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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 噴油泵提前角測(cè)量系統(tǒng)及PC通信</p><p><b> 摘 要</b></p><p> 噴油泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)作為噴油泵調(diào)試實(shí)驗(yàn)設(shè)備,在噴油泵的制造與維修中發(fā)揮著重要的作用。近年來(lái),噴油泵制造廠家與維修行業(yè)對(duì)噴油泵試驗(yàn)臺(tái)技術(shù)要求越來(lái)越高。本次測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的就是充分利用計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù),對(duì)噴油泵調(diào)試中的技術(shù)參數(shù)——提前角和油位的測(cè)量完全以數(shù)字化方式
2、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量,以適應(yīng)噴油泵產(chǎn)品技術(shù)及質(zhì)量不斷提高的需要。</p><p> 噴油泵的提前角是本系統(tǒng)測(cè)量的一個(gè)主要參量,精度要求高、信號(hào)提取困難,系統(tǒng)采用高精度傳感器產(chǎn)生兩個(gè)外中斷,結(jié)合定時(shí)器獲取提前角的數(shù)據(jù)信息。油位的實(shí)時(shí)測(cè)量是噴油泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保證。我們只有了解噴油泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的油量,才能不損壞油泵。所以油位也是我們電腦測(cè)控的重要數(shù)值。測(cè)量時(shí)通過(guò)傳感器將模擬信號(hào)輸送給十位數(shù)據(jù)采集單片機(jī)TLC1549CP,1
3、549對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。提前角、油位等數(shù)據(jù)信息在LED上顯示,并送于AT89C52進(jìn)行處理再經(jīng)過(guò)MAX232高低電平的轉(zhuǎn)化輸送給上位機(jī),即與PC機(jī)進(jìn)行通信。</p><p> 在與PC機(jī)通訊這一模塊,通過(guò)與單片機(jī)TXD、RXD相連的USB-Power利用MAX232電平轉(zhuǎn)換,通過(guò)指令碼的輸入,對(duì)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳送,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)通信的要求。</p><p>
4、關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī),提前角,TLC1549CP,MAX232串行通信</p><p> The Oil Pump Angel of Advance</p><p> Measurement System and PC Communication</p><p><b> ABSTRACT</b></p><p> T
5、he oil pump laboratory bench took the oil pump test equipment; oil pump plays an important role in the manufacture and maintenance. In recent years, the oil pump manufacturer and maintenance industries pump test technolo
6、gy increasingly high demand. The measurement system for the purpose of the design is to make full use of computer monitoring and control technologies, Commissioning of the oil pump parameters -- advance angle measurement
7、s and the oil level -for the complete realization of digita</p><p> Oil pump advance angle measurement of the system is a key parameter, high precision and signal extraction difficulties, using high-precisi
8、on sensor systems have two external interrupt, timer with access to timing of data and information. Oil level -real-time measurement is a test pump the normal operation of the guarantee. Only when we understand the oil l
9、evel of oil pump laboratory bench, it will not damage pump. Therefore the oil level also is the important value which our computer observes an</p><p> In the PC communications module, and SCM TXD, RXD conne
10、cted USB-Power use MAX232 level translation, script input, right storage area for the transmission of data information, so as to realize the real-time communication requirements.</p><p> KEY WORDS:MCU, adva
11、nce angle,tlc1549cp,max232 serial communication</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 前 言1</b></p><p><b> 第1章 緒論2</b></p><p> §1.
12、1 噴油泵簡(jiǎn)介2</p><p> §1.2 噴油泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)特性分析2</p><p> §1.3 設(shè)計(jì)方案的提出3</p><p> 第2章 設(shè)計(jì)方案與分析4</p><p> §2.1 整體測(cè)量系統(tǒng)的方案與分析4</p><p> §2.2 提前角測(cè)量的方案
13、與分析5</p><p> §2.2.1 提前角自動(dòng)測(cè)量方案相關(guān)說(shuō)明5</p><p> §2.2.2 噴油泵提前角測(cè)量原理5</p><p> §2.3 油位測(cè)量的方案與分析6</p><p> §2.3.1 硬件電路的組成6</p><p> §
14、2.4 串口通信的方案與分析6</p><p> §2.5 設(shè)計(jì)元件清單7</p><p> 第3章 硬件原理圖的設(shè)計(jì)8</p><p> §3.1 主控制模塊原理圖8</p><p> §3.2 串口通信模塊原理圖9</p><p> §3.3 A/D轉(zhuǎn)換模
15、塊原理圖9</p><p> §3.4 按鍵控制LED顯示模塊原理圖10</p><p> 第4章 軟件流程圖12</p><p> §4.1 總體測(cè)量流程12</p><p> §4.2 提前角測(cè)量流程13</p><p> §4.2.1 提前角測(cè)量中斷流程
16、13</p><p> §4.2.2 提前腳送顯示區(qū)寄存器子程序流程15</p><p> §4.3 油位測(cè)量流程17</p><p> §4.4 鍵盤(pán)按鍵控制LED顯示子程序流程19</p><p> §4.5 串行中斷服務(wù)子程序流程23</p><p>
17、第5章 各模塊功能簡(jiǎn)介29</p><p> §5.1 AT89C52的功能簡(jiǎn)介29</p><p> §5.1.1 主要性能參數(shù)29</p><p> §5.1.2 功能特性概述29</p><p> §5.1.3 引腳說(shuō)明30</p><p> §
18、;5.1.4 波特率發(fā)生器32</p><p> §5.2 串行通信芯片MAX232電平轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)介33</p><p> §5.3 A/D轉(zhuǎn)換模塊芯片TLC1549CP簡(jiǎn)介35</p><p> §5.3.1 TLC1549概述35</p><p> §5.3.2 模擬輸入采樣35<
19、;/p><p> §5.3.3 工作原理35</p><p><b> 結(jié) 論39</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)41</b></p><p><b> 致 謝42</b></p><p><b> 附 錄
20、43</b></p><p><b> 前 言</b></p><p> 噴油提前角是指發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中,噴油嘴向氣缸開(kāi)始噴油的瞬時(shí)(以噴油嘴針閥升起為標(biāo)志)到活塞行至上止點(diǎn)時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角。</p><p> 提前角過(guò)大,混合氣在活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)前燃燒的數(shù)量增加,使氣缸壓力在活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)前過(guò)快增長(zhǎng),影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率,并使油耗增多
21、,排氣中的NO2增加;提前角過(guò)小,混合氣在活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)后的燃燒數(shù)量增加,由于上止點(diǎn)后氣缸容積增大,使燃燒速度減慢,最大壓力降低,因此也使功率下降油耗增加,排放的烴顯著增多。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)在使用中,噴油提前角需要經(jīng)常檢查或調(diào)整。</p><p> 本文介紹提前角測(cè)量系統(tǒng),利用外部中斷INT0和INT1對(duì)提前角中斷信號(hào)給予檢測(cè),然后再送AT89C52進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理,送相關(guān)寄存器,最后送數(shù)碼管顯示,具有測(cè)量精度高
22、、范圍寬、簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。完全以數(shù)字化方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量,以適應(yīng)噴油泵產(chǎn)品技術(shù)及質(zhì)量不斷提高的需要。</p><p> 測(cè)提前角的同時(shí),油位的實(shí)時(shí)測(cè)量是機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保證。我們只有時(shí)刻了解我們機(jī)動(dòng)車(chē)中的油量,才能知道它所具有的動(dòng)力。所以油位也是我們電腦測(cè)控的重要數(shù)值。測(cè)量時(shí)利用高精度十位TLC1549 A/D轉(zhuǎn)換芯片,對(duì)油位模擬信號(hào)加以采樣處理,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制信息再送相關(guān)程序處理得到精確的數(shù)值,最后送相關(guān)寄存器
23、,送數(shù)碼管顯示。</p><p> 在與PC機(jī)通訊這一模塊,通過(guò)與單片機(jī)TXD、RXD相連的USB-Power利用MAX232電平轉(zhuǎn)換,通過(guò)指令碼的輸入,對(duì)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳送,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)通信的要求。</p><p> 綜上所述,本設(shè)計(jì)是有必要的,也是具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p><b> 緒論</b></p>
24、<p><b> 噴油泵簡(jiǎn)介</b></p><p> 噴油泵是柴油供給系中最重要的零件,其工作狀況的好壞,直接影響柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。</p><p> 功用:提高柴油壓力,按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序,負(fù)荷大小,定時(shí)定量地向噴油器輸送高壓柴油。</p><p><b> 要求:</b><
25、/p><p> 泵油壓力要保證噴射壓力和霧化質(zhì)量的要求。</p><p> 供油量應(yīng)符合柴油機(jī)工作所需的精確數(shù)量。</p><p> 保證按柴油機(jī)的工作順序,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確供油。</p><p> 供油量和供油時(shí)間可調(diào)正,并保證各缸供油均勻。</p><p> 供油規(guī)律應(yīng)保證柴油燃燒完全。</p>
26、<p> 供油開(kāi)始和結(jié)束,動(dòng)作敏捷,斷油干脆,避免滴油。</p><p> 類(lèi)型:車(chē)用柴油機(jī)的噴油泵按其工作原理不同可分為柱塞式噴油泵、噴油泵-噴油器和轉(zhuǎn)子分配式噴油泵三類(lèi)[1]。</p><p> 噴油泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)特性分析</p><p> 噴油泵試驗(yàn)臺(tái)作為測(cè)試、調(diào)整噴油泵噴油參數(shù)的專(zhuān)用設(shè)備要求其精度較高,在噴油泵的制造與維修中發(fā)揮著重要的作用。
27、隨著發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高,對(duì)噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)量精度提出了更高的要求。所以對(duì)噴油泵的工作質(zhì)量提出了較高的要求。隨著柴油機(jī)應(yīng)用的日益廣泛,油泵油嘴技術(shù)的不斷改進(jìn),噴油泵制造廠家和維修行業(yè)對(duì)噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)要求也越來(lái)越高,致使噴油泵試驗(yàn)臺(tái)技術(shù)不斷的在智能化測(cè)控技術(shù)和自動(dòng)量油方面進(jìn)行更新。但目前國(guó)內(nèi)噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的量油系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的量筒式計(jì)量法,該測(cè)量系統(tǒng)存在量筒的制造誤差、刻度誤差和測(cè)量人員的視覺(jué)誤差等,使測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差較大、
28、自動(dòng)化程度低、測(cè)量過(guò)程緩慢,已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代噴油泵對(duì)其測(cè)量精度的要求。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普遍應(yīng)用,用現(xiàn)代電測(cè)技術(shù)對(duì)噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的量油系統(tǒng)進(jìn)行智能化自動(dòng)測(cè)量己成為可能。隨著汽車(chē)數(shù)量的增加,對(duì)汽車(chē)尾氣的排放和節(jié)能提出了更為嚴(yán)格的要求,所以對(duì)噴油泵試驗(yàn)臺(tái)量油系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量的研制顯得十分必要[2]。</p><p><b> 設(shè)計(jì)方案的提出</b></p><p>
29、; 綜上所述,利用噴油泵實(shí)驗(yàn)臺(tái),針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高,實(shí)現(xiàn)噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)量精度具有重大意義。</p><p> 前文提到提前角過(guò)大或過(guò)小均會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能,增加不必要的損失。由此帶來(lái)的最佳噴油提前角也就很有必要了。最佳噴油提前角是在轉(zhuǎn)速和供油量一定的條件下,能獲得最大功率及最小燃油消耗率的噴油提前角。</p><p> 應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)任何一臺(tái)柴油機(jī),最佳噴油提前角都不是
30、常數(shù),而是隨供油量和曲軸轉(zhuǎn)速變化的。供油量愈大,轉(zhuǎn)速愈高,則最佳噴油提前角也愈大。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)在使用中,噴油提前角需要經(jīng)常檢查或調(diào)整。高精度提前角測(cè)量系統(tǒng)是準(zhǔn)確調(diào)整的關(guān)鍵。</p><p> 測(cè)提前角的同時(shí),實(shí)時(shí)了解油量,才能知道機(jī)器所具有的動(dòng)力。所以油位也是我們測(cè)控的重要數(shù)值。</p><p><b> 設(shè)計(jì)方案與分析</b></p><p&
31、gt; 整體測(cè)量系統(tǒng)的方案與分析</p><p><b> 本設(shè)計(jì)有以下特點(diǎn):</b></p><p><b> 模塊化</b></p><p> 整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下:</p><p> 圖2-1 基于噴油泵的提前角測(cè)量系統(tǒng)及與PC機(jī)通信方案框圖</p><p>
32、;<b> 優(yōu)點(diǎn)突出</b></p><p> 提前角傳感器中斷系統(tǒng). 引入高精度磁平衡霍爾電傳感器[8],安裝在噴油泵主軸上,通過(guò)主軸的轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生外部中斷,AT89C52通過(guò)外部中斷精確計(jì)算提前角。</p><p> 液位A/D采樣精度高. 測(cè)量時(shí)通過(guò)傳感器將模擬信號(hào)輸送給十位數(shù)據(jù)采集單片機(jī)TLC1549CP, TLC1549CP對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣將其轉(zhuǎn)化為數(shù)
33、字信號(hào)。數(shù)據(jù)信息送給AT89C52進(jìn)行相應(yīng)處理。</p><p> 與PC機(jī)通信方便快捷. PC機(jī)通過(guò)指令代碼,結(jié)合MAX232轉(zhuǎn)換器,對(duì)單片機(jī)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,從而向被控單元發(fā)出指令,采取相應(yīng)的動(dòng)作。</p><p> LED顯示. LED精確顯示提前角和動(dòng)態(tài)顯示液位數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)性強(qiáng)。其中LED顯示受按鍵控制,上電顯示提前角,按鍵2按下顯示液位,按鍵1按下顯示提前角。</p>
34、;<p> 提前角測(cè)量的方案與分析</p><p> 提前角自動(dòng)測(cè)量方案相關(guān)說(shuō)明</p><p> 噴油提前角是指發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中,噴油嘴向氣缸開(kāi)始噴油的瞬時(shí)(以噴油嘴針閥升起為標(biāo)志)到活塞行至上止點(diǎn)時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角。在使用中用供油提前角來(lái)保證噴油提前角。通過(guò)測(cè)量夾持式傳感器測(cè)量高壓油管的脈動(dòng)、高壓線的電流脈動(dòng)測(cè)量噴油或點(diǎn)火始點(diǎn),通過(guò)霍爾傳感器測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)上始點(diǎn)的位置。通過(guò)智能
35、軟件計(jì)算得到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)提前角。另外最佳供油提前角參數(shù)(不同轉(zhuǎn)速及工況下的)在噴油泵、提前器匹配中也具有一定的重要性。噴油泵匹配時(shí),需根據(jù)特性曲線上的各工況點(diǎn),正確找出最佳供油提前角,以確立油量并最終得出噴油泵最佳供油速率、提前器,最佳提前角度的參數(shù)。如何更好的檢驗(yàn)在這些開(kāi)發(fā)試驗(yàn)中的成果,供油提前角的準(zhǔn)確測(cè)量是非常重要的,它為確定柴油機(jī)最佳噴油時(shí)刻提供了重要數(shù)據(jù)。</p><p> 噴油泵提前器提前角自動(dòng)測(cè)量電
36、路主要有位置傳感器、單片機(jī)、MAX232接口電路、液晶顯示電路以及鍵盤(pán)電路組成。位置傳感器一個(gè)安裝在噴油泵動(dòng)力軸上,另一個(gè)安裝在噴油泵凸輪軸上[3]。</p><p> 位置傳感器感知的信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波、整形進(jìn)入單片機(jī)的INTO和INT1引腳(采用先進(jìn)的濾波整形電路,獲得理想的供油和點(diǎn)火始點(diǎn)信號(hào))。由單片機(jī)完成信號(hào)的處理、測(cè)量和計(jì)算,然后由單片機(jī)的串行口經(jīng)MAX232接口電路將測(cè)量數(shù)據(jù)送往上位微型計(jì)算機(jī)。其總體結(jié)構(gòu)
37、圖如下:</p><p> 圖2-2 噴油泵提前角自動(dòng)測(cè)量模塊結(jié)構(gòu)圖</p><p> 噴油泵提前角測(cè)量原理</p><p> 噴油泵的提前角是本系統(tǒng)測(cè)量的一個(gè)主要參量,精度要求高、信號(hào)提取困難。系統(tǒng)采用高精度傳感器產(chǎn)生兩個(gè)外中斷,結(jié)合定時(shí)器/記數(shù)器獲取提前角的數(shù)據(jù)信息。</p><p> 油泵運(yùn)行于某一速度,傳感器的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為外
38、中斷N0、N1信號(hào)。來(lái)自傳感器的脈沖轉(zhuǎn)換信號(hào)外中斷N0到達(dá)AT89C52的INT0腳,INT0使定時(shí)器T1開(kāi)始工作(T1工作在記數(shù)狀態(tài)),同時(shí)開(kāi)INT1中斷,外中斷N1信號(hào)到達(dá)INT1,執(zhí)行INT1中斷子程序,存儲(chǔ)T1記數(shù)R1,下一個(gè)外中斷N0信號(hào)到達(dá),存儲(chǔ)T1記數(shù)R0,R0即主軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的記數(shù)。然后用公式:θ提前角=(R1/RO)*3600計(jì)算出提前角。其中3600為一圈360。的10倍,借以方便顯示。</p><
39、p> 油位測(cè)量的方案與分析</p><p><b> 硬件電路的組成</b></p><p> 油位的時(shí)時(shí)測(cè)量是機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保證。我們只有時(shí)刻了解我們機(jī)動(dòng)車(chē)中的油量,才能知道他所具有的動(dòng)力。所以油位也是我們電腦測(cè)控的重要數(shù)值。測(cè)量時(shí)通過(guò)傳感器將模擬信號(hào)輸送給十位數(shù)據(jù)采集單片機(jī)TLC1549CP,1549對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。信息送于89C
40、52進(jìn)行處理再經(jīng)過(guò)MAX232高低電平的轉(zhuǎn)化輸送給上位機(jī)。也就是呈現(xiàn)于我們面前的數(shù)據(jù)。傳感器使用的是電位器,也就是浮標(biāo)將油位的信息體現(xiàn)在電壓上,然后起用A/D轉(zhuǎn)換實(shí)時(shí)了解油量。</p><p> 圖2-3 檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖</p><p> 串口通信的方案與分析</p><p> 串行通信是通過(guò)主機(jī)向從機(jī)發(fā)送控制信號(hào),由從機(jī)對(duì)主機(jī)發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別,根據(jù)軟
41、件的設(shè)定,響應(yīng)相應(yīng)的功能。當(dāng)主機(jī)向從機(jī)發(fā)送#74H時(shí),從機(jī)CPU產(chǎn)生串行中斷,進(jìn)入中斷服務(wù)子程序進(jìn)行識(shí)別比較,若證實(shí)的確實(shí)為#74H,則向主機(jī)發(fā)送#74H進(jìn)行核對(duì),并準(zhǔn)備向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù),發(fā)送的數(shù)據(jù)是采集數(shù)據(jù)的ASCII碼值,在發(fā)送完數(shù)據(jù)以后,向主機(jī)發(fā)送#2FH表示數(shù)據(jù),就不再接受數(shù)據(jù),而是接著執(zhí)行由程序設(shè)定的其它的程序。當(dāng)主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)#79H時(shí)從機(jī)CPU發(fā)生串行中斷,并自動(dòng)顯示中斷子程序,將接授的數(shù)據(jù)與軟件設(shè)定的數(shù)據(jù)#79H比較相
42、等后,就準(zhǔn)備接受下一個(gè)數(shù)據(jù),然后將所接受的數(shù)據(jù)與設(shè)定值一一比較,當(dāng)與其中某一設(shè)定值相一致時(shí),將該值送到緩沖區(qū)指定的單元,在賦值后仍以#2FH作為結(jié)束的發(fā)送向主機(jī)。通過(guò)這個(gè)協(xié)議實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)和上位機(jī)的通信[4]。</p><p><b> 設(shè)計(jì)元件清單</b></p><p> 芯片:AT89C52,TLC1549CP,MAX232</p><p&
43、gt; IC插槽:40PIN 1個(gè),8PIN 1個(gè),16PIN 1個(gè)</p><p> 電阻:8個(gè)470Ω電阻,4個(gè)4.7K電阻,2個(gè)1K電阻</p><p> 電解電容:1μf/50V 6個(gè),22μf/50V 1個(gè)</p><p> 無(wú)極性電容:2個(gè)30P電容</p><p> PNP三極管:C9015 4個(gè)</p>
44、<p> 晶振:11.0592MHZ 1個(gè)</p><p> 四位共陽(yáng)LED數(shù)碼管SM41056 1個(gè)</p><p><b> 電位器1個(gè)</b></p><p> USB POWER 轉(zhuǎn)接口一個(gè)</p><p><b> 實(shí)驗(yàn)板一片</b></p><p
45、><b> 導(dǎo)線若干</b></p><p><b> 四腳按鍵四個(gè)</b></p><p><b> 按鍵開(kāi)關(guān)1個(gè)</b></p><p><b> 硬件原理圖的設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 主控制模塊原理圖</
46、b></p><p> 圖3-1所示原理圖分為AT89C52及與晶振的連接,自動(dòng)復(fù)位電路,提前角傳感器中斷輸入端J3-CON2。AT89C52的P1.0、P1.0、P1.2與油位測(cè)量模塊相連,P0口、P2.0—P2.5和LED顯示模塊相連,P3.0、P3.1和串行通信模塊相連,P3.2、P3.3通過(guò)J3-CON2和提前角傳感器中斷系統(tǒng)相連。VCC、EA/VPP連接+5V電源。</p><
47、;p> 圖3-1 主控制模塊原理圖</p><p><b> 串口通信模塊原理圖</b></p><p> 圖3-2中TXD和RXD分別與單片機(jī)對(duì)應(yīng)的管腳相連,J1-USB-Power定義為供電和串行通信接口,接PC機(jī)USB口,MCU的晶振頻率為11.0592MHZ,與PC機(jī)通信的波特率為19200b/s,每次傳送8位數(shù)據(jù),還有三個(gè)起始位和一個(gè)停止位。&l
48、t;/p><p> 圖3-2 串口通信模塊原理圖</p><p> A/D轉(zhuǎn)換模塊原理圖</p><p> 圖3-3 A/D轉(zhuǎn)換模塊原理圖</p><p> 圖中所示為帶串行控制的10位摸數(shù)轉(zhuǎn)換器,2管腳是油位模擬信號(hào)的輸入,I/o clk、Dout、CS與AT89C52的P1.0、P1.1、P1.2相連。</p><
49、p> J2-CON3為模擬油位傳感器的5V電位器插座,連接如圖3-3,在實(shí)際運(yùn)用中2管腳接油位傳感器。</p><p> 單片機(jī)通過(guò)P1.0和P1.2控制TLC1549工作,通過(guò)P1.1接收采樣轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息,再送相關(guān)程序處理得到精確的數(shù)值,最后送相關(guān)寄存器,送數(shù)碼管顯示。</p><p> 按鍵控制LED顯示模塊原理圖</p><p> 圖
50、3-4 按鍵控制LED顯示模塊原理圖</p><p> SM41056為四位共陽(yáng)LED數(shù)碼管,共有12個(gè)管腳,11、7、4、2、1、10、5、3分別為段選a、b、c、d、e、f、g、dp,12、9、8、6分別為片選VCC1、VCC2、VCC3、VCC4。</p><p> 段選連8個(gè)470Ω電阻接AT89C52的P0口,4個(gè)片選接4個(gè)C9015(PNP型硅管)的集電極,4個(gè)9015的基
51、極連4個(gè)4.7KΩ電阻接AT89C52的P2.0—P2.3,4個(gè)C9015的發(fā)射極共接VCC +5V電源。</p><p> 按鍵控制LED顯示:S1左端接AT89C52的P2.5,S2左端接AT89C52的P2.4,S1、S2右端共地。S1按下給AT89C52的P2.5一低電平,程序執(zhí)行顯示提前角子程序,S2按下給AT89C52的P2.4一低電平,程序執(zhí)行顯示液位子程序。</p><p&g
52、t;<b> 軟件流程圖</b></p><p><b> 總體測(cè)量流程</b></p><p><b> 以下為整體流程</b></p><p> 圖4-1總體測(cè)量系統(tǒng)的流程圖</p><p><b> 程序段如下:</b></p>
53、<p> ;***************************主程序*************************</p><p> MAIN: SETB EA</p><p> LCALL DATT ;數(shù)據(jù)處理子程序</p><p> LCALL SENDTQJ ; 提前角送顯示區(qū)寄存器子程序<
54、/p><p> LCALL ADYW ;油位測(cè)量子程序 </p><p> LCALL SENDYW ; 油位送顯示區(qū)寄存器子程序 </p><p> LCALL KEYCONDIS ; 按鍵控制LED顯示子程序 </p><p> LJMP MAIN</p><p>
55、<b> 提前角測(cè)量流程</b></p><p><b> 提前角測(cè)量中斷流程</b></p><p> 圖4-2 提前角測(cè)量中斷流程圖</p><p> 油泵運(yùn)行于某一速度,傳感器的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為外中斷N0、N1信號(hào)。來(lái)自傳感器的脈沖轉(zhuǎn)換信號(hào)外中斷N0到達(dá)AT89C52的INT0腳,INT0使定時(shí)器T1開(kāi)始工作(
56、T1工作在記數(shù)狀態(tài)),同時(shí)開(kāi)INT1中斷,外中斷N1信號(hào)到達(dá)INT1,執(zhí)行INT1中斷子程序,存儲(chǔ)T1記數(shù)R1,下一個(gè)外中斷N0信號(hào)到達(dá),存儲(chǔ)T1記數(shù)R0,R0即主軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的記數(shù)。然后用公式:θ提前角=(R1/RO)*3600計(jì)算出提前角。其中3600為一圈360。的10倍,借以方便顯示。</p><p><b> 主要程序介紹:</b></p><p> ;*
57、*********************中斷服務(wù)子程序**********************</p><p> ;定時(shí)中斷1進(jìn)行數(shù)據(jù)的記數(shù)自動(dòng)裝入</p><p> ;提前角外部中斷輸入INT0、INT1,執(zhí)行MINT0、MINT1,分別記錄</p><p> ;N0信號(hào)一周期所記數(shù)R0、N1信號(hào)到記數(shù)器所記數(shù)R1</p><p&g
58、t; ;**********************************************************</p><p> MINT0: NOP</p><p><b> CLR EX0</b></p><p> JNB WEI0.0, MIN1RET</p><p> JB
59、 WEI0.1, DT </p><p> MOV TL1, #01H</p><p> MOV TH1, #00H</p><p> SETB TR1</p><p> SETB WEI0.1</p><p> LJMP MIN1RET</p>&
60、lt;p> DT: CLR TR1 </p><p> MOV TQ31, TL1</p><p> MOV TQ41, TH1</p><p> MOV TQ11, TQ1L</p><p> MOV TQ21, TQ1H</p><p><b>
61、 SETB TR1</b></p><p> LCALL DELAY </p><p> CLR WEI0.1 </p><p> MIN1RET: CLR IE1</p><p> SETB EX1</p><p><b> CLR EX0<
62、;/b></p><p><b> RETI</b></p><p> MINT1: NOP</p><p> MOV TQ1L, TL1</p><p> MOV TQ1H, TH1</p><p><b> CLR EX1</b></
63、p><p><b> SETB EX0</b></p><p><b> CLR IE0</b></p><p><b> RETI </b></p><p> TIME0: CPL P3.4</p><p> TIMERET: RET
64、I</p><p> TIME1: NOP</p><p> MOV TL1, #01H</p><p> MOV TH1, #00H</p><p> MOV TQ11, #00H</p><p> MOV TQ21, #00H </p><p>
65、TRET: RETI</p><p> 提前腳送顯示區(qū)寄存器子程序流程</p><p> 數(shù)據(jù)處理子程序完成提前角的計(jì)算,即θ提前角=(R1/R0)*3600計(jì)算出提前角。顯示寄存區(qū)可定為L(zhǎng)ED顯示寄存區(qū)和串口通信寄存器的存儲(chǔ)區(qū)。</p><p> 圖4-3 提前腳送顯示區(qū)寄存器子程序流程圖</p><p><b>
66、 主要程序介紹:</b></p><p> ;**************** 提前角送顯示區(qū)寄存器子程序***************</p><p> ; 調(diào)用BIN轉(zhuǎn)BCD碼轉(zhuǎn)換子程序,生成LED段碼</p><p> ?。惶崆敖菙?shù)據(jù)信息送顯示區(qū)寄存器DISBUF3、DISBUF2、DISBUF1、</p><p>&l
67、t;b> ;DISBUF0</b></p><p> ;**********************************************************</p><p> SENDTQJ: NOP</p><p> MOV R2, TQJL</p><p> MOV R3, T
68、QJH</p><p> LCALL B16BCD</p><p> MOV A, R4</p><p> ANL A, #0FH</p><p> MOV DISF3, A</p><p> ORL A, #30H</p><
69、p> MOV DISBUF3, A</p><p> MOV A, R4</p><p> ANL A, #0F0H</p><p><b> SWAP A</b></p><p> MOV DISF2, A</p><p>
70、ORL A, #30H</p><p> MOV DISBUF2, A</p><p> MOV A, R5</p><p> ANL A, #0FH</p><p> MOV DISF1, A</p><p> ORL A,
71、 #30H</p><p> MOV DISBUF1, A</p><p> MOV A, R5</p><p> ANL A, #0F0H</p><p><b> SWAP A</b></p><p> MOV DISF0, A
72、</p><p> ORL A, #30H</p><p> MOV DISBUF0, A</p><p><b> RET</b></p><p><b> ……..</b></p><p><b> 油位測(cè)量流程</b
73、></p><p> 程序框圖如圖4-4所示,該主程序是油位測(cè)量的各處理子程序所組成的主程序。程序中各子程序依次執(zhí)行,當(dāng)調(diào)用油位測(cè)量數(shù)據(jù)采集處理子程序時(shí),將依次調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序,液位數(shù)據(jù)信息發(fā)送程序--A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)BCD碼和ASCII碼轉(zhuǎn)換的子程序,程序框圖如圖所示。當(dāng)有中斷時(shí),即響應(yīng)中斷,轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)子程序,執(zhí)行串行通信程序設(shè)定的功能。將數(shù)據(jù)在界面上顯示出來(lái),這樣實(shí)現(xiàn)了由模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)化,使的測(cè)試
74、更直觀,更簡(jiǎn)便。</p><p> 圖4-4 油位測(cè)量流程圖</p><p><b> 主要程序介紹:</b></p><p> ;********************** 油位測(cè)量子程序******************* </p><p> ;調(diào)用調(diào)A/D轉(zhuǎn)換子程序 </p><p&
75、gt; ;******************************************************** </p><p> ADYW: NOP</p><p><b> CLR C</b></p><p> MOV YWH, #00H</p><p> MOV YWL,
76、#00H</p><p><b> CLR A</b></p><p><b> SETB P1.4</b></p><p><b> NOP</b></p><p><b> NOP</b></p><p><b&g
77、t; CLR P1.4</b></p><p> LCALL WADD </p><p><b> SETB P1.4</b></p><p> LCALL DELAY3</p><p> MOV YWH, ZJH</p><p> MOV YWL, ZJL<
78、;/p><p><b> RET </b></p><p> ;****************** 油位送顯示區(qū)寄存器子程序***************</p><p> ; 調(diào)用BIN轉(zhuǎn)BCD碼轉(zhuǎn)換子程序</p><p> ; 油位信息(處理后為ASCII碼)送顯示區(qū)寄存器DISBUF7、DISBUF6、<
79、;/p><p> ;DISBUF5、DISBUF4</p><p> ;**********************************************************</p><p> SENDYW: NOP</p><p> MOV R2, YWL</p><p> MOV
80、 R3, YWH</p><p> LCALL B16BCD</p><p> MOV A, R4</p><p> ANL A, #0FH </p><p> MOV DISF7, A</p><p> ORL A, #30H&
81、lt;/p><p> MOV DISBUF7, A</p><p> MOV A, R4</p><p> ANL A, #0F0H</p><p><b> SWAP A</b></p><p> MOV DISF6, A</p&g
82、t;<p> ORL A, #30H</p><p> MOV DISBUF6, A</p><p> MOV A, R5</p><p> ANL A, #0FH</p><p> MOV DISF5, A</p><p>
83、 ORL A, #30H</p><p> MOV DISBUF5, A</p><p> MOV A, R5</p><p> ANL A, #0F0H</p><p><b> SWAP A</b></p><p>
84、; MOV DISF4, A</p><p> ORL A, #30H</p><p> MOV DISBUF4, A</p><p><b> RET</b></p><p><b> ……</b></p><p> 鍵盤(pán)按鍵控制LE
85、D顯示子程序流程</p><p> 如圖4-5,按鍵控制LED顯示:S1左端接AT89C52的P2.5,S2左端接AT89C52的P2.4,S1、S2右端共地。S1按下給AT89C52的P2.5一低電平,程序執(zhí)行顯示提前角子程序,S2按下給AT89C52的P2.4一低電平,程序執(zhí)行顯示液位子程序。</p><p><b> 主要程序介紹:</b></p>
86、;<p> ;****************按鍵控制LED顯示子程序****************</p><p> KEYCONDIS:</p><p> JB P2.4,A1</p><p> LCALL AD3 ;防按鍵抖動(dòng)</p><p> A3: JNB P2.5,A2
87、 </p><p> LCALL ADYW</p><p> LCALL SENDYW</p><p> LCALL DISPLAY</p><p><b> LJMP A3</b></p><p> A1: LCALL DISPLAY2 <
88、;/p><p> A2: NOP</p><p><b> KEYRET:</b></p><p><b> RET</b></p><p><b> DISPLAY:</b></p><p> MOV R0,#35</p>
89、<p> DIS: NOP </p><p> NOP </p><p> MOV A,DISF4</p><p> MOV DPTR,#TAB</p><p> MOVC A,@A+DPTR</p><p><b> MOV P0,A</b>
90、</p><p><b> CLR P2.3</b></p><p> LCALL YANS3</p><p><b> SETB P2.3</b></p><p><b> NOP </b></p><p><b> NOP &l
91、t;/b></p><p><b> NOP </b></p><p> MOV A,DISF5</p><p> MOV DPTR,#TAB</p><p> MOVC A,@A+DPTR</p><p><b> MOV P0, A</b><
92、;/p><p><b> CLR P2.2</b></p><p> LCALL YANS3</p><p> SETB P2.2 </p><p><b> NOP</b></p><p><b> NOP</b></p>
93、;<p> MOV P2,#0FFH</p><p><b> MOV P0,A </b></p><p><b> NOP </b></p><p> MOV A,DISF6</p><p> MOV DPTR,#TAB</p><p>
94、 MOVC A,@A+DPTR</p><p><b> MOV P0,A</b></p><p><b> CLR P2.1</b></p><p> LCALL YANS3</p><p><b> SETB P2.1</b></p><p&g
95、t;<b> NOP</b></p><p> MOV A,DISF7</p><p> MOV DPTR,#TAB</p><p> MOVC A,@A+DPTR</p><p><b> MOV P0, A</b></p><p> NOP <
96、;/p><p><b> NOP </b></p><p><b> CLR P2.0</b></p><p> LCALL YANS3</p><p><b> SETB P2.0</b></p><p> NOP
97、 </p><p> DJNZ R0,DIS0</p><p> LJMP DIS1</p><p> DIS0: LCALL DIS </p><p> DIS1: NOP</p><p><b> RET</b></p><p> DI
98、SPLAY2: </p><p><b> NOP</b></p><p><b> NOP </b></p><p> MOV A,DISF3</p><p> MOV DPTR,#TAB</p><p> MOVC A,@A+DPTR</
99、p><p><b> MOV P0, A</b></p><p><b> CLR P2.0</b></p><p> LCALL DELAY</p><p><b> SETB P2.0</b></p><p> NOP </p
100、><p> NOP </p><p> MOV A,DISF2</p><p> MOV DPTR,#TAB</p><p> MOVC A,@A+DPTR</p><p><b> MOV P0,A</b></p><p><b> CLR
101、P2.1</b></p><p> LCALL DELAY</p><p><b> SETB P2.1</b></p><p><b> NOP</b></p><p><b> NOP </b></p><p> MO
102、V A,DISF1</p><p> MOV DPTR,#TAB</p><p> MOVC A,@A+DPTR</p><p><b> MOV P0, A</b></p><p><b> CLR P2.2</b></p><p> LCALL DELAY<
103、;/p><p> SETB P2.2 </p><p><b> NOP</b></p><p> NOP </p><p> MOV A,DISF0</p><p> MOV DPTR,#TAB</p><p> MOVC A
104、,@A+DPTR</p><p><b> MOV P0,A</b></p><p><b> CLR P2.3</b></p><p> LCALL DELAY</p><p><b> SETB P2.3</b></p><p><b
105、> NOP </b></p><p><b> RET</b></p><p><b> TAB: </b></p><p> DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H</p><p><b> ……<
106、/b></p><p> 圖4-5 鍵盤(pán)掃描子程序</p><p> 串行中斷服務(wù)子程序流程</p><p> 當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到SUBF的內(nèi)容為“t”(#74H)時(shí),便向微機(jī)發(fā)送八位數(shù)據(jù),這八位數(shù)據(jù)包括三個(gè)開(kāi)始位“t”、“q”、“j”,四位提前腳數(shù)據(jù)一個(gè)停止位“/”。 </p><p> 當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到SUBF的內(nèi)容為“y”(#7
107、9H)時(shí),便向微機(jī)發(fā)送八位數(shù)據(jù),這八位數(shù)據(jù)包括兩個(gè)開(kāi)始位“y”、“e”、“w”,四位液位數(shù)據(jù),一個(gè)停止位“/”。</p><p> 圖4-6 串行口中斷服務(wù)子程序流程圖</p><p><b> 主要程序介紹:</b></p><p> ;******************串行中斷服務(wù)子程序**************</p>
108、;<p> SSINT: NOP</p><p><b> CLR ES</b></p><p><b> PUSH ACC</b></p><p> PUSH PSW </p><p> JNB RI , SIN</p><
109、;p> SJMP SIN1</p><p> SIN: LJMP SINT </p><p> SIN1: MOV A, SBUF</p><p><b> CLR RI</b></p><p> CJNE A,#74H, SIN2</p><p
110、> SJMP SIN3</p><p> SIN2: LJMP SINT1</p><p> SIN3: NOP</p><p><b> NOP</b></p><p> SETB P3.6</p><p> MOV SBUF, #74H <
111、;/p><p> JNB TI, $</p><p><b> CLR TI</b></p><p><b> NOP</b></p><p> MOV SBUF, #71H </p><p> JNB TI, $</p><p&
112、gt;<b> CLR TI</b></p><p><b> NOP</b></p><p> MOV SBUF, #6AH </p><p> JNB TI, $</p><p><b> CLR TI</b></p><p
113、><b> NOP</b></p><p> MOV SBUF , DISBUF0</p><p> JNB TI , $</p><p><b> CLR TI</b></p><p><b> NOP</b></p><p>
114、;<b> NOP</b></p><p> MOV SBUF , DISBUF1</p><p> JNB TI , $</p><p><b> CLR TI</b></p><p><b> NOP</b></p><p>
115、MOV SBUF , DISBUF2</p><p> JNB TI , $</p><p><b> CLR TI</b></p><p><b> NOP</b></p><p> MOV SBUF , DISBUF3</p><p> JNB
116、TI , $</p><p><b> CLR TI</b></p><p><b> NOP</b></p><p><b> NOP</b></p><p> MOV SBUF, #2FH</p><p> JNB TI, $&l
117、t;/p><p><b> CLR TI</b></p><p> NOP </p><p><b> CLR P3.6</b></p><p> LJMP SINT</p><p> SINT1: NOP</p><p&
118、gt; CJNE A, #79H, SINT </p><p> MOV SBUF, #79H</p><p> JNB TI, $</p><p><b> CLR TI</b></p><p><b> NOP</b></p><p>
119、MOV SBUF, #77H</p><p> JNB TI, $</p><p><b> CLR TI</b></p><p><b> NOP</b></p><p> MOV SBUF, DISBUF4</p><p> JNB TI, $&l
120、t;/p><p><b> CLR TI</b></p><p><b> NOP</b></p><p><b> NOP</b></p><p> MOV SBUF, DISBUF5</p><p> JNB TI, $</p>
121、;<p><b> CLR TI</b></p><p><b> NOP</b></p><p><b> NOP </b></p><p> MOV SBUF, DISBUF6</p><p> JNB TI, $</p><
122、p><b> CLR TI</b></p><p><b> NOP</b></p><p><b> NOP</b></p><p> MOV SBUF ,DISBUF7</p><p> JNB TI, $</p><p>&l
123、t;b> CLR TI</b></p><p><b> NOP </b></p><p> MOV SBUF, #2FH</p><p> JNB TI, $</p><p><b> CLR TI</b></p><p><b
124、> NOP </b></p><p><b> CLR P3.6</b></p><p> LJMP SINT</p><p> SINT: POP PSW</p><p><b> POP ACC</b></p><p>&
125、lt;b> CLR P3.6 </b></p><p><b> CLR TI</b></p><p><b> CLR RI</b></p><p><b> SETB ES</b></p><p><b> RETI</
126、b></p><p> 注:串行中斷初始程序段</p><p> MOV IE, #00H</p><p> MOV IP, #0FH</p><p> MOV TMOD, #52H </p><p> MOV TL0
127、, #0F0H</p><p> MOV TH0, #0F0H</p><p> MOV TL1, #01H</p><p> MOV TH1, #00H</p><p> MOV 0CDH, #0FFH;255</p><p> MOV 0CCH, #0E
128、EH;238</p><p> MOV 0CBH, #0FFH;255</p><p> MOV 0CAH, #0EEH;238</p><p> MOV SCON, #50H</p><p> ;01010000,串行控制寄存器,SM0.SM1.SM2.REN.TB8.RB8.T1.R1,</p>
129、<p> ;REN=1接收(REN=0發(fā)送)。SM0.SM1串行模式</p><p> MOV 0C8H, #34H;52</p><p> MOV WW1, #10H</p><p> MOV WW2, #0EH</p><p><b> 各模塊功能簡(jiǎn)介</b><
130、;/p><p> AT89C52的功能簡(jiǎn)介</p><p><b> 主要性能參數(shù)</b></p><p> 與MCS-51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。</p><p> 字節(jié)可擦寫(xiě)flash 閃速存儲(chǔ)器。</p><p> 1000次擦寫(xiě)周期。</p><p> 全靜
131、態(tài)操作:OHz-24MHz。</p><p> 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器。</p><p> 256*8字節(jié)內(nèi)部RAM。</p><p> 32個(gè)可編程I/0口線。</p><p> 3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。</p><p><b> 8個(gè)中斷源。</b></p><p&g
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