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1、 微机检测系统课程设计说明书交通与汽车工程学院课程设计说明书课 程 名 称: 微机测控系统课程设计 课 程 代 码: 6010339 题 目: 车速检测系统 年级/专业/班:2012级/车辆工程/汽电12（3）-1 学 生 姓 名: 邓东方 学 号: 3320120393102 开 始 时 间: 2014 年 12 月 29 日完 成 时 间: 2015 年 01 月 23 日课程设计成绩：学习态度及平时成绩（30）技术水平与实际能力（20）创新（5）说明书（计算书、图纸、分析报告）撰写质量（45）总 分（100）指导教师签名： 年 月 日 目 录摘要21 引言31.1 汽车检测技术的发展情况
2、31.2 国内汽车综合性能检测技术的发展方向31.3 任务与分析42 车速检测系统方案设计52.1 系统设计方案52.2 系统总体框图53 车速检测系统硬件电路设计64 车速检测系统软件设计 104.1 系统软件分析105 系统调试过程12结论15致谢16参考文献 17附录1：程序18附录2：电路硬件图22摘 要本课程设计是基于AT89C1单片机为控制核心的车速检测系统。在硬件电路部分，此设计的采用AT89C51单片机、输入脉冲电路、时钟电路、信号处理电路、和复位电路、光电传感器。本设计先测量出光电传感器的电信号，然后通过单片机对所测出的信号在规定范围内进行判断，并通过LED显示车速数值。关键
3、词:AT89C51单片机 车速检测 脉冲输入 LED显示 1 引 言1.1 汽车检测技术的发展情况随着科技的进步，作为代步工具的汽车从简单的机械合成产品逐渐发展成集智能电子机械高度结合的地步。这不仅仅代表增加了汽车的附加功能，而且更巩固了一些传统的机械技术参数，比如舒适性、操作稳定性、安全性。而随着电子技术的高速发展，我相信在不久的未来汽车会更向我们现在处于概念的设想成为现实。同时紧跟着汽车制造的检测技术也实现了从无到有，一步步发展到现在这么先进，利用各种检测技术便能很好的检测出汽车的各个性能。特别是利用微机为中心的检测系统，不仅服务于汽车，也独立出来应用到生活的各个方面。1.2 国内汽车综合
4、性能检测技术的发展方向我国汽车综合性能检测经历了从无到有，从小到大；从引进技术、引进检测设备，到自主研究开发推广应用；从单一性能检测到综合检测，取得了很大的进步。尤其是检测设备的研制生产得到了快速发展，缩小了与先进国家的差距。如今汽车检测中通用的制动试验台、侧滑试验台、底盘测功机等，国内已自给自余，而且结构形式多样。a汽车检测技术基础规范化我国检测技术发展过程中，普遍重视硬件技术，忽略或是轻视了难度大、投入多、社会效益明显的检测方法、限值标准等基础性技术的研究。随着检测手段的完善，与硬件相配套的检测技术软件将进一步完善。制定和完善汽车检测项目的检测方法和限值标准，如驱动轮输出功率、底盘传动系的
5、功率损耗、滑行距离、加速时间和距离、发动机燃料消耗率、悬架性能、可靠性等；制定营运汽车技术状况检测评定细则，统一规范全国各地的检测要求和操作技术；制定用于综合性能检测站的大型检测设备的形式认证规则，以保证综合性能检测站履行其职责。b汽车检测设备智能化目前国外的汽车检测设备已大量应用光、机、电一体化技术，并采用计算机测控，有些检测设备具有专家系统和智能化功能，能对汽车技术状况进行检测，并能诊断出汽车故障发生的部位和原因，引导维修人员迅速排除故障。c汽车检测管理网络化目前我国的汽车综合性能检测站部分已实现了计算机管理系统检测，虽然计算机管理系统采用了计算机测控，但各个站的计算机测控方式千差万别。即
6、使采用采用计算机网络系统技术的，也仅仅是一个站内部实现了网络化。随着技术和管理的进步，今后汽车检测将实现真正的网络化（局域网），从而作到信息资源共享、硬件资源共享、软件资源共享。在此基础上，利用信息高速公路将全国的汽车综合性能检测站，联成一个广域网，使上级交通管理部门可以即时了解各地区车辆状况。1.3 任务与分析本设计的主要任务是通过单片机实现汽车车速检测的检测功能。汽车检测系统是通过文字信息让驾驶员了解汽车的工作状态。该系统通过光电传感器进行信号检测，要求：（1）测量车辆的速度，并且用数码管显示；（2）数码管显示速度精确到两位小数；（3）当车轮改变速度时实时显示车轮的速度；（4）利用单片机I
7、/O实现数据的输入和输出；（5）利用单片机定时/计数器实现定时和计数功能。2 车速检测系统方案设计2.1 系统设计方案设计的核心是以AT89C51单片机作为硬件电路的核心，通过其定时器来实现定时1秒。先应在protell99se中绘制出原理图并作相应的ERC检查，检查无错误后，在相应地方用文本标出注释；其次根据设计思路确定出相应的程序设计方案，并选择最佳的方案，并在Keil软件里面进行程序的编写和调试；最后在程序调试无误后在Proteus中搭建虚拟的单片机仿真平台，并和Keil实现联调，并在Proteus中实现仿真结果。所以本次设计是以单片机AT89C51为核心，通过光电传感器产生数字信号，送
8、入单片机进行处理，再通过单片机送入数码管7SEG-MPX6-CC段码口，通过单片机进行动态显示。2.2 系统总体框图光电信号数据采集信号XTAL2 P0.00.7 P2.02.1AT89C51单片机P1.07SEG-MPX6-CC-数码管进行显示脉冲信号处理图1 系统总体框图 当光电脉冲信号送入AT89C51单片机的XTAL2口时，单片机开始以时钟频率为基准，有条不紊地一拍一拍地工作。单片机AT89C51执行编写在其内部的程序，处理送来的信号，并送到P0口输出到数码管显示，并通过其P2.0和P2.1控制对数码管高低位显示的控制。3 车速检测系统硬件电路设计（1）AT89C51单片机AT89C5
9、1是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。图2 AT89C51单片机元件振荡器及定时电路89C51CPU4K字节可编程闪烁ROM256
10、字节*8RAM2个16位定时器/计数器64K总线扩展控制32可编程I/O可编程串行口 89C51系列单片机都是以8051为核心发展起来的，具有和51系列单片机及基本结构和软件特征，其内部结构如图3所示： 图3 AT89C51单片机内部框图AT89C51单片机的引脚功能：VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P0 写“1”时，可作为高阻抗输入端用。 在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash 编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电
11、阻。P1口：是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口P2 写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。在访问外部程序存储器或16 位地址的外部数据存储器（例如执
12、行MOVX DPTR 指令）时，P2 口送出高8 位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行MOVX RI 指令）时，P2 口输出P2 锁存器的内容。Flash 编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0
13、外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0
