.3PXMPA 5PQ SPO 7VDD'EAPROG-;ALE

19、主電源引腳Vss和Vcc： Vss（ 20）接地，Vcc （40）正常操作時(shí)接+5V電源外接晶振引腳XTAL1和XTAL2當(dāng)外接晶體振蕩器時(shí)，XTAL1 和XTAL2分別接在外接晶體兩端；當(dāng)采用外部時(shí)鐘方式時(shí)， XTAL1 接地，XTAL2接外來振蕩信號。引腳 RST/VPD,ALE/PROG、PSEN、EA /Vpp。對于 RST/VPD當(dāng)振蕩器正常運(yùn)行時(shí)，在此 引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平使微處理器復(fù)位；VCC掉電期間，此引腳可接備用電源，以保持內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)。ALE/ PROG （30）:當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，由微處理器的P2 口送出地址的高8位，P0 口送出地址的低8位，數(shù)據(jù)通過

20、P0 口傳送。PSEN :是程序存儲(chǔ)器讀選通信號，低電平有效。EA/VPP（31）：當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，訪問內(nèi)部程序存取器（4KB, 但當(dāng)PC （程序計(jì)數(shù)器）值超過0FFFH時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程 序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序；當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則只訪問外部程序存儲(chǔ) 器（從0000H地址開始），而不管微處理器內(nèi)部是否有程序存儲(chǔ)器。 輸入輸出引腳P0.0P0.7（3932）: P0 口是一個(gè)漏極開路型準(zhǔn)雙 向I/O 口。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)多路轉(zhuǎn)換的地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線，在訪問期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。在EPROM編程時(shí)，它接收指令字節(jié)，而在驗(yàn)證程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)，要求外接

21、上拉電阻。P1.0P1.7（ 18）: P1 口是帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向I/O口。在EPRO編程和程序驗(yàn)證時(shí)，它接收低 8位地址。P2.0P2.7（2128）: P2 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙 向I/O 口。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，它送出高 8位地址。在對EFROM 編程和程序驗(yàn)證期間，它接收高 8 位地址。P3.0P3.7 (1017) : P3 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙 向I/O 口。在MCS-51中，這8個(gè)引腳還兼有專用功能。MCS-51 的 I/O 端口8051共有 32根引腳全部為 I/O 端口，分為 4個(gè)8位口。 8051 單片機(jī)的 4 個(gè)端口都是雙向的，每個(gè)端口都

22、包含鎖存器(特殊功 能寄存器中P0P3地址分別為80H 90H 0A0H OBOH、輸出驅(qū) 動(dòng)器和輸入緩沖器。每個(gè)端口的每一根引腳都可以獨(dú)立地用作輸 入或輸出引腳。P0端口是三態(tài)雙向端口，稱為數(shù)據(jù)總線端口，因 為只有該端口能直接用于對外部存儲(chǔ)器的讀/寫數(shù)據(jù)操作。P0端口 還用以輸出外部存儲(chǔ)器的低8位地址。P1端口是8位準(zhǔn)雙向端口， 作通用I/O端口使用，在輸出驅(qū)動(dòng)器部分，P1端口有別于P0端口， 它接有內(nèi)部上拉電阻。 P1 端口的每一位可以獨(dú)立地定義為輸入或 者輸出，因此，P1端口既可以作為8位并行I/O端口，又可作為 8位I/O端口。P2端口是8位準(zhǔn)雙向I/O端口，P2端口可作通用 I/O端

23、口使用。P2端口電路中比P1端口多了一個(gè)多路轉(zhuǎn)換電路 MUX這又正好與P0端口一樣。但通常應(yīng)用情況下，P2端口是作 為高位地址線使用，此時(shí)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)倒向相反方向。當(dāng)外接 程序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，P3端口給出地址的高8位，此時(shí)不能用作通用 I/O端口。P3端口是一個(gè)8位的準(zhǔn)雙向I/O端口。它具有多種功 能:可以作為一般準(zhǔn)雙向 I/O 端口，具有字節(jié)操作和位操作兩種 工作方式；也可以用 8 條 I/O 線獨(dú)立地作為串行 I/O 端口和其他控制信號 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器MCS-51單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)如圖4-3所示，定 時(shí)器TO由特殊功能寄存器TLO （低8位）和THO（高8位）構(gòu)成，

24、 定時(shí)器T1由特殊功能寄存器TL1 （低8位）和TH1 （高8位）構(gòu) 成。特殊功能能寄存器TMO用于控制定時(shí)寄存器的工作方式，TCON 用于控制定時(shí)器TO和T1的啟動(dòng)和停止計(jì)數(shù)，TCOM還用于管理定 時(shí)器TO和T1的溢出標(biāo)志等。程序開始時(shí)需對 TLO THO TL1和 TH1進(jìn)行初始化編程，以定義它們的工作方式和控制 TO和T1的計(jì) 數(shù)器。TMO和 TCON這兩個(gè)特殊功能寄存器的格式如下。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式控制字 TMOP字節(jié)地址為89H;TMOD寄存器mD6D5D4D3mDIm(:ATEC/TMlM0CA I'EC/T11MO-TI方式字段一-TO方式字段一1. GAT 門控位

25、GATE=0以運(yùn)行控制位TR0（TR1）啟動(dòng)定時(shí)器；GATE=1以外部中斷請求信號（INTO和INT1）啟動(dòng)定時(shí)器2. C/T 定時(shí)方式或計(jì)數(shù)方式選擇位C/T=O定時(shí)工作方式；C/T=1記數(shù)工作方式。3. M1MO工作方式選擇M1MO=OO 方式 O;M1M0=01 方式 1;M1M0=10 方式 2;M1M0=11 方式 3;定時(shí)器控制寄存器TCON字節(jié)地址為88H,位地址為88H8FHTC（）寄存器1)7D6D5D4D31)21)1DOTFITillTKOTROIL11TIIEOITO4. TF0（ TF1）計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)溢出時(shí)，該位置 1.使用查詢方式時(shí)，此位作狀 態(tài)位供查詢，

26、但應(yīng)注意查詢有效后應(yīng)以軟件方法及時(shí)將該位清0；使用中斷方式時(shí)，此位作中斷標(biāo)志位，在轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)由 硬件自動(dòng)清0.5. TR0（ TR1）定時(shí)器運(yùn)行控制位TF0（ TF1）=0停止定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作；TF0（ TF1）=0啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作；工作方式通常，MCS-51單片機(jī)有四種工作方式，如下：1. 工作方式0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0 （1）的工作方式是13位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)的工作方 式，其計(jì)數(shù)器由TH的全部8位和TL的低5位構(gòu)成，TL的高3位 沒有使用。當(dāng)C/T =0時(shí)，多路開關(guān)接通振蕩脈沖的12分頻輸出， 13位計(jì)數(shù)器依次進(jìn)行計(jì)數(shù)，這就是定時(shí)工作方式；當(dāng)時(shí)，多路開關(guān)接通計(jì)數(shù)引腳（TO）,外部計(jì)數(shù)脈

27、沖由引腳 TO輸 入，當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生負(fù)跳變時(shí)， 計(jì)數(shù)器加 1，這就是我們常稱的計(jì) 數(shù)工作方式。在工作方式 O 下,計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍是： 18192 （213） ,當(dāng)為 定時(shí)工作方式時(shí)，定時(shí)時(shí)間的計(jì)算公式為：（213-計(jì)數(shù)初值）X晶 振周期X 12或（213-計(jì)數(shù)初值）X機(jī)器周期，其時(shí)間單位與晶振 周期或機(jī)器周期相同。2. 工作方式 1當(dāng)M1M0=0時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器處于工作方式1,方式0和方 式1的區(qū)別僅在于計(jì)數(shù)器的位數(shù)不同，方式 0為13位，而方式1 則為16位，由THO作為高8位，TLO為低8位，有關(guān)控制狀態(tài)字（GATE TFO TRC）和方式0相同。在工作方式 1 下,計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值范圍

28、是： 165536（216）當(dāng)為定時(shí)工作方式 1 時(shí),定時(shí)時(shí)間的計(jì)算公式為： （216-計(jì)數(shù)初 值）X晶振周期X 12或（216-計(jì)數(shù)初值）X機(jī)器周期，其時(shí)間單 位與晶振周期或機(jī)器周期相同。3. 工作方式2當(dāng)M1M0=10寸，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器處于工作方式2.工作方式0和 工作方式1的最大特點(diǎn)就是計(jì)數(shù)溢出后，計(jì)數(shù)器全為0,因而循環(huán) 定時(shí)或循環(huán)計(jì)數(shù)應(yīng)用時(shí)就存在反復(fù)設(shè)置初值的問題,這給程序設(shè) 計(jì)帶來許多不便,同時(shí)也會(huì)影響計(jì)時(shí)精度。工作方式 2 就是針對這個(gè)問題而設(shè)置的,它具有自動(dòng)重裝載 功能，即自動(dòng)加載計(jì)數(shù)初值，所以也有的文獻(xiàn)稱之為自動(dòng)重加載 工作方式。在這種工作方式下， 16 位計(jì)數(shù)器分為兩部分，

29、即以 TL0 為計(jì)數(shù)器，以 TH0 作為預(yù)置寄存器，初始化時(shí)把計(jì)數(shù)初值分別加 載至TLO和TH0中，當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，不再像工作方式 0和工作方 式 1 那樣需要“人工干預(yù)”，由軟件重新賦值，而是由預(yù)置寄存 器TH以硬件方法自動(dòng)給計(jì)數(shù)器TL0重新加載。程序初始化時(shí)，給TL0和TH0同時(shí)賦以初值，當(dāng)TL0計(jì)數(shù)溢 出時(shí)，置位TF0的同時(shí)把預(yù)置寄存器TH0中的初值加載給TL0,TL0 重新計(jì)數(shù)。如此反復(fù)，這樣省去了程序不斷需給計(jì)數(shù)器賦值的麻 煩，而且計(jì)數(shù)準(zhǔn)確度也提高了。但這種工作方式也有不利的一面， 就是這樣一來的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)只有 8 位，計(jì)數(shù)值有限，最大只能到 255. 所以這種工作方式很適合于那些重復(fù)計(jì)

30、數(shù)的應(yīng)用場合。4. 工作方式 3當(dāng)M1M0=1時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器處于工作方式3.在工作方式3 模式下，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 1的工作方式不同， 下面我們分別討論。在工作方式 3 模式下，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0被拆成兩個(gè)獨(dú)立的 8 位計(jì)數(shù)器TL0和TH0.其中TL0既可以作為計(jì)數(shù)器使用，也可以作 為定時(shí)器使用，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0的各控制位和引腳符號全歸它使 用，其功能和操作與工作方式 0 或工作方式 1 完全相同。 TH0就沒有那么多“資源”可利用了，只能作為簡單的定時(shí)器使 用，而且由于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0的控制位已被TL0占用，因此只能 借用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1的控制位TR1和TF1，也

31、就是以計(jì)數(shù)溢出去 置位TF1, TR1則負(fù)責(zé)控制THO定時(shí)的啟動(dòng)和停止。由于TLO既能 作為定時(shí)器也能作為計(jì)數(shù)器使用，而 TH0只能作定時(shí)器使用而不 能作計(jì)數(shù)器使用，因此在工作方式 3模式下，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0可 以構(gòu)成兩個(gè)定時(shí)器或者一個(gè)定時(shí)器和一個(gè)計(jì)數(shù)器。如果定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0工作于工作方式 3，那么定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 1 的工作方式就不可避免的受到一定的限制， 因?yàn)樽约旱囊恍┛刂?位已被定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器借用，只能工作在工作方式 0、工作方式 1 和工作方式 2 下。在這種情況下，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 通常作為串行 口的波特率發(fā)生器使用， 以確定串行通信的速率， 因?yàn)橐褯]有 TF1 被定時(shí)器/計(jì)

32、數(shù)器 0借用了，只能把計(jì)數(shù)溢出直接送給串行口。當(dāng) 作波特率發(fā)生器使用時(shí)，只需設(shè)置好工作方式，即可自動(dòng)運(yùn)行。 如果停止它的工作，需送入一個(gè)把它設(shè)置為工作方式 3 的方式控 制字即可，這是因?yàn)槎〞r(shí)器 /計(jì)數(shù)器本身就不能工作在工作方式 3， 如硬把它設(shè)置為工作方式 5，自然會(huì)停止工作。精品資料推薦6、自動(dòng)變速器電磁閥工作介紹1.電磁閥介紹電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備， 用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì) 的方向、流量、 速度和其他的參數(shù)。電磁閥可以配合不同的電路來實(shí) 現(xiàn)預(yù)期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。 電磁閥有很多種， 不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、 安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。2.電磁閥的工作原理電磁閥里有密閉的腔， 在不同位置開有通孔， 每個(gè)孔都通向不同 電磁閥的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通 電閥