汽车里程表.docx
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汽车里程表
汽车里程表
摘要汽车里程表事实上由两个表组成，一个是车速表，另一个是里程表。
传统的车速表是机械式的，典型的机械式里程表连接一根软轴，软轴内有一根钢丝缆，软轴另一端连接到变速器某一个齿轮上，齿轮旋转带动钢丝缆旋转，钢丝缆带动里程表罩圈内一块磁铁旋转，罩圈与指针联接并通过游丝将指针置于零位，磁铁旋转速度的快慢引发磁力线大小的转变，平稳被打破指针因此被带动,本课程设计的汽车里程表变速器上的速度传感器获取信号，通过脉冲频率的转变使指针偏转或显示数字表示汽车的时速。
汽车里程表还包括由连接同一信号源的两个液晶数字显示窗，别离累计本次里程和总里程。
本次里程通常有四位数，供短时间计数，这是能够清零的；总里程那么有六位数，不能清零。
电子式里程表积存的里程数字存储在非易失性存储器内，在无电状下态数据也能保留。
关键词单片机AT80C51LED数码管CD4553
引言应用但片机实现汽车里程表的设计比较简单，减小液晶表的千米数能通过编程器调整存储片数据来实现，适用于由霍尔信号、干簧信号、abs输出信号、变速器电脑输出信号、提供信号的里程表的走表。
1硬件设计
电路原理方框图
图1
里程累计实现原理
车速里程表的速比表示的是：
车速里程表转轴（软轴）在汽车行驶一千米时所转过的转数。
基于单片机的车速里程表采纳霍尔型非接触式转速传感器。
这种车速里程表转轴每转一圈,霍尔传感器将感应发出8个脉冲。
此刻以速比为1：
624的车型为例：
汽车行驶一千米，那么霍尔传感器发出的脉冲数共为8×624=4992个,或说,每一个脉冲代表了1/4992千米的里程。
将这些脉冲信号看成外部中断源输入给单片机，使每一个脉冲产生一个中断,并通过中断效劳程序对每一个脉冲进行计数,如此，当计满4992时,说明汽车行驶了1千米,然后再给累计单元加一,并存入EEPROM单元,最后通过刷新LED液晶显示器，即可实现里程计数功能。
但在编程时要注意，MCS—51系列单片机的外部中断有两种触发方式，即电平触发和边沿触发，本设计选用边沿触发方式，即采纳负跳变引发。
电源电路及掉电爱惜电源
电路由于汽车蓄电池提供的是12V电源，因此要进行电压转换及滤波处置。
电源电路如图2所示。
其中+5V为模拟量电源，VCC为数字量及单片机工作电源。
掉电爱惜电路为在掉电的时候也能够及时地记录汽车行驶的里程数据，利用掉电爱惜电路。
在掉电时能够维持一段时刻的电压，保证单片机完成里程数据的保留，并调整指针位置使之回零。
为了在掉电的时候也能够及时地保留里程数据，在电源地输入端加一个1000uF的电解电容，电源断开时在IRQ管脚会产生一个中断信号，大电容能够维持单片机电源足够长的时刻，使得单片性能够完成外部中断的效劳程序。
输入脉冲信号处置电路
来自传感器的脉冲信号输入到单片机按时器模块的管脚，利用输入捕捉功能，为改善波形，在输入捕捉管脚外增加处置电路。
包括车速脉冲信号和转速脉冲信号处置。
电路图如图3和图4所示。
其它电路除以上电路外，还有EEPROM电路、LCD液晶驱动电路、LED驱动电路和驱动电路等。
EEPROM用来存储行驶中的里程数据；LCD液晶那么显示行驶的里程数据；LED显示指示和报警信号；驱动用来驱动4个式仪表，别离为行车时速、发动机转速、发动机水温和燃油量。
2软件设计
里程表软件设计思想
该里程表采纳霍尔型非接触式转速传感器，表的转轴每转一圈，霍尔传感器将感应发出8个脉冲。
里程表速比表示的是：
里程表转轴（软轴）在汽车行驶1千米时所转过的转数。
现以速比为1：
624的车型为例；汽车行驶1千米霍尔传感器发出的脉冲数共为8×624=4992个，或每一个脉冲代表1/4992千米的里程，将这些脉冲信号作外部中断输入给单片机，使每一个脉冲产生一个中断，并通过中断效劳程序对每一个脉冲计数，当计数满4992时，说明汽车行驶1千米，然后在给累计单元加1，并存入EEPROM，最后通过刷新LCD液晶显示器，即可实现里程计数。
LCD显示总里程数。
中断1次（每隔10ms）送1位显示。
外部中断INT1为：
脉冲计数，判定计数是不是达到1千米，不然返回。
T0中断是不是显示总里程，每通过1千米向EEPROM中写入1次，在停车等待时，CPU停止写入总里程。
车速表软件设计思想
在里程表程序中，每计数1次，汽车行驶，每10ms中断1次，送显示，其中断1000次时刻为1秒，计算1秒计数次数，乘3600再乘即可求出时速：
时速=次数.车速表指针偏转位置与输入量成线性关系：
即θ=K·Vin。
其中θ为指针偏转角；K为常数；Vin为输入电压。
时速与频率的对应关系比如为：
20Km/h=；60Km/h=；120Km/h=（速比1：
624）。
转速表软件设计思想
转速表是用来测量发动机转速的一种指示仪表。
在本设计中是把转速传感器传送的频率信号传送到单片机，通过计算后输出方波信号来驱动，在刻度盘上指示发动机相应的转速值。
转速与频率的对应关系比如为：
500r/min=；1000r/min=243Hz；2000r/min=486Hz；3000r/min=729Hz。
水温表与燃油表
水温表是显示冷切水温度的仪表，单位是℃（摄氏度度）。
它的传感器是一种热敏电阻式传感器，用螺纹固定在发电机冷切水道上，热敏电阻决定了流经水温表线圈绕组的电流大小，从而驱动表头指针摆动。
3主函数程序
当A/D中断到来时改变激活的A/D通道，按时读取里程数据，并在LCD上显示，每一次主循环终止时重起WATCGDIG。
主程序流程图如图5所示。
4程序设计
ORG0000H
AJMPMAIN
ORG0003H
AJMPDD0
ORG0100H
MAIN:
MOVR6,#00H;清空
MOVR7,#00H;清空
MOVTCON,#03H;外部中断0下降沿触发
MOVIP,#00H;设置优先级
MOVIE,#81H;开外部中断
HERE:
SJMPHERE
DD0:
MOVTCON,#03H
MOVA,R6;将计数的低位的数据放入存储器
ADDA,#01H
DAA
MOVR6,A
MOVA,R6
ANLA,#0FH
MOVR2,A
MOVA,R6
ANLA,#0F0H
SWAPA
MOVR3,A
DD1:
MOVA,R7
ADDCA,#00H;将计数的高位放入存储器
DAA
MOVR7,A
MOVA,R7
ANLA,#0FH
MOVR4,A
MOVA,R7
ANLA,#0F0H
SWAPA
MOVR5,A
PL:
MOVDPTR,#SETTAB;推数入栈
MOVA,R2
MOVCA,@A+DPTR
MOV70H,A
MOVA,R3
MOVCA,@A+DPTR
MOV71H,A
MOVA,R4
MOVCA,@A+DPTR
MOV72H,A
MOVA,R5
MOVCA,@A+DPTR
MOV73H,A
MOV74H,#00H
DISP:
MOVSCON,#00H;初始化串行口方式
MOVR1,#05H;显示4位数
MOVR0,#74H;70H-73H为显示缓冲区
LOOP:
MOVA,@R0;取最高位的待显示数据
MOVSBUF,A;送串口显示
DELAY:
JNBTI,DELAY;等待发送完毕
CLRTI;清发送标志
DECR0;指针下移一名，预备取下一个待显示数
DJNZR1,LOOP;直到6个数据全显示完。
RETI
DIS：
MOVR0，#79H；显示数据缓冲区首地址R0
MOVR3，#01H；使显示器最右边位亮
MOVA，R3
LD0:
MOVDPTR,#7F0H;数据指针指向A
MOVX@DPTR,A;送扫描值
INCDPTR;数据指针指向B
MOVA,@R0;取欲显示的数据
ADDA,#0DH;加偏移量
MOVCA,@A+PC;掏出字形码
MOVX@DPTR,A送显示
ACALLDL1;挪用延时程序
INCR0;指向下一个显示数据地址
MOVA,R3
JB,ELD1;扫描到第6个显示器否?
RLA;未到,扫描码左移1位
MOVR3,A
AJMPLD0
ELD1:
RET
DSEG:
DB3FH,06H,5BH,AFH,66H,6DH
DB7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH
DB39H,5FH,79H,71H,40H,00H
DL1:
MOVR7,#02H;延时1ms子程序
DL:
MOVR6,#0FFH
DL6:
DJNZR6DL6
DJNZR7DL
RET
5数字电路
电路原理
电路由六位数显式计数器、门控脉冲发生器和速度检测脉冲输入电路组成。
六位数字显示式计数器由二只三位—十进制计数集成电路CD4553和一只七段数码译码驱动电路CD4511及六位数码显示管组成。
CD4553尽管只有Q0～Q3一组二—十进制码输出端，但它有三个分时输出操纵端为：
DS一、DS2和DS3。
通过它们的分时输出操纵，可使Q0~Q3四个输出端分时输出三个二—十进制码，并通过译码驱动器和显示器，显示出三位十进制数。
那个地址咱们串联一只三位—十进制计数集成电路CD4553，即可实现六位十进制数。
集成电路
CD4553除数码输出端Q0~Q3和分时操纵端DS1~DS3外，还有一个计数脉冲输入端CP、一个锁存操纵端LE，高电平常执行锁存，低电平常执行送数。
一个时钟抑制端DIS，高电平常禁止计数脉冲输入，从而能够使已输入的数据得以保留。
一个清零端R，高电平常清零。
一个计数溢出端O。
F，当计数器计满999后变成000时，该端输出一个进位脉冲，为多级连接提供方便。
CD4511是一只七段字形译码驱动器，它能将输入的二—十进制码转换为数码笔段向数码管输出，使其将数码显示出来。
电路工作原理
当有速度检测脉冲从它的输出端12输入时，就会通过内部电路的计数、译码，由数码管显示出来，所显示的数字即为被测速度，它的最大计数与显示数值为999。
速度检测脉冲输出电路由红外管发射器和红外接收—脉冲信号转换器、脉冲整形电路组成。
当有轮辐从红外发射—接收管之间通过时，发射光被遮断一次，红外接收管产生一个脉冲信号，VT1将红外接收管产生的脉冲信号加以放大后，由集电极输出，通过施密特触发器D6整形后加至计数器的脉冲输入端12。
该电路未设专门的操纵闸门，而由时刻闸门操纵电路产生的操纵脉冲加至计数器的锁存操纵端，使其停止计数脉冲的输入来达到的，其作用成效与操纵闸门完全相当。
门控脉冲发生器由D一、R3和C1等组成，它是一个由施密特门D1和R、C元件组成的多谐振荡器，其振荡频率由公式：
f=4/R3C1来决定。
D2为输出缓冲级。
C二、R4组成一级微分电路，将输出的脉冲通过微分提高其幅度，然后通过D3整形，使输出的脉冲符合要求，工作靠得住。
C3、R5与门D4、D5组成复位电路，它将门控脉冲通过由C3、R5组成的微分电路微分和D4、D5的两级反相整形，延迟一段时刻后加至复位端R，使计数器复位，预备下一个计数循环。
计数和译码显示电路由CD4553CD4511和数码管显示器等元件组成。
在CD4553的数字选择端的操纵下，通过VT2～VT4选通数码管显示器，数码管显示器工作在扫描显示状态。
6原理图设计
图6
图7
9元件清单
序号
名称
型号规格
数量
位号
1
电阻
470Ω
7只
R1…R7
2
电容
100pF
2只
C1C2
3
二极管
VT
1只
VT1
4
红外线收发管
LED1LED2
2只
5
集成电路
AT89C51
1片
6
三极管
NPN
6个
7
LED数码管
6个
8
555触发器
NE555
1片
9
电解电容
1000pF
4个
C1C2C3C4
10
晶体振荡
4个
C1C2C3C4
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