微机原理及应用课程设计-基于at89c52单片机的汽车机油压力检测系统

微机原理及应用课程设计-基于at89c52单片机的汽车机油压力检测系统内容摘要：

XTAL2：来自反向振荡器的输出。 振荡器特性 : XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出。 该反向放大器可以配置为片内振荡器。 石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。 如采用 外部时钟源驱动器件， XTAL2 应不接。 有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。 选用 AT89C52 单片机原因 在课程设计里设计只要满足开环设计就可以了，在设计里面使用的引脚较少，占用的资源也比较少。 而且该芯片是以 8051 为核心，性能价格比高，且对其内部结构较为熟悉，芯片功能够用而且适用，从而选用 AT89C52 单片机作为主控芯片。 DS18B20 传感器 DS18B20 传感器介绍 DS18B20数字温度 传感器是采用 美国 DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成 ， 具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。 其特点如下： 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯，每个器件有唯一的 64 位的序列号存储在内部存储器中，简单的多点分布式测温应用，无需外部器件，可通过数据线供电。 供电范围为 到。 测温范围为 55～＋ 125℃（－ 67～＋ 257℉），在－ 10～＋ 85℃范围内精确度为177。 5℃。 温度计分辨率可以被使用者选择为 9～ 12 位，最多在 750ms 内将温度转换为 12 位数字。 用户可定义的非易失性温度报警设置，报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件与 DS1822 兼容的软件。 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统。 微机原理及应用课程设计说明书 10 图 DS18B20 传感器引脚 DS18B20 的读写时序和测温原理与 DS1820 相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由 2s 减为 750ms。 低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器 1。 高温度系数晶振随温度变化 其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器 2 的脉冲输入。 计数器 1 和温度寄存器被预置在－ 55℃ 所对应的一个基数值。 计数器 1 对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器 1的预置值减到 0 时，温度寄存器的值将加 1，计数器 1的预置将重新被装入，计数器 1重 新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器 2计数到 0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即 为所测温度。 斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器 1的预置值。 选用 DS18B20 传感器原因 在本设计里面，由于只需要一个传感器模拟出机油压力信号就可满足要求，而DS18B20 产生的是一个数字量信号不需要通过 A/D 转换就可以直接送入单片机处理，DS18B20 的使用范围足够包含通常压力变化范围，使用比较方便，电路简单可靠。 故选用DS18B20 作为传感器。 时钟电路 本设计采用内部时钟方式的电路， 其电路如图 所示。 AT89C52 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反相放大器的输入端为芯片引脚 XTAL1，输出端为引脚 XTAL2。 这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就构成了一个稳定的自激振荡器。 电路中的电容 C1 和 C2 典型值通常选择为 30pF 左右。 晶体的振荡频率为24MHz。 晶体的频率越高，则系统的时钟频率也就越高，单片机的运行速度也就越快。 复位电路 复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。 本次设计采用按键复位电路。 按键复位电路是在按键瞬间接地来实现的，其电路如图 所示。 按下复位按钮后，电源对按键 RESET 端维持两个机器周期的高电平实现复位的。 微机原理及应用课程设计说明书 11 4 系统软件设计 端口地址及功能介绍 P0 口（ — ）：位地址为 80H— 87H。 本次课程设计中 P0 口用作输出口，单片机通过其向 LCD的 8个口输送需要显示的数据。 P1 口（ 和 ）：位地址分别为 90H 和 93H。 本系统中 口用于控制蜂鸣器的开闭， 口连接传感器，接收从传感器来的信号。 P2口（ ， 和 ）：位地址分别为 A4H， A5H 和 A6H。 本系统中用于控制 LCD液晶显示的点亮规则。 程序流程图 主程序流程图 程序框图采用的是 Microsoft Visio 绘制： L C D 初 始 化调 用 采 样 子 程 序 ， 读 出 压 力 值调 用 中 值 滤 波 函 数 ， 进 行 中值 滤 波调 用 蜂 鸣 器 报 警 子 程 序 ，蜂 鸣 器 报 警开 始是 否 超 出 安 全 温 度 值 范 围调 用 显 示 子 程 序 ， 进 行 动态 显 示NY蜂 鸣 器 关 闭 图 主程序流程图 微机原理及应用课程设计说明书 12 说明 ： 该流程图中，首先对蜂鸣器初始化，关闭蜂鸣器。 然后用一个循环 while(1)不断地调用采样子程序读入压力值，调用中值滤波函数，取三次采样值的中值，再调用显示子程序进行动态显示。 期间如果压力超出安全压力范围，调用蜂鸣器子程序进行报警。 蜂鸣器子程序流程图 开 始打 开 蜂 鸣 器2 0 0 次 循 环 完 否。 调 用 延 时 程 序 ， 决 定 蜂 鸣器 的 发 声 频 率次 数 i 加 1N返 回Y 图 蜂鸣器子程序流程图 说明 ： 该流程图中通过一个 for 循环让蜂鸣器工作。 当蜂鸣器工作后，通过延时，实现喇 叭一段时间的响，同时取反电平，并延时，让喇叭不响一段时间。 这样重复，可实现间隙的报警声。 微机原理及应用课程设计说明书 13 显示子程序流程图 开 始将 从 D 口 传 来 的 数 据 ， 对“ b a i ” “ s h i ” “ g e ” 位 赋 值调 用 液 晶 写 指 令 程 序 ， 清 屏并 延 时调 用 液 晶 写 指 令 程序 ， 写 指 令 并 延 时返 回显 示 “ o i l p r e s s u r e ” 1 4 个 字 符F l a g = 1 否。 YN调 用 液 晶 写 数 据 程 序 ， 对“ b a i ” “ s h i ” “ g e ” 位 写 数 据 并 延 时 图 显示子程序流程图 说明 ： LCD 经过初始化后，开始做显示工作，首先将单片机送来的值分别赋给“ bai”“ shi”“ ge”三位进行显示。 调用写指令，通过 for 循环，在 LCD 管上显示“ oil pressure ”。 以上显示完毕，才开始执行对“ bai”“ shi”“ ge”三位的显示指令，在其上动态显示数据。 微机原理及应用课程设计说明书 14 传感器信号输出子程序框图 开 始v o u t 置 “ 1 ” ， 延 时V o u t 复 位 ， 延 时 ， 发 出复 位 脉 冲V o u t 置 “ 1 ” ， 构 成 上 升沿 ， 延 时 ， 发 出 存 在 脉 冲返 回开 始调 用 初 始 化 程 序调 用 写 字 节 子 程 序 ， 从C C H ， 4 4 H 写 入D S 1 8 B 2 0 初 始 化 流 程 图调 用 初 始 化 程 序调 用 写 字 节 子 程 序 ， 从C C H ， B E H 写 入调 用 读 字 节 子 程 序 ， 读压 力 值返 回信 号 读 取 流 程 图 图 传感器信号输出子程序框图 说明： 传感器信号送到单片机 口 vout 端，根据单片机“写 — 修改 — 读”指令的流程，从该端口输入信号后，在单片机内加以运算，最后再输出。 其中写字节程序和读字节程序都是通过一个 for 循环，循环 8 次来实现。 最后通过一个读取程序调用各子程序读取出所需要的压力信号值。 程序滤波介绍 本次设计采用中值滤。