课程设计便携式电子胎压计设计.docx
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课程设计便携式电子胎压计设计
课程设计便携式电子胎压计设计
课程设计说明书 课程名称设计题目专 业 便携式电子胎压计设计 学生姓名班学 级号 完成日期 xxxxxxxxxxxxxx电气学院 目录 第一章:
绪论........................................................................................................................11．1便携式电子胎压计系统设计背景及应用前景.........................................................11．2便携式电子胎压计系统的概述.................................................................................2第二章:
系统的总体设计........................................................................................................32．1系统总体设计方案论证.............................................................................................32．1．1方案一......................................................................................................................32．1．2方案二......................................................................................................................32．1．3方案三......................................................................................................................32．2系统配置.....................................................................................................................42．3硬件与软件功能的简要介绍.....................................................................................52．4系统的基本构架.........................................................................................................5第三章:
系统的硬件的设计....................................................................................................63．1系统的硬件设计.........................................................................................................63．1．1系统电路相关知识和原理......................................................................................63．2重要元件的说明.........................................................................................................73．2．1HT46R71D单片机...................................................................................................73．2．2NPC1210压力传感器...........................................................................................133．2．3A/D转换芯片TLC1549........................................................................................143．2．4LCD........................................................................................................................143．2．5普通运放的仪表放大器LM358...........................................................................16第四章:
系统的软件设计....................................................................................................194．1软件的设计思想.......................................................................................................174．1．1系统各功能模块的设计思想................................................................................174．1．2软件系统框图........................................................................................................184．2设计环境及开发工具...............................................................................................194．2．1设计环境................................................................................................................194．2．2运行环境................................................................................................................194．3主要程序流程图.......................................................................................................194．3．1A/D转换流程图.....................................................................................................204．3．2LCD动态显示流程图............................................................................................214．3．3数据处理程序流程图............................................................................................224．4主程序.......................................................................................................................23第五章:
心得体会..................................................................................................................24
特点：
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工作电压:
fSYS=4MHz:
~10个双向输入/输出口和2个ADC输入1个外部中断输入引脚，它与I/O口复用 1个8位和1个16位定时/计数器，具有溢出中断和7级预分频器10×3段的LCD驱动 9 ?
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2K×14带有部分锁存功能的程序存储器32×8数据存储器 带运放的双积分数模转换器 看门狗定时器蜂鸣器输出内置12kHzRC振荡RC振荡 HALT和唤醒功能可降低功耗稳压器和充电泵内置参考电压源4层硬件堆栈位操作指令 查表指令，表格内容字长14位系统频率为4MHz时，指令周期为1μs63条指令 指令执行时间为1或2个指令周期低电压复位/检测功能48-pinSSOP封装 工作原理：
HT46R71D为双积分模/数转换型单片机，芯片内含有放大器，电压跟随器，积分器和比较器。
充电时，内部多路开关切换到放大器输出端，经积分电路为充放电电容Vc充电；放电时，多路开关切换到VDSO，Vc即 10 开始放电，当其电压降至1/6VDSO时，比较器即输出低电平，视为放电结束。
HT46R71D的内建基准电压可作为Sensor的电压源，VOBGPPIN可为Sensor提供的参考电压。
其中，VDOPAO=VOBGP+（VA-VB）*（R2/R1） =+10*（VA-VB）（andR1=R3,R2=R4） 本装置所选用Sensor规格为：
工作电压下满量程输出60mV。
V-T表格以0710为首地址，以作为偏移地址，共包含13组数据。
在量测轮胎气压时，与所制表格数剧相同充电时间下，每量测一组放电时间，即可查表来确定与其值相近的表格偏移地址和数值，计算后，Sensor输出电压值需取至小数点后两位，以增加准确度。
再经单位转换，取运算结果的高三位有效值于LCD显示。
功能描述：
?
MCU未上电或休眠状态下，接通电源或按‘SELECT’键，叫醒MCU， 系统点亮工作指示灯，同时测量空载气压值，并保存此校准值。
?
若无按键，则取10次放电时间的平均值作为此次测量的Tc值，查表计算，并进行校准，取运算结果的高三位有效值于LCD显示；若检测到按键发生，则进入相应的按键处理流程。
?
若显示数据大于999，则显示“---”，表示测试值超出显示的数值范围。
?
MCU工作状态下，若60S没有检测到按键，则关闭LCD显示，置0驱动LED的IO口，MCU进入睡眠状态。
11 参考程序：
MAIN:
CALLINI_RAM; CALLINI_IO;;initialIOSETF_ON;MAIN_LOOP1:
;CLRR_1SCLRDATA0CLRDATA1CLRDATA2XMOVR_TO0,10;MAIN_LOOP2:
;CALLSBR_ADC;CLRC XADDMDATA0,R_TMR1LXADCMDATA1,R_TMR1HCLRR_TMR1H XADCMDATA2,R_TMR1HSDZR_TO0JMPMAIN_LOOP2;XMOVDATA4,10CLRDATA5 12 CLRDATA6 CALLUNBIN_DIV_24;XMOVR_TMR1L,TO0;XMOVR_TMR1H,TO1MAIN_LOOP3:
CALLSBR_TABLE;CALLSBR_CALT;CALLSBR_DIS;CLRWDTSZF_HALT;JMPL_HALT;CALLSBR_KEY_SCAN;CALLSBR_KEY_JUMP;INCR_1SNEJMPR_1S,50;JMPMAIN_LOOP1;JMPMAIN_LOOP3; 3．3．2 NPC1210压力传感器 传感器以及电路的工作原理：
采用Novasensor公司的压阻式传感器。
代号为1210（单引压管 13
共模输入电压范围宽，包括接地差模输入电压范围宽，等于电源电压范围输出电压摆幅大 第四章系统的软件设计 4．1软件的设计思想 系统各功能模块的设计思想 初始化模块 通过对单片机各个端口的设置，以及定时器工作方式和串行口工 作方式的选择，并对定时器和串行口进行初始化用以实现对单片机和各个功能模块芯片之间通讯联络的设定。
同时开辟缓存区。
在主程序模块中我们关键是使单片机初始化，以及分配地址空间交代程序中各个变量等等。
其中最为关键的是连接子程序的各个功能模块。
A/D转换模块 单片机接受传感器的电压值为模拟信号，它要和A/D转换模块的锯齿波发生装置发送过来的标准模拟信号相比较，即通过和引脚进行比较，同时开发定时器0，当待测模拟信号超过标准模拟信号时，引脚信号将会发生变化，此时的定时器0的值通过量纲转化就得到了相应的数字信号. 数据处理模块 数据处理模块主要是对A/D转换模块的数据进行多次采集，并且 19 对采集的数据进行处理，此处理过程主要是对采集的╰据进行最值的选起，以及相应的移位处理，并且把处理好的数据送入相应的缓冲区，为后面的显示模块作好准备。
显示模块 用ATHT46R71D单片机的/AD0－/AD7端口接显示器的a－h端，8位显示器的S1－S8通过74LS138译码器的Y0－Y7来控制选通每个显示器的位选端。
ATHT46R71D单片机的－控制74LS138的A，B，C端子。
于我们选用的显示器为4位，所以我们可以直接把接低电平上。
能够比较平滑地看到拉幕的效果。
在数据的显示模块中，我们采用的是LCD动态动态显示的方式。
其具体的实现过程在上述设计思想中详细的说明。
7段显示器选用共阳连接方式，通过口输出编码后的段码，对应笔画为“高电平“时点亮。
位码要译码决定：
“０００”时Ｌ１点亮；“００１”时Ｌ２点亮。
软件系统框图 便携式电子胎压计系统模块组成 基于单片机的胎压检测系统初始化模块A/D转换模块数据处理模块显示模块 图4-1软件系统框图 20 设计环境及开发工具 设计环境 在软件设计中，遵循模块化设计思想，采用结构化程序设计方案， 使之具有良好的模块性、可修改性及可移植性。
根据MCU系统所完成的任务，对于人机交流环节采取直观易懂，操作简单的图形界面。
运行环境 软件：
操作系统Windows95/98或WindowsNT以上版本。
硬件：
结点设计部分以ATHT46R71D为核心。
4.3主要程序流程图 21 4.3.1A/D转换流程图 片选有效，启动转换读取前两位数据前两位数据送R3读取后8位数据后8位数据送R4关闭转换，时钟低电平子程序返回 图4-2A/D转换流程图 4.3.2LCD动态显示程序模块流程图 22 保护现场设置动态扫描次数查表显示十位数 查表显示个位数 查表显示小数 扫描次数 N是否到 Y 中断返回图4-3LCD动态显示程序模块流程图 4.3.3数据处理显示程序模块流程图 恢复现场 23
转换数据后8位除64H商送40H，余数送44H图4-4数据处理显示程序模块流程图除10，商送41H，余数送42H转换数据前2位是否为1？
42H内容加6转换数据前2位是否为2？
42H内容加2转换数据前2位是否为3？
42H内容加8十进制调整低半字节送42H十进制调整加高半字节再加5低半字节送42H十进制调整十进制调整加高半字节再加1低半字节送42H低半字节送41H十进制调整加高半字节再加6加高半字节再加2低半字节送41H十进制调整是否大于10？
加高半字节再加5低半字节送41H是否大于10？
显示加高半字节再加7显示是否大于10？
显示返 回 24 4．4主程序 ORG0000HLJMPMAINORG0030H DB40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,10H,40H,0FFH MAIN:
MOV SP,#70H LCALLDIS000 LOOP:
LCALLRD LCALLDATA1 LCALLDISP AJMP LOOP 25 第五章心得体会 这一次课程设计我做的是便携式电子胎压计设计，通过查资料和搜集有关的文献，培养了自学能力和动手能力。
并且原先的被动的接受知识转换为主动的寻求知识，这可以说是学习方法上的一个很大的突破。
在以往的传统的学习模式下，我们可能会记住很多的书本知识，但是通过课程设计，我们学会了如何将学到的知识转化为自己的东西，学会了怎么更好的处理知识和实践相结合的问题。
把握重点、攻克难关，学到用到、活学活用。
在设计过程中于时间仓促有很多地方难免存在不足之处，但在以后的工作中，我会严格要求自己，追求完美。
我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。
在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。
通过这次设计我也发现了自己的很多不足之处。
在设计过程中我发现自己考虑问题很不全面，自己的专业知识掌握的很不牢固，所掌握的计算机应用软件还不够多，我希望自己的这些不足之处能在今后的工作和学习中得到改善。
而且，通过这次设计，我懂得了学习的重要性，学会了坚持和努力，这为以后的学习做出了好的榜样！
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