传感器报告摩托车电子仪表盘电路设计

检测技术课程设计报告--摩托车电子仪表盘电路设计学院：自动化专业：自动化一、课题背景介绍与普通指针式仪表相比，数字仪表具有检测准确、故障率低、结构紧凑等优点。我们打算研制的数字显示仪表，是通过仪表盘中间5位数字来显示摩托车的车速、发动机转速、总里程和单程里程，仪表盘上部发光二极管可显示车的速度；仪表盘下部指示灯分别显示油量及油量报警、电压报警、空档显示、左右转向显示等功能。二、方案设计传感器选择2.1．1I．霍尔转速传感器尔电势放大、整形后输出计数脉冲。1电容式转速传感器当齿轮转动时，电容量发生周期性变化，通过测量电路转换为脉冲信号，则频率计显示的频率代表转速大小。设齿数为z,频率为f,则转速为:图2电容式转速传感器传感器比较霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MH，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。电容传感器结构简单、动态响应快、易于实现非接触测量，能够在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作。传感器。2.1.2油量传感器（测液位）I．电容式液位传感器电容式液位计的结构形式很多，有平极板式、同心圆柱式等。由于汽油是导电介质，因此选用同轴双层电极电容式液位计，接法如下1、2—内外电极；3—绝缘套；4—流通孔图3电容式液位传感器内电极和与之绝缘的同轴金属套组成电容的两极，外电极上开有很多流通孔使液体流入极板内。液面高度为H的区别在于介电层不同，有液体部分的介电层由液体和绝缘套组成，设其介电常数为无液体部分的介电层由空气和绝缘套组成，设其介电常数为ε0，因此总电容液位为零时的电容称为零点电容，即液位为H时电容的变化量为式中，dD金属套与内电极间绝缘层越薄，液位计灵敏度就越高。将电容信号转化为电压信号，油量就转化为电压值，对电压值进行处理便可得到油量，下图是将电容信号转化为电压信号运算放大电器测量电路原理图。图传感器的电容是交流电源电压是输出电压信号。由运算放大器原理可有图4 测液位电容的测量电路板模式压力传感器测量原理P=gh P是油箱底部的压强，是汽油的密度g为重力加速度h为箱内汽油的高度根据油箱内汽油的变化，导致P的变化，P的变化直接影响了应变片的变形程度，进而改变应变片的阻值的变化我们再根据测量电路测出阻值的变化，得出压强及高度h的变化，最终得出油箱内的油位要密闭，一旦盒子有所损坏会引起事故。应变片盒子图5板模式压力传感器测液位光电池测油位上图的光电池元件固定在油箱的底部。随着油位的降低光线穿过的液体的厚度减少，光线被吸收的部分减少，从而光电池接受到的光强增强，光电池对外的输出电压变大。外部电路通过检测电压的高低，从而显示相应的油位1为玻璃 2为光电导层，3是电极4是绝缘衬底，5为金属壳6为黑色绝缘玻璃 7为引线图6版模式压力传感器优点：汽油在正常的工作情况下，其物理化学特性保持相对稳定，故可以忽略工作温度升高导致的油的透光性等特性的影响………同时虽然车子在行驶过程中油位由于颠簸会很不不需要额外的的电源为其供电，这是其很大的优势接较复杂的外部识别电路。传感器比较从上分析可知，板模式压力传感器对于盒子的安装要求比较高，而且要求应变片有高灵敏度系数，因为油箱的油量较少，油量变化时压力的变化很小。采用光电池测油位时，当使测量精度的影响都较小。参数的计算（Nｆ式中,n则有：V=M*(2**R/N)其中M是T1记的脉冲数目设计分析因为本设计采用单片机作为控制器件并且，由于我们小组是进行理论上的研究，所以，该设计在实际应用时会发生的各种情况不得预知，特别是仪表盘在各种干扰和振动环境下的工作状态尚待验证。电路原理图转向(的实现转向实现电路如下图7电位器的b8电路的输入端。在图8中，当b2.55v亮，车向右转；当b2.45v时，D1亮，车向左转。图7测转向的旋转电位器输入输入图8转向显示电路油量、里程等显示电路图8总控制电路档位测量电路由6个开关产生中断脉冲8255PA口读取中断并判断哪个档位并在图中单个的数码管显示08098255的PC7,PC60接的P3.32051计数器1对开关型霍尔集成传感器产生的脉冲进行计数，并由T0PC0~PC3控制的数码管显示，速度由PC4,PC5控制的数码管显示控制流程图转向显示控制向左转向左转D1亮转向向右转D2亮图9转向显示控制流程图油量、量程、档位等显示控制89c205189c2051查询并判断档位油量计算ADC0809换档脉冲产生电路转化电路换档显示油量、速度、里程、档位器图10油量、量程、档位等显示控制流程图软件设计设计思想0809080989c2051。流程图速度里程计算流程图摩托车启动对0809、8255初始化将T1清零，设置T0工作在定时状态（1s）T1工作在计数状态从EEPROM中读取里程数启动T0、T1TO溢出NY

T0继续定时读取T1计数值计算速度和里程N是否要显示里程Y8255数码管动态扫描显示将速度送8255过数码管动态显示将里程存入EEPROM一次里程摩托车制动Y结束

N11速度里程计算流程图0INT0INT0中断读PA口值PA.0=1PA.1=1PA.2=1PA.3=11234返回图12 外部中断0响应流程图1服务程序流程图INT1INT1中断读PA口值PA.4=1PA.5=1PA.6=156计算并显示油量返回图13 外部中断1响应流程图源程序ORG0000HJMPMAINORG0003HJMPSERVE0ORG000BHJMPSERVE1ORG0013HJMPSERVE2ORG0030HMAIN:MOV30H,#00H;30,31用于存放里程；34用于存放油量MOV31H,#00HMOV32H,#00H；32用于存放速度MOV33H,#00H；33用于存放档位MOV34H,#00H；34用于存放油量MOVP3,73HMOVP1,80HMOVIE,8FH；中断设置MOVTMOD,61HMOVTH1,00H；T0,T1初始化MOVTL1,00HMOVTH0,XH;MOVTL0,XLSET TR1 ；起动计时器SET TR0MOV P3,#0FFHMOV L:MOVR1,#08H ；显示里程MOVR0,#30HL1:MOVA,@R0ANLA,#0FHMOVC MOV P3,#7CHMOV P1,AMOV P3,#7EHMOV P1,R1LCALL MOV RR AMOV MOVA,@R0ANLA,0F0HSWAPAMOVCA,@A+DPTRMOV P3,#7CHMOV P1,AMOV P3,#7EHMOV RP1,R1LCALL MOV RR AMOV INC R0CJNER1,#00H,L1MOV ANL A,0FHMOVCMOV P3,#7EHMOV P1,#10HMOV P3,#7DHMOV P1,ALCALLDELAYMOVA,32HANLA,0F0HSWAPAMOVCMOV P3,#7EHMOV P1,#20HMOV P3,#7DHMOV P1,ALCALLDELAYMOV A,33HMOV MOVCMOV P1,ALCALLMOV A,34H

；显示速度；显示档位；显示油量ANL A,#0FHMOVCA,@A+DPTRMOV P3,#7EHMOV P1,#80HMOV P3,#7DHMOV P1,ALCALLDELAYMOV A,34HANL MOVCA,@A+DPTRMOV P3,#7EHMOV P1,#40HMOV P3,#7DHMOV P1,ALCALLDELAYJMPLSERVE0:MOV P3,#80H1-4是哪个档位引起中断MOV R1,P1ANL R1,#0FHMOV A,#01HMOV R2,#01HLOOP: CJNEA,R1,L2MOV 33H,R2JMP L2: INC RL AJMP RETURN:RETISERVE1:MOV A,TL1 ；计算速度及更新里程MOV B,NDIV ABMOV B,X1MUL ABMOV B,Y1DIV ABMOV ADD A,30HMOV30H,AMOVA,31HADDCA,#00HMOV31H,ARETISERVE2:MOV P3,#80H ；查询是档5、档6还是0809引起中MOV R1,P1ANL R1,#0F0HMOV MOV A,#10HMOV LOOP1: CJNEA,R1,L3MOV 33H,R2JMP L3: INC RL ACJNEA,#40H,LOOP1MOV MOV A,P1MOV B,Y0DIV ABMOV B,X0MUL ABMOV RETURN1:RETIDELAYPROCMOVR3,#0FFHMOVR4,#0FFHLOOP3:LOOP4:DJNZR4,LOOP4DJNZR3,LOOP3RETEND

；将档位存入33H单元；将油量存入34h单元三．课设小结液位传感器，这样可以连续测量液位的高低。在电路方面我们实行了优化。其中，设计方法由我们五人一起商量决定，胡运强主要负责编写程序，陈浩主