汽车胎压检测系统-课程设计论文正文本科论文

微机检测系统课程设计说明书

3.4 系统硬件电路构成

本系统以单片机为核心,组成胎压信号采集、处理、显示、自动报警为一身的闭环控制系统。系统硬件电路由MPX4250传感器检测汽车车轮胎压值、ADC0804芯片对胎压模拟电压值A/D转换,单片机对胎压数字量采集、处理,控制LED显示等电路组成。其中P2.4, P2.3分别用于控制声光报警电路,P0,P2.0~P2.3分别用于控制LED数码管显示,组成动态扫描电路,XTAL1和XTAL2接入晶振时钟电路,REST引脚接上复位电路。

3.4.1 气压传感器电路

图3-6 传感器电路图

图3-4所示MPX4250胎压传感器电路图电路。MPX4250传感器检测胎压值,1端输出转换后模拟电压值Vin,MPX4250传感器2,3端分别接入GND和VCC。利用RC 积分电路来达成杂波的滤除电路。

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3.4.2 A/D转换电路

图3-7 A/D转换电路

图3-7所示A/D转换电路。模拟电压Vin在RC 积分电路滤除杂波后输入ADC0804 信号输入VIN+端,VIN-端接入GND,参考电压为0V。单片机P3.0,P3.6,P3.7,P3.2分别控制ADC0804片选信号CS端,写信号输入WR端,读信号输入RD端,转换完毕中断提供INTR端。

通过单片机P3.0输出低电平选中ADC0804芯片A/D转换,P3.6输出脉冲控制启动ADC0804开始A/D转换。等待转换完成ADC0804转换完毕中断提供INTR端输出低电平提示转换完成,P3.7输出低电平控制读信号输入RD端,转换完成数字量DB0~DB7从P1口输入单片机。

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3.4.3 LED显示电路

图3-8 LED数码管显示电路

图3-8所示为共阴极八段LED数码管连接电路,LED数码管的发光二极管的阴极连接在89C51单片机P2.0~P2.3,LED数码管另一端连接在P0口。当向P2.0,P2.1口输出低电平,所连接的LED数码管被位选,然后向P0口送入显示段码,就可以使LED数码管的相应的段发光,从而显示不同字型。

3.4.4声光报警电路

图3-9 声光报警电路

图3-9所示为声光报警电路。单片机P2.4,P2.5分别控制声音报警和灯光报警,P2.4输出高低方波信号,Sounder音頻芯片LS1发出“滴答滴答”高频声音;P2.5输出低电平, LED-RED红色发光二极管导通,发光点亮。

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4 系统软件设计

任何一个应用系统,它们都有着自己的硬件系统和软件系统,少了任何一个部分都不可能称之为一个完整的应用系统,它们之间是相互依存的一个整体,硬件系统是软件系统的一个基础和前提,为软件系统提供了一个操作平台;而软件系统是硬件系统的灵魂,它对硬件系统起到扩充和完善的作用。

4.1 软件环境介绍 4.1.1 Proteus软件环境介绍

本系统的硬件设计首先是在Proteus软件环境中仿真实现的。Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件,Proteus软件有十多年的历史,在全球广泛使用,除了具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外,其革命性的功能是,它的电路仿真是互动的。针对微处理器的应用,还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,并实现软件源码级的实时调试。如果有显示及输出,配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等,还能看到运行后输入输出的效果。Proteus建立了完备的电子设计开发环境,尤其重要的是Proteus Lite可以完全免费,也可以花微不足道的费用注册达到更好的效果[3]。

Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具。可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其外围电路(如LCD,RAM,ROM,键盘,马达,LED,AD/DA,部分SPI器件,部分IIC器件...)。其实Proteus 与 multisim比较类似,只不过它可以仿真MCU,当然,软件仿真精度有限,而且不可能所有的器件都找得到相应的仿真模型,用开发板和仿真器当然是最好选择,可是初学者拥有它们的可能性比较小。当然,硬件实践还是必不可少的。在没有硬件的情况下,Proteus能像pspice 仿真模拟/数字电路那样仿真MCU及外围电路。另外,即使有硬件,在程序编写早期用软件仿真一下也是很有必要的。Proteus软件主要具有以下几个方面的特点:

(1)设计和仿真软件Proteus 是一个很有用的工具,它可以帮助学生和专业人士提高他们的模拟和数字电路的设计能力。

(2)它允许对电路设计采用图形环境,在这种环境中,可以使用一个特定符号来代替元器件,并完成不会对真实电路造成任何损害的电路仿真操作。

(3)它可以仿真仪表以及可描述在仿真过程中所获得的信号的图表。

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