机动车油耗量计算与显示_毕业设计论文(编辑修改稿)

机动车油耗量计算与显示_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

WM调速； 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 5 页 共 50 页 （ 4）油耗量需要实时显示，要求每 1s输出一次数据，并且有断电保存功能； （ 5）程序要有复位功能，里程显示要有清零复位功能。 总体设计思路 根据机动车油耗量的计算与显示系统功能的要求。 使用单片机作为中心处理器，则需要为提供 5V 稳定电压的电源。 我们知道机动车的电池电压一般是 12V，要为单片机提供 5V 电压需要进行电源的转换，即将 12V 能转换为 5V。 系统要求显示里程、瞬时油耗量和平均油耗量，所以应该用 LCD 或者数码管作为显示模块。 电机带负载模拟机动车的车轮，通过光电传感器测出车轮的转动频率从而测出机动车的速度。 机动车的油耗量测量，可以用水代替燃油，通过液位流量传感器测出单位时间内或者单位路程内所消耗的燃油。 要求能对里程进行计数，单片机断电后能进行数据保存；需要一个断电数据保存模块。 因此，我们可以得出大概的关系结构图： 燃油测量模块 数据保存模块 电源转换模块 单片机 显示模块 外围控制模块 速度测量模块 图 机动车油耗量计算与显示的控制关系结构图 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 6 页 共 50 页 3 硬件电路设计 3． 1 单片机的选择 根据系统功能要求，我们知道单片机要处理传感器的脉冲信号，计算和转化数据，存取读取数据；这些功能一般单片机类型都能胜任，因此单片机的选择要经济实惠和熟悉操作的。 AT89S52 单片机 是一个较为经典的单片机，它作为教材的典例，在许多书籍中都有很详细的介绍，因此 AT89S52 是最佳的选择。 3. 2 AT89S52 单片机的介绍 AT89S52是一种低功耗、高性能 CMOS 8位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。 使用 Ateml 公司高密度非 易失性存储器 技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。 片上 Flash 允许 程序存储器 在系统可编程，亦适于常规编程器。 在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 AT89S52 在众多嵌入式控制应用系统中得到广 泛应用。 主要性能  8K 字节在系统可编程 Flash 存储器 ；  1000次擦写 周期 ；  全静态操作： 0Hz33MHz；  三级加密 程序存储器 ；  32个可编程 I/O 口线；  三个 16位 定时器 /计数器 ；  六个 中断源 ；  全双工 UART 串行通道；  低功耗空闲和掉电模式；  掉电后中断可唤醒；  看门狗定时器 ；  双数据指针；  掉电 标识符。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 7 页 共 50 页 图 AT89S52引脚图 DIP封装 AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。 使用 Atmel 公司高密度非 易失性存储器 技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完 全兼容。 片上 Flash 允许 程序存储器 在系统可编程，亦适于 常规编程器。 在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统 可编程 Flash，使得 AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准功能： 8k字节 Flash， 256字节 RAM， 32 位 I/O 口线， 看门狗定时器 ， 2 个数据指针，三个 16 位 定时器 /计数器 ，一个 6向量 2级中断结构，全双工 串行口 ， 片内晶振及 时钟电路。 另外， AT89S52 可降至 0Hz 静态逻 辑操作，支持 2种 软件 可选择节电模式。 空闲模式下， CPU 停止工作，允许 RAM、 定时器 /计数器 、串口、中断继续工 作。 掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结， 单片机 一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 P0 口 ： P0口是一个 8位漏极开路的双向 I/O 口。 作为输出口，每位能驱动 8个 TTL逻 辑电平。 对 P0端口写 “1”时， 引脚 用作高阻抗输入。 当访问外部 程序 和数据 存储器时 ， P0口也被作为低 8位地址 /数据复用。 在这种模式下， P0不具有内部上拉电阻。 在flash 编程 时， P0口也用来接收指令 字节 ；在 程序 校验时，输出指令字节。 程序 校验 时， 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 8 页 共 50 页 需要外部上拉电阻。 P1 口 ： P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p1 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。 此外， 定时器 /计数器 2的外部计数输入（ ）和 定时器 /计数器 2 的触发输入（ ）。 在 flash 编程 和校验时， P1口接收低 8位地址字节。 引脚 号第二功能： T2（ 定时器 /计数器 T2的外部计数输入），时钟输出 T2EX（定时器 计数器 T2的捕捉 /重载触发信号和方向控制） MOSI（在 系统编程 用） MISO（ 在系统编程 用） SCK（ 在系统编程 用） P2 口 ： P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。 对 P2 端口写 “1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 在访问外部 程序存储器 或用 16位地址读取 外部数据存储器 （例如 执行 MOVX @DPTR） 时， P2 口送出高八位地址。 在这种应用中， P2 口使用很强的内部上拉发送 1。 在使用 8位地址（如 MOVX @RI）访问 外部数据 存储器时， P2口输出 P2锁存器 的内容。 在 flash编程和校验时， P2口也接收高 8位地址 字节 和一些 控制信号。 P3 口 ： P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p3 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。 P3口亦作为 AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在 flash 编程和校验时， P3口也接收一些 控制信号。 端口 引脚 第二功 能： RXD(串行输入口 ) TXD(串行输出口 ) INTO(外中断 0) INT1(外中断 1) TO(定时 /计数器 0) T1(定时 /计数器 1) WR(外部数据存储器 写选通 ) RD(外部数据存储器 读选通 ) 此外， P3口还接收一些用于 FLASH 闪存存储器 和 程序 校验的 控制信号。 RST： 复位输入。 当振荡器工作时， RST 引脚出现两个 机器周期 以上高电平将是 单片机 复位。 ALE/PROG： 当访问外部 程序存储器 或数据 存储器 时， ALE（ 地址锁存 允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8位字节。 一般情况下， ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6输出固定的 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 9 页 共 50 页 脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。 要注意的是：每当访问 外部数据 存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。 对 FLASH 存储器编程 期间，该 引脚 还用于输入编程脉冲（ PROG）。 如有必要，可通过对 特殊功能寄存器 （ SFR）区中的 8EH 单元的 D0位置位，可禁止 ALE 操作。 该位置位后，只有一条 MOVX 和 MOVC 指令才能将 ALE 激活。 此外，该 引脚 会被微弱拉高， 单片机 执行外部 程序 时，应设置 ALE 禁止位无效。 PSEN： 程序 储存允许（ PSEN）输出是外部 程序存储器 的读选通信号，当 AT89S52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个 机器周期 两次 PSEN 有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问 外部数据 存储器，将跳过两次 PSEN 信号。 EA/VPP ： 外部访问允许，欲使 CPU 仅访 问外部 程序存储器 （地 址为0000HFFFFH）， EA 端必须保持低电平（接地）。 需注意的是：如果加密位 LB1被 编程 ，复位时内部会锁存 EA 端状态。 如 EA 端为高电平（接 Vcc 端）， CPU 则执行内部程序存储器的指令。 FLASH 存储器编程 时，该 引脚 加上 +12V 的编程允许电源 Vpp，当然这必须是该器件是使用 12V 编程电压 Vpp。 XTAL1： 振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2： 振荡器反相放大器的输出端。 寄存器 并不是所有的地址都被定义了。 片上没有定义的地址是不能用的。 读这些地址，一般将得到一个随机数据；写入的数据将会无效。 用户不应该给这些未定义的地址写入数据 “1”。 由于这些 寄存器 在将来可能被赋予新的功能，复位后，这些位都为 “0”。 定时器 2寄存器 ：寄存器 T2CON 和 T2MOD 包含定时器 2 的控制位和状态位（如表 1和表 2所示），寄存器对 RCAP2H 和 RCAP2L 是定时器 2的捕捉 /自动重载寄存器。 中断 寄存器 ： 各中断允许位在 IE 寄存器中，六个 中断源 的两个优先级也可在 IE 中设置。 表 31 T2CON： 定时器 /计数器 2控制寄存器 T2CON 地址为 0C8H 复位值： 0000 0000B 位可寻址 TF2 EXF2 RLCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2 7 6 5 4 3 2 1 0 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 10 页 共 50 页 符号 功能 TF2 定时器 2 溢出标志位。 必须软件清 “0”。 RCLK=1 或 TCLK=1 时， TF2不用置位。 EXF2 定时器 2 外部标志位。 EXEN2=1 时， T2EX 上的负跳变而出现捕捉或重载时， EXF2 会被硬件置位。 定时器 2 打开， EXF2=1 时，将引导 CPU 执行定时器 2 中断程序。 EXF2 必须如见清 “0”。 在向下 /向上技术模式（ DCEN=1）下 EXF2不能引起中断。 RLCLK 串行口接收数据时钟标志位。 若 RCLK=1，串行口将使用定时器 2 溢出脉冲作为串行口工作模式 1 和 3 的串口接收时钟； RCLK=0，将使用定时器 1计数溢出作为串口接收时钟。 TCLK 串行口发送数据时钟标志位。 若 TCLK=1， 串行口将使用定时器 2 溢出脉冲作为串行口工作模式 1 和 3 的串口发送时钟； TCLK=0，将使用定时器 1计数溢出作为串口发送时钟。 EXEN2 定时器 2外部允许标志位。 当 EXEN2=1时，如果定时器 2没有用作串行时钟， T2EX（ ）的负跳变将引起定时器 2 捕捉和重载。 若EXEN2=0，定时器 2将视 T2EX 端的信号无效 TR2 开始 /停止控制定时器 2。 TR2=1，定时器 2开始工作 C/T2 定时器 2 定时 /计数选择标志位。 C/T2 =0，定时； C/T2 =1，外部事件计数（下降沿触发） CP/RL2 捕捉 /重载选择标志位。 当 EXEN2=1时， CP/RL2=1， T2EX 出现负脉冲，会引起捕捉操作；当定时器 2溢出或 EXEN2=1时 T2EX 出现负跳变，都会出现自动重载操作。 CP/RL2=0 将引起 T2EX 的负脉冲。 当RCKL=1或 TCKL=1时，此标志位无效，定时器 2溢出时，强制做自动重载操作。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 11 页 共 50 页 表 3。