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1、智能车速里程表的硬件设计与制作本科毕业论文当前位置：文档视界智能车速里程表的硬件设计与制作本科毕业论文智能车速里程表的硬件设计与制作本科毕业论文当前位置：文档视界智能车速里程表的硬件设计与制作本科毕业论文智能车速里程表的硬件设计与制作本科毕业论文智能车速里程表的硬件设计与制作本科毕业设计论文智能车速里程表的硬件设计与制作DesignofHardwareandRealizationofIntelligentVehicleSpeedometer学院系：专业：学生姓名：学号：指导老师职称：评阅老师：完成日期：智能车速里程表的硬件设计与制作摘要：近年来随着计算机在社会领域的浸透,单片机的应用正在不断地
2、走向深化，同时带动传统检测、控制技术日新月异。在车辆高速行驶经过中，车速里程表是为驾驶员及时提供动态驾驶信息的重要仪表，它的好坏直接影响到车辆行驶安全。本文以单片机、霍尔传感器和温度传感器为核心对智能车速里程表进行了设计。该系统将温度传感器输出的数字信号和霍尔传感器输出的脉冲信号，送入单片机并进行处理和运算，最终汽车的速度里程数据通过液晶显示器愈加直观的显示给用户。本课题运用先进的电子技术、传感器测量技术和计算机智能技术，设计制作了智能车速里程表,该仪表具有精度高、速度快、显示直观的特点。关键词：霍尔传感器；温度传感器；单片机；AT89C52；液晶显示屏DesignofHardwareandR
3、ealizationofIntelligentVehicleSpeedometerMeasurement&ControlTechnologyandInstrumentsMajorWANGBao-yangAbstract：Alongwiththecomputertechnologypermeatinginthesocialrealminrecentyears,theapplicationsofSCM(singlechipmicrocomputer)areconstantlydeep,anditdrivesthetraditionaldetectionandcontroltechnologycha
4、ngingwitheachpassingdayatthesametime.Inhigh-speedvehicles,speedometersareimportantinstrumentsprovidingdynamicdrivinginformationfordrivers.Thetrafficsafetyisdirectlyaffectedbyitsquality.AnintelligentspeedometerisdesignedusingHallsensor,temperaturesensorandSCMascorecomponents.Thedigitalsignalsprovided
5、bytemperaturesensorandpulsesignalsprovidedbyHallsensorareprocessedandcalculatedbySCM.ThenthedateofspeedanddistancearedisplayedintuitivelybyLCD.Theintelligentspeedometer,whichhascharacteristicsofhighprecision,highspeedandintuitivedisplay,isdesignedandmanufacturedusingadvancedelectronics,sensortechnol
6、ogyandintelligentcomputertechnologyinthisproject.Keywords：Hallsensor;temperaturesensor;singlechipmicrocomputer;AT89C52;liquidcrystaldisplay目录1绪论(1)1.1智能车速里程表的硬件设计与制作发展现状(1)1.2本设计研究的背景、目的和意义(1)2总体系统设计(2)2.1系统的设计要求及原则(2)2.2设计思路(2)3主要元器件介绍(3)3.1AT89C52的介绍(3)3.1.1AT89C52系列单片机的介绍(4)3.1.2单片机复位电路(5)3.1.3单片
7、机时钟电路(5)3.2传感器的选用原则(6)3.2.144E霍尔传感器(7)3.2.2DS18B20温度传感器(8)3.3超速声光报警电路(11)3.4液晶显示屏(12)3.4.1液晶显示器件的优异特性(12)3.4.2LCD16032液晶显示屏(12)4电路的设计与仿真(13)4.1Protues软件的介绍(13)4.2Protues软件仿真调试(14)4.3面包板的搭建与调试(14)5电路板的制作与调试(17)5.1手工焊接操作(17)5.2电路板的调试与测试结果(19)5.3智能车速里程表的开发空间(20)结束语(22)参考文献(23)附录一硬件电路制作清单(24)附录二软件程序(25)
8、致谢(34)1绪论1.1智能车速里程表的硬件设计与制作发展现状我国的汽车工业走过了五十多年的历程，和发达国家相比拟，我国的电子技术水平还是比拟落后的，而促进国产汽车的电子化是博得将来汽车市场的关键，所以提高国产汽车的电子技术水平，增加国产汽车电子装备的数量已经势在必行。随着中国的复兴，国外汽车零部件制造商也看到了中国汽车电子的前景，大举进入中国市场介入竞争。电子式仪表及新型传感器是如今各种车辆的必备产品，而且通用性好、多功能性好，有广阔的市场前景。目前国外汽车车速里程表已广泛应用于电子式机芯构造，而国内汽车仪表一直是采用传统的机械式车速里程表，只要少数采用动圈式电子仪表，通过大量市场调研，我们
9、能够清楚的看到20世纪以后汽车工业方面的迅速发展，而提高电子产品则是提高汽车舒适性的关键技术。国外电子产品占整车成本的30%，由于我国汽车行业起步比拟晚，技术水平相比照较落后，电子产品仅占整车成本的5%。例如国外汽车早已装配了电子式仪表，而我国汽车仍处在应用传统的机械式仪表，可靠性差，精度低。目前汽车仪表电子化控制是一种发展趋势，由新型的传感器与液晶显示屏构成的电子式仪表已经开场全面取代传统的机械式仪表，显示更直观，可靠性强，精度高，成本低，成为当代汽车发展的明显标志。1.2本设计研究的背景、目的和意义为了保证其车在行驶经过中的安全和可靠，汽车生产厂商在汽车上安装上各种仪表，由此可见汽车仪表在
10、汽车在安全行驶和经济行驶设备中的重要作用。随着汽车的发展，汽车性能的提高，汽车的构造越来越复杂，进而也就开场安装各种汽车仪表。自20世纪初以后，国产汽车也开场安装上了智能车速里程表，从此人们对汽车的整体性能要求也愈来愈高，同时，也在很大程度上促使国产汽车仪表内部构造的完善、性能的提高和功能也愈加的齐全。本文设计的智能车速里程表是以单片机、霍尔传感器和温度传感器为核心。温度传感器的作用是数字量输出，霍尔传感器的作用是收集脉冲信号，单片机的作用是进行控制与计算，汽车的速度、里程通过液晶显示器来显示给用户，智能车速里程表的模块主要包含车速表、里程表、水温仪表和超速报警电路。本文介绍的智能车速里程表是
11、以AT89C52单片机为中央处理器，结合测控电路，能方便有效地实现了智能化、效率高、精度高等车速里程表，在生活中，方便且实用。2总体系统设计2.1系统的设计要求及原则汽车车速里程表分为两种：点距液晶屏式和滚轮计数器式。如今常用的电子式仪表通常安装有检测转速的传感器，位于变速箱的输出端或车轮上，本次毕业设计中采用的霍尔传感器装在车轮上，转速通过一定的计算公式换算成车速和里程。不管使用哪种方式进行测量或者检测，归根到底，数据都是来自于汽车车轮的转速，通过车轮在一定是建立转动的圈数,计算得到转速，然后通过一定的计算得到里程，而速度则是在单位时间内的里程。1处理函数：给出速度和路程的计算公式：f=Ce
12、Liang();speed=f*D/N;/(f*60/N)*D/60distance+=speed;/单位m以前车速里程表主要由车速表、里程表组成，车速表属于机械式的，车速里程表是用来显示行驶速度、汽车总里程，车速表主要为磁感应式，图2-1所示为其构造图。图2-1传统的汽车速度里程表构造图2.2设计思路本次设计主要包括硬件电路设计、调试部分、软件设计部分三部分，硬件设计是基础，软件设计是核心，两者相辅相成，不可分割，假如没有软件的实现，硬件就是一块废料，只要通过软件的数据处理，在经过硬件电路进行控制，进而到达需要实现的功能。硬件设计方案如图2-2所示。图2-2硬件设计方案图本设计的主要硬件包括
13、：AT89C52芯片：软件程序的处理和控制中心；44E芯片：向芯片外部提供脉冲,通过检测脉冲的数量,能够得到转速；DS18B20芯片：功能是将温度测量量转为数字量；LCD16032液晶显示屏：显示速度、路程、温度和超速报警数据。显示内容：速度km/h超速；里程km水温.。3主要元器件介绍3.1AT89C52的介绍单片机本身含有CPU、内存及内部总线系统，同时还有外围设备如实时时钟、通讯接口、定时器等部件，属于一个完好的计算机系统，可实现将多种信息集成在一个芯片上如语音、网络、图像等。当前位置：文档视界智能车速里程表的硬件设计与制作本科毕业论文智能车速里程表的硬件设计与制作本科毕业论文AT89C
14、52的极限参数：1工作温度：-55-+125；2储藏温度：-65-+150；3任一引脚对地电压：-1.0V-+7.0V；4最高工作电压：6.6V；5直流输出电流：15.0mA。3.1.2单片机复位电路单片机使用时首先要复位，但要实现复位操作需要将置位引脚RST保持至少两个周期的高电平才能保证。当置位引脚RST端出现高电平后第二个周期后出现内部复位，以后每个周期重复一次，直到置位引脚RST端变的很低。一般情况下单片机有两种复位电路：上电复位、手动复位。按下复位键，电容快速放电，使RST端霎时就成为了高电平，松开复位键，电容快速的充电，RST端电平逐步减低。如图3-3所示为复位电路。图3-3单片机
15、复位电路3.1.3单片机时钟电路单片机工作时用于产生所需的时钟信号用时钟电路，有外部时钟和内部时钟两种方式，外部时钟为便于同步通常是用于多片单片机工作同时。本设计采用内部时钟方式，需要一个单片机。放大器的反应回路中有以外部晶体以及电容C1和C2构成并联谐振电路。假如外接晶体，两个电容最好选用30pF左右。由于温度原因，本设计采用11.0592MHZ晶振。时钟电路如图3-4所示。图3-4单片机时钟电路3.2传感器的选用原则如今的传感器在原理与构造上千差万别，当我们选择测量某个测量量时,首先要解决的问题是根据测量环境选择合理的传感器。当在传感器确定之后，也就能够确定测量电路和测量方法了2。1确定传
16、感器的类型要考虑到测量对象和测量环境要测量一个详细的测量量时，在分析各种因素后，确定要采用哪种类型的传感器。由于不同的测量环境、不同的测量对象，测量原理不同，那么选择的传感器也不同。选择传感器要根据详细情况而定。2选择灵敏度灵敏度越高，测量结果越准确。由于只要灵敏度越高，输出信号和测量量值的变化比拟大，有利于信号的处理。但需要注意的是，假如把外界噪声测量也混合进去，经放大器放大后影响测量精度。因而，我们应该尽可能有效的降低外界的干扰信号，提高传感器本身具有很高的信噪比，。3选择频率响应特性传感器的频率响应特性不同决定了传感器测量的频率不同，事实上，每个传感器的响应总有一定的延迟，但必须在不失真的测量条件下，当然我们肯定希望