基于AT89S52自动洗车控制器的设计

目录1.绪论11.1 引言11.2 选题背景及意义12. 系统方案的设计22.1 自动洗车控制器的设计要求22.1.1 硬件基本设计要求22.1.2 系统试验工作原理22.1.3系统设计基本思路22.1.4 目标特色与创新22.2 单片机的选型22.3 单片机选型最终采用方案：32.4人机交互电路32.4.1 键盘输入部分32.4.2 输出显示42.5 系统电源42.5.1 LM7805的特点有：42.6 具体实施方案简介53.1 基于AT89S52的主控电路63.1.1 主控电路的设计93.2数据采集与信号处理转换电路103.2.1 数据采集车辆检测数据103.2.2数据采集光线检测数据133.3继电器与蜂鸣器模块设计143.3.1继电器模块的电路设计143.3.2蜂鸣器模块的电路设计143.4 人机交互界面设计143.4.1 LED、键盘的控制电路143.4.2 数码管显示电路153.5自动洗车控制器模拟功能总简介15154.系统软件设计164.1 软件基本结构164.1.1主程序164.2 主要中断程序流程图175.结 论185.1 论文总结185.2 致谢18参考文献19附录A：实物作品工作图20附录B：原理图24附录B: 程序2537基于AT89S52自动洗车控制器的设计应用科技学院 2010级 电子信息工程专业 120352010073 郭敏红 指导教师 苏伟达【摘要】当今，经济发展迅猛，中国已然成为汽车消费大国，逐渐增加了对汽车清洗服务产业的需求。本设计以51系列单片机AT89S52为控制核心，实现自动洗车控制器的基本控制功能。洗车控制器主要由单片机控制电路、车辆检测电路、光线检测电路、指示电路、显示电路组成，它可以实现自动洗车，并提供三档洗车速度的选择功能。本设计系统结构简单，功能齐全，精度高，使用方便，具有一定的实用价值。 【关键词】单片机；自动洗车；光线检测；AT89S521.绪论1.1 引言进入新世纪，中国汽车产业的发展走上了快车道。加入WTO后，在五年间中国汽车产销量达到了3倍的增长。在2006年，全国汽车产销量就突破了720万辆，快速增长的汽车消费同时改变了人们对汽车消费的观念，从原先单一功能的追求逐步转变为舒适化、个性化、美观化的消费观念，这极大带动了汽车清洗服务产业的发展。很显然，汽车清洗是汽车服务行业最基础的业务，有车的地方必然有需求1。现在汽车清洗行业使用传统人工喷水、人工洗刷的方式，它不仅耗费了大量的人力物力，而且洗车成本较高、效率低下。因此，开发一款既能满足高效率、低消耗，又能节水环保的自动洗车控制器让我们迫不及待。可以看到，自动洗车机完全满足了人们的要求，它将逐步取代传统的洗车方式，未来发展前景巨大。1.2 选题背景及意义和世界上的其他国家一样，中国消费者现在不仅仅是想买车，他们的确“需要”一个属于自己的交通运输方式。据估计，中国每天新增的汽车将会达到1200014000辆，每年新增汽车总数将会超过3500万辆，预计在未来的10年内将会累计增加1.5亿辆以上。仅2006年一年，中国消费者购买机动车的数量就超过日本成为世界第二大汽车市场，高达680万辆；2009年伊始，中国年均汽车销量超过1200万辆，取代了日本成为第一大汽车市场。根据2002年针对北京、广州和上海家庭的一项调查，70%的家庭表示将会在未来510年内购买私家车；2005年调查显示，2/5的受访者表示最大的梦想是拥有一辆属于自己的汽车。传统的洗车模式以人力为主，除了必要的用水和洗车工具之外，高额的人力成本是洗车费用高的直接因素。现在人力成本不断在增加，传统洗车的商业模式必然要遭受淘汰，人们更多会选择自动化洗车模式，价格上的竞争是不可避免的。目前洗车行业只是满足了人们对车辆清洁的基本要求，在不久以后，洗车行业会从根本的车辆清洗升级到对车主的全方位服务。由车至人、人至家的服务理念一定成为未来洗车行业发展的主导思想。将来，这个市场有可能重新洗牌，运用软、硬件服务的洗车会所会逐步取代现在传统的洗车店，进而带动汽车清洗服务产业的升级1。”自动洗车机的优点1. 一辆车使用自动洗车机洗只需要34分钟，大大提高了效率。2. 使用自动洗车机减少人力物力的投入，很大程度降低了成本。3. 自动洗车机的设计采用循环水设备，可削减1/3的用水量，合理节约用水，达到节能环保的目的。4.使用新科学技术研发的自助洗车机清洗更容易受客户亲睐，既能提高群体形象，又能提高经济收益。2. 系统方案的设计基于AT89S52自动洗车控制器的应用系统分别由硬件和软件两部分组成。由单片机和扩展的输入输出设备构成硬件部分；由执行命令的工作程序构成软件。硬件和软件相互配合和协调，从而达到系统的设计要求，提高性价比。因为软件设计是根据硬件原理和系统的功能要求进行的，所以着手设计硬件时要配合相应软件的设计。2.1 自动洗车控制器的设计要求2.1.1 硬件基本设计要求1. 实现自动洗车功能，成本低，电路设计简洁。2. 操作简单，数码管显示洗车速度、洗车时间和洗车状态等。3. 红外对管和光线检测要比较灵敏。2.1.2 系统试验工作原理基于AT89S52自动洗车控制器的工作原理首先是通过车辆检测电路和光线检测电路检测有无车辆和有无光线后并将其转换成电压信号。输出电压信号通常很小，需要通过运算放大器将信号放大并送入到主控电路的单片机中进行处理后显示出相应的状态。2.1.3系统设计基本思路按照设计的基本要求，系统可以分为单片机最小系统、车辆检测电路、光线检测电路、人机交互界面和系统电源、蜂鸣器报警电路、继电器电路、串口通信电路等几大部分组成2。2.1.4 目标特色与创新1. 系统采用单片机为控制核心， 一是它可以很大程度上简化系统的组成构造；二是单片机适用性和可拓展性强，可以方便的对系统进行应用和拓展。2. 使用红外对管在车辆检测模块电路中，其成本低，精度高。3. 使用数码管显示洗车速度，同时还可显示洗车时间、洗车状态等。4. 采用独立按键输入数据目的是其操作简单且方便。5. 当洗车结束和洗车过程中出现异常物，其具有声音提示和报警功能。2.2 单片机的选型对于单片机选型，应从单片机应用系统的可开发性，实用性和技术性三方面来考虑：1单片机的可开发性：选用的单片机应具有可靠的开发手段，比如仿真调试手段、程序开发工具等。2 单片机的实用性：应考虑单片机的供货渠道、供应货源等方面，对单片机的提供厂家要确保单片机应用系统能够可靠、长期的运行。3单片机的技术性：选型时应考虑单片机的技术指标。在单片机芯片进行选择时要保证单片机应用系统在相应的技术指标下能够可靠运作。AT89S52单片机是AT89S系列中的增强型高档机产品，它具有以下标准功能： 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。在工程应用中AT89S52有一显著的优势：不需要烧写器，只借助PC 机的并口输出和极为简单的下载电路，便可将程序通过串行方式写入单片机。并且下载电路可设计在系统中，可以随时修改单片机的软件而不对硬件做任何改动3。 因此，通过对目前主流型号的比较，我最终选择了AT89S52通用的普通单片机来实现系统设计。2.3 单片机选型最终采用方案：鉴于本设计的功能要求，在具体设计时采用的最终设计方案如下框图所示：车辆检测电路光检测电路MCUAT89S52数码管显示电路4个独立按键电路继电器电路蜂鸣器报警LED发光二极管提示电路图2.1 单片机实现方案原理框图2.4人机交互电路2.4.1 键盘输入部分人机交互界面中最重要的组成部分包括键盘输入，它使系统可以直接接受用户指令，相对于单片机系统来说键盘接口信号就是输入信号。 1.方案一：Intel8279是为8位微处理机设计的通用可编程键盘和显示器I/O接口器件，该器件的特点是硬件扫描键盘和显示器，因此它能同时执行键盘与显示器操作。但是在与单片机编程中比较复杂。2.方案二：采用最常用的独立键盘。独立键盘编程简单，比较浪费单片机IO口，但是它可以大大简化程序的编写。3.采用方案：由于此设计并不需要很多的按键，而且单片机的端口够用，因此，我选择了独立键盘。2.4.2 输出显示1.方案一：全部数码管显示。2.方案二：采用LCD液晶显示，它具有低功耗、可视面大、较高精细的画质等优点，因此其显示技术已得到广泛应用。LCD液晶显示器的工作原理：液晶是这样一种有机化合物，在常温条件下，呈现出既有液体的流动性，又有晶体的光学各向异性，因而称为“液晶”。在电场、磁场、温度、应力等外部条件的影响下，其分子容易发生再排列，使液晶的各种光学性质随之发生变化，液晶这种各向异性及其分子排列易受外加电场、磁场的控制。因此，用液晶做成显示器件，就可以把上诉外界条件的变化反映出来从而形成现实的效果。3.采用方案：由于本设计并不需要显示较复杂的数据，采用LCD液晶成本高，因此我最终选择了四位一体0.56英寸共阳7段带点数码管显示。2.5 系统电源由于单片机需要5V电源供电电压，所以本设计板内电路应用了LM7805稳压片。x7805系列是三端正电源稳压电路，TO-220封装能提供多种固定的输出电压，应用范围广。内含过流、过热和过载保护电路。带散热片时，最大输出电流可达1.5A。虽然是固定稳压电路，但使用外接元件，可获得不同的电压和电流4。2.5.1 LM7805的特点有：（1）最大输出电流可达1.5A；（2）输出电压为5V；（3）过热、过载载保护，短路保护；（4）输出晶休管SOA保护；1. LM7805的功能框图 图2.2 LM7805的功能框图2. 板内电源电路原理图：图2.3 板内电源电路原理图2.6 具体实施方案简介根据以上设计方案，本设计硬件部分采用以51系列单片机AT89S52为控制核心，实现自动洗车控制器的基本控制功能。自动洗车控制器系统由单片机最小系统、车辆检测电路、光线检测电路、人机交互界面和系统电源、蜂鸣器报警电路、继电器电路、串口通信电路等几大部分组成。最小系统部分主要包括AT89S52和经典复位电路；车辆检测电路主要由红外对管经典电路实现；光线检测电路主要光敏电阻和运放电路实现；人机交互界面为按键输入和点数码管、发光二极管显示，主要使用4个独立按键和4位一体数码管显示器，可以方便的输入数据和直观的显示数据；系统电源以外接12V电源和板上电源电路为核心设计电路以提供系统正常工作电压；蜂鸣器报警电路主要用于模拟报警；继电器电路主要用于模拟洗车开关5。 系统硬件的结构框图如下所示：红外电路AT89S52 单片机单片机控制模块数据采集部分四位一体数码管O4个独立按键人机交互界面运放数据处理电路蜂鸣器电路继电器电路人机交互界面块人机交互界面光线检测光线检测LED发光二极管O图2.4 系统硬件结构框图3.系统设计实现根据设计要求以及系统所需要实现的功能，在设计系统时可以分成以下几个部分：单片机控制模块，数据采集与信号处理转换电路，人机接口界面、系统电源以及扩继电器、蜂鸣器模块。3.1 基于AT89S52的主控电路AT89S52单片机是ATMEL公司推出的高档型AT89S系列的增强型产品。它具有8K 在系统可编程 Flash 存储器，是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器。它与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容，因其使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造1。AT89S52单片机片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，适于常规编程器。AT89S52拥有在系统可编程 Flash和8位CPU ，为此 AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供超有效及高灵活的应用6。主要功能特性见下表3.1所示：表3.1 AT89S52功能 兼容MCS-51指令系统 8k可反复擦写(1000次）ISP Flash ROM 32个双向I/O口 4.5-5.5V工作电压 3个16位可编程定时/计数器 时钟频率0-33MHz 全双工UART串行中断口线 256x8bit内部RAM 2个外部中断源 低功耗空闲和省电模式 中断唤醒省电模式 3级加密位 看门狗（WDT）电路 软件设置空闲和省电功能 灵活的ISP字节和分页编程 双数据寄存器指针引脚封装如下图3.1所示：图3.1 AT89S52的引脚图各引脚功能说明： VCC（40脚）: 电源供电电压4.05.0 V。 GND（20脚）: 电源地电平P0口：P0 口是一个双向 I/O 口 ，它有8 位漏极开路。作为输出口每位能驱动 8 个 TTL 逻辑电平。当引脚用作高阻抗输入时，P0 端口写“1”；当P0 口被作为低 8 位地址/数据复用，需要访问外部程序和数据存储器。 在这种状态下P0 具有内部上拉电阻。在 flash 编程时，P0 口用来接收指令字节；在程序校验时，也用来输出指令字节；外部上拉电阻是在程序校验时。P1 口：P1 口是一个8 位双向 I/O 口，具有内部上拉电阻的。P1 口输出缓冲器具有驱动 4 个TTL 逻辑电平的功能。要利用内部上拉电阻把端口拉高，需要对 P1 端口写“1”，此时可以作为输入口使用。被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL )，此时可以作为输出口使用。此外，还具有如下表功能7。表3.2 P1口的引脚功能P2 口：P2 口是一个8 位双向 I/O 口，具有内部上拉电阻。P2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。当内部上拉电阻把端口拉高，对 P2 端口写“1”，此时可以作为输入口使用。当被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，作为输入使用，将输出电流（IIL ）。在用 16 位地址读取外部数据存储器或访问外部程序存储器时，这时P2 口送出高八位地址。在这种状态下P2 口使用很强的内部上拉发送 1。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。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。P3 口：P3 口是一个 8 位双向 I/O 口，具有内部上拉电阻。对 P3 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 ） 。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）。表3.3 P3口的引脚功能 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0000H-FFFFH），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。3.1.1 主控电路的设计 按照设计要求，P0接数码管段选；P1.0接蜂鸣器；P1.2接温度检测模块DS18B20的DS端；P1.2、P1.3、P1.4分别接时钟模块DS1302的串行时钟端SCL、I/O数据端SDA与复位端RST；P1.5与P1.6接两个独立按键；P1.7接继电器；P2.0、P2.1分别接高精度高增益24位A/D芯片的HX711的数据端口DOUT与时钟端口SCK；P2.2、P2.3、P2.4分别接语音芯片SC1010B的RST、CNT与BUSY端口；P2.5、P2.6、P2.7分别接1602液晶的控制端RS、RW与EN端口；P3接4*4矩阵键盘。主控电路图如下：图3.2 主控电路图3.2数据采集与信号处理转换电路3.2.1 数据采集车辆检测数据车辆检测电路硬件设计原理图：图3.3 车辆检测电路原理图 工作原理：在车辆检测电路中U2B与周边阻容元件组成带通滤波器，U2A、U2C、U2D分别与周边阻容元件组成反相放大器。D3、D4起限幅、保护作用。LM567内部的VCO（压控振荡器）产生的振荡信号（外接元件C13、R8独立设定中心频率带宽和输出延迟）由LM567的5脚输出，该方波电信号经电容C6耦合到三极管的Q1的基极，由Q1的发射极跟随输出到Q2的基极，方波电信号经Q2放大调制在VL1（红外线发光二极管）产生的红外线光信号上并发射出去8。红外线光敏二极管（VP1）接收到红外线光信号并把其变为电信号，经U2多级放大，由U2的14脚输出，经电容C9耦合又被LM567自身检测到。1. LM324芯片介绍：LM324芯片是一个四运算差动输入放大器，有14个引脚，采用直插塑料封装。比起应用在单电源的运放它具有明显的优势，它的工作区间在32伏和3伏之间，它的静态电流是MC1741芯片的1/5。考虑到许多应用场合采用外部偏置元件，它具有负电源的共模输入。如下图引脚图所示，它有5个引脚，“+”、“-”是信号输入端，“V+”、“V-”是正电源和负电源的输入端，输出端为“Vo”。显然，反相输入端为Vi-（-），它表示与Vo信号输入端的位相反；同相输入端为Vi+（+），它表示与Vo信号输入端的相位相同9。由于LM324系列由四个独立的，高增益，内部频率补偿运算放大器，其中专为从单电源供电的电压范围经营，因价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。 图3.4 LM324引脚图 图3.5 单运放引脚图2. LM567芯片介绍LM567 为通用锁相环电路音调译码器，主要用于震荡、调制、解调、和遥控编码、译码电路。 如电力线载波通信，对讲机亚音频译码，遥控等10。LM 567就如一个低压电源开关，如果收到一个位于所选定的窄频带内的输入时，就接通开关。一般的LM567还可以作为通用锁相环电路或者可变形发生器。如果作为音调控制开关用，可以把它设定在0.1至500KHZ之间的检测中心频率，而检测带宽则可以设定在中心频率14%内的范围，还可以通过选择外电阻和电容在一个宽的时间范围内的任意改变作为输出开关延迟。 图3.6 LM567引脚图 图3.7 LM567的内部原理图LM567电气参数如下:LM567的工作电压为4.759V，工作频率从直流到500kHz，静态工作电流约8mA。LM567芯片使用:LM567为通用音调译码器，主要用于外界接电阻20比1范围，逻辑兼容输出具有吸收100mA电流能力11。它的技术指标：1.可调宽带从0%至14%；2.宽信号输出与噪声的高抑制；3.对假信号抗干扰；4.高稳定的中心频率；5.中心频率调节从0.01HZ到500KHZ；6.电源电压5V至15V，推荐使用8V。应用举例：输入端接104电容，输出端接上拉电阻10K，C1、C2为0.1uF。R1、C1决定振荡频率，一般C1为104电容，R1为10K至200K。电源电压为8V。电路下图所示。 图3.8 LM567 应用图3.2.2数据采集光线检测数据 光线检测电路硬件设计原理图：图3.9光线检测电路原理图工作原理：在光线检测电路中，U7B和U7C用作跟随器；U7A和U7D与周边阻容元件组成窗口比较器；U6与周边阻容元件组成单稳态电路（用于延时、定时）。当光敏电阻检测到有光测试点T14的电位升高经过U7C跟随U7A、U7D组成的比较器测试点T18的电位升高U7B跟随使测试点T19的电位升高测试点T20的电位降低测试点T21的电位升高测试点T22的电位降低（低电平）输送到单片机。当光敏电阻检测到无光时，上述过程反之12。1.555芯片介绍555定时器是一种外形为双列直插8脚结构的中规模集成电路，体积小，使用方便。只需要搭配几个合适的阻容元件就可以构成单稳态触发器、史密特触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号电路。555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。555定时器的电气原理图和电路符号下图所示：图3.10 555定时器的电气原理图（a）和电路符号（b）3.3继电器与蜂鸣器模块设计3.3.1继电器模块的电路设计继电器模块硬件设计原理图如下： 图3.11 继电器模块原理图3.3.2蜂鸣器模块的电路设计蜂鸣器模块硬件设计原理图如下：图3.12 蜂鸣器模块原理图3.4 人机交互界面设计3.4.1 LED、键盘的控制电路本设计采用了最常用的独立按键输入方式，按键说明如下13：S1慢速洗车按键S2中速洗车按键S3快速洗车按键S4开始/强制结束洗车按键LED、键盘的控制电路原理图如下所示： 图3.13 LED、键盘控制电路图3.4.2 数码管显示电路数码管显示电路硬件原理图如下14： 图3.14 数码管显示电路原理图3.5自动洗车控制器模拟功能总简介151. 数码管开机默认显示，当检查到有车，LED2点亮，蜂鸣器发出“滴滴”两声提示。在LED2亮的情况下，先按下S1S3中任意一按键选择洗车速度（S1：慢速洗车、S2：中速洗车、S3：快速洗车，如选择的是S1慢速洗车，数码管显示；如选择的是S2中速洗车，数码管显示；如选择的是S3快速洗车，数码管显示；若未按下S1S3中任意一按键（即未选择洗车速度），数码管将显示，默洗车时间为25s），如果再按下S4开始模拟洗车，同时继电器吸合，数码管的时间将依次递减。LED3LED6的动作代表刷车状态：LED3LED6向下流水（正刷），LED7点亮，LED8熄灭，LED3LED6向下流水两次后，LED3LED6开始向上流水（反刷），LED7熄灭，LED8点亮，LED3LED6向上再流水两次，如此交替往复。当洗车完成时，时间减到0，此时数码管显示，同时继电器松开， LED3LED8全部点亮，接着按一定规律闪烁，蜂鸣器发出二次“嘀滴滴”的声音，提示洗车完成。然后又回到初始状态，等待下次洗车。2. 如果在洗车过程中，车突然离开，则LED3LED6停止流水，同时继电器松开，蜂鸣器将发出“嘀”的警报声，记录时间停止递减，洗车中断。当车回来时，可恢复中断，继续洗车；若车未回来，可按S4恢复初始状态。3. 在洗车过程中，按S4键可以强制结束洗车，此时数码管显示，同时LED3LED6停止流水，并全部点亮，继电器松开，蜂鸣器报警，恢复初始状态。4. 若检测到有车，且环境光线较弱，此时数码管显示，同时继电器吸合，LED3LED8将交叉交替闪烁一小段时间，然后LED3LED8全部熄灭，继电器松开，恢复初始状态。5. 在洗车过程中可以变更洗车速度：先选择相应的速度键，再按S4，实现变更。6. 注意：按键均应在蜂鸣器声音结束之后按下才有效。4.系统软件设计4.1 软件基本结构整个系统的功能较多，包括控制系统的初始化、数码管LED显示、按键扫描、控制等子程序。其中的某些主程序的实时性要求较高，而其他的子函数对实时性要求较低，所以，软件系统根据实时性要求采用分层结构进行设计。4.1.1主程序主程序包括整个系统的的控制流程，是系统软件的中轴。主程序里面根据各功能标志位来判断该调用哪一个子程序来处理当前的操作，有条不紊地运行各功能函数。主程序流程图如图4-1所示。开始中断初始化报警标志检测红外标志位置1按键扫描慢速按键是否洗车结束有红外信号此次洗车结束进入下次洗车红外检测标志位为0蜂鸣器不响响中速按键快速按键强制结束按键按下按下按下按下慢速洗车默认洗车和强制结束慢速洗车慢速洗车图4.1 主程序流程图4.2 主要中断程序流程图为了提高单片机的执行效率，经常采用中断事件来处理一些其他事务，当单片机的CPU正在处理某件事情的时候，单片机外部或内部发生某一件请求CPU迅速去处理，于是，CPU暂时中止当前的工作，转到中断服务处理程序处理发生的事件。中断服务处理程序处理该事件后，再回到原来被中止的地方，继续原来的工作，这成为中断。CPU处理事件的过程，称为CPU的中断响应过程。对事件的整个处理过程，称为中断处理。定时器T1中断程序流程图如图4.2所示。中断入口T1计数器初始化判断报警标志和重量是0蜂鸣器不报警蜂鸣器报警发出“嘀嘀嘀”的响闹声音返回是1否判断报警时间是否到继续报警是图4.2 定时器T1中断程序流程图5.结 论5.1 论文总结一、 主要工作及结论：1、熟悉AT89S52芯片的功能及工作特性，掌握其接口扩展方法。2、通过对数据采集的分析，了解了各种传感器、放大器，对信号的转换、传输有了更深的认识。3、对键盘和显示器进行选型比较，得出各种型号优劣比。二、 在设计中存在的问题：1、本设计的系统设计还不够优化，仍有待改善。2、对各种实用芯片性能了解不够，选择上仍有欠缺。这些都是我以后要继续研究的内容。3、电子电路的设计中对可以存在的影响因素考虑不够全面，比如在对过电压情况的处理中未作防范措施。5.2 致谢经过这段时间的努力，终于按照指导老师要求的毕业设计进度要求如期完成了基于AT89S52自动洗车控制器系统的硬件设计和软件编写任务。在做毕业设计的过程中，虽然碰到了不少的困难，但是在老师的指导以及同学的帮助还有自己的努力下，终于完成了这个设计，感谢我的指导老师和帮助我的同学，让我最终取得了一定成果。参考文献1 (英)葛凯(Karl Gerth).中国消费的崛起M.中信出版社,20112 马心凯. 基于FPGA的实用电子秤J.低压电器,20063 孙育才. ATMEL新型AT89S52系列单片机及其应用M.清华大学出版社,20054 王素珍,郑淑芬,周梅.称重配料系统传感器电源及放大电路J.传感器技术,20065 于敬芬.基于AT89S52和TLC0834的数据采集系统J.中国水运（学术版）,20066 王幸之.AT89系列单片机原理及接口技术M.北京航天航空出版社,20067 胡汉才.单片机原理及系统设计M.清华大学出版社,20028 屈晶.大学专业英语(2)(电子电气英语)M.外语教学与研究出版社, 20089 廖伟.Practical English of Electronic Industry 电子行业实用英语M.世界图书出版公司,200610 New Electronic Components 新电子元件J.11 康华光. 电子技术基础M.数字部分.高等教育出版社,199812 康华光. 电子技术基础M.模拟部分.高等教育出版社,199813 周立功. 单片机ZLG7289B串行接口LED数码管及键盘管理器件数据手册14 夏路易. 电路原理图与电路板设计教程Protel99seM.北京希望电子出版社,200215 “模拟自动洗车器”电路功能介绍EB/OL,2004 Design of Automatic Car Washing Controller Based on AT89S52College of Applied Science and technology2010 levels of Electronic Information Engineering Specialty120352010073 Minhong Guo Faculty Advisor Weida Su【Abstract】Today, the rapid economic development, China has become the automotive consumer, gradually increasing the car wash service industry demand. This design is based on the 51 Series MCU AT89S52 as the control core, the realization of the basic control function of automatic car washing controller. Washing controller consists of single-chip microcomputer control circuit, vehicle detection circuit, detection circuit, light indicating circuit, display circuit, it can realize the automatic car wash, and provides the option three car speed. This system has the advantages of simple structure, complete function, high precision, easy to use, and has a certain practical value.【Key words】Single chip microcomputer; automatic washing; ray detection; AT89S52附录A：实物作品工作图1. 数码管开机默认显示2. 按下S1-慢速洗车，数码管显示：3. 慢速洗车的工作状态：4. 按下S2-中速洗车，数码管显示：5. 中速洗车的工作状态：6. 按下S3-快速洗车，数码管显示7. 快速洗车的工作状态：8. 洗完车数码管显示附录B：原理图附录B: 程序文件zidongxiche.h#ifndef _ZIDONGXICHE_H_#define _ZIDONGXICHE_H_#include #include #define uchar unsigned char/预定义#define uint unsigned int /预定义uchar code tableduanxuan=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,/0-90x88,0x83,0xc6,0xa1,0xb86,0x8e,/abcdef0x89,0x8c,0xff,0xbf,0x00/16 h 17 p 18 全灭 19 -2 02全亮;/数码管段码表sbit ds1=P20;/数码管1sbit ds2=P21; /数码管2sbit ds3=P22; /数码管3sbit ds4=P23; /数码管4sbit k1_mansu=P24;/慢速 60ssbit k2_zhongsu=P25;/中速 40ssbit k3_kuaisu=P26;/快速 20ssbit k4_kaishi_jiesu=P27;/开始/强制结束sbit int0_hongwai=P32;/红外检测sbit int1_guangxian=P33;/光线检测sbit clock=P35;/蜂鸣器sbit jidianqi=P34;/继电器uchar aa=3;/模式变量uchar miao=25;/默认洗车时候变量uchar clock_count;/中断用到的计数器变量uchar tempbuf4=0,0,0,0;uint n_5ms;bit k1_mansu_flag,k2_zhongsu_flag,k3_kuaisu_flag,zhongyao_flag;bit hongwai_flag,guangxian_flag;uchar k4_flag;bit clock_flag;uchar count;bit dao_flag;/定时时间到的标志位uint baojing_count;uchar baojing_miao;bit n_flag,m_flag;void init()TMOD=0x10;/定时器1，中断方式1；/TH0=0x3c;/TL0=0xb0;/定时50msTH1=0xec;TL1=0x78;/5ms/ET0=1;ET1=1;/IT1=0;/低电平触发/EX1=1;/外部中断1 中断允许EA=1;/TR0=1;TR1=1;void timer_t1() interrupt 3TH1=0xec;TL1=0x78;/5msif(zhongyao_flag=1&k4_flag!=2&guangxian_flag!=1)tempbuf2=miao/10;tempbuf3=miao%10;if(zhongyao_flag=0&k4_flag!=2&guangxian_flag!=1)tempbuf2=0;tempbuf3=0;if(hongwai_flag=1&k4_flag=1)n_5ms+;if(n_5ms=200)n_5ms=0;miao-;if(miao=0)tempbuf2=0;tempbuf3=0;dao_flag=1;k4_flag=0;/*if(k4_flag=2)tempbuf0=19;tempbuf1=19;tempbuf2=19;tempbuf3=19;*/P0=tableduanxuantempbufcount;/数码管显示if(count=0) /数码管1显示ds1=0;ds2=1;ds3=1;ds4=1;if(count=1) /数码管2显示ds1=1;ds2=0;ds3=1;ds4=1;if(count=2) /数码管3显示ds1=1;ds2=1;ds3=0;ds4=1;if(count=3) /数码管4显示ds1=1;ds2=1;ds3=1;ds4=0;count+;if(count=4)count=0;#endif文件zidongxic.c#include void delay(uint ms)uint i,j;for(i=0;ims;i+)for(j=0;j120;j+);void key_scan()/按键扫描if(k1_mansu=0) /慢速按键按下k4_flag=0;delay(3);/延时if(k1_mansu=0) /慢速按键还按下k4_flag=0;k2_zhongsu_flag=0;k3_kuaisu_flag=0;k1_mansu_flag=1;while(!k1_mansu);/等待按键松手if(k2_zhongsu=0)/中速按键k4_flag=0;delay(3);if(k2_zhongsu=0)k4_flag=0;k1_mansu_flag=0;k2_zhongsu_flag=1;k3_kuaisu_flag=0;while(!k2_zhongsu);if(k3_kuaisu=0)/快速按键k4_flag=0;delay(3);if(k3_kuaisu=0)k4_flag=0;k1_mansu_flag=0;k2_zhongsu_flag=0;k3_kuaisu_flag=1;while(!k3_kuaisu);if(k4_kaishi_jiesu=0)/快速洗车与强制结束按键delay(5);if(k4_kaishi_jiesu=0)zhongyao_flag=1;k4_flag=k4_flag+1;delay(5);while(!k4_kaishi_jiesu);while(!k4_kaishi_jiesu);if(k4_flag=3)k4_flag=0;dela