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1、基于单片片机的汽汽车水温温表设计计作者 张张旭 覃庆环环摘要随着汽车车工业的的迅速发发展和人人们生活活水平及及需要的的不断提提高，越越来越多多的汽车车走入了了大众的的生活，而而在汽车车的发展展过程中中对汽车车水温表表的设计计和实现现技术要要求又尤尤为重要要本论文是是主要介介绍基于于51单单片机汽汽车水温温表的设设计思路路、流程程及应用用；论文文结合并并参考各各类有关关汽车水水温表书书籍，主主要阐述述汽车水水温表的的总体原原理设计计、硬件件设计与与软件设设计，以以及水温温表显示示调试方方法。关键词：单片机机,汽车车,DS118B220,水温表表；目录1 前言言. -0-2 汽车车水温表表简介.-
2、1-2.1汽汽车水温温表概述述 . -2- 2.2常见见汽车水水温表的的工作原原理 . -2-3 水温温表总体体原理及及设计 . -4-3.1硬硬件的总总体设计计 . -4-3.1.1硬件件系统子子模块 . -44-3.2软软件的总总体设计计 . -4-4 水温温表的硬硬件设计计 . -5-4.1单单片机最最小系统统电路 . -55- 44.2数数码管显显示电路路. -5- 44.3温温度采集集电路 . -6-5 水温温表的软软件设计计 . -110- 55.1主主流程图图 . -111- 55.2 读取温温度DSS18BB20模模块的流流程 . -111-6 水温温表的调调试 . -13-
3、66.1 硬件电电路调试试 . -13- 66.2 软件调调试 . -113-7 总结结 . -144-8 参考考文献 . -15-附录一 水温表表程序前言从第一辆辆汽车诞诞生到现现在已有有一百多多年的历历史，随随着社会会和科学学技术的的发展，如如今汽车车已经走走进了寻寻常百姓姓家，成成为人们们必备的的交通工工具之一一；而且且我国经经济发展展水平与与汽车产产业发展展水平有有着密切切的关系系，汽车车产业是是衡量我我国经济济发展水水平的重重要指标标，汽车车工业在在我国已已经占着着举足轻轻重的地地位。随随着汽车车电子技技术和计计算机控控制技术术的发展展，各类类汽车公公司厂商商都运用用大量的的电子技技
4、术和计计算机技技术，从从而改善善汽车经经济性、安全性性和舒适适性，并并且提高高了汽车车技术性性能。然然而汽车车水温表表测量准准确、显显示正确确，对汽汽车发动动机来说说尤为重重要。2 汽车车水温表表简介2.1汽汽车水温温表概述述汽车水温温表是用用来指示示汽车发发动机冷冷却水的的工作温温度，并并向司乘乘人员显显示发动动机工作作水温是是否工作作正常。它由装装在气缸缸盖上的的温度传传感器和和转在仪仪表盘上上的水温温表组成成。2.2常常见汽车车水温表表的工作作原理 常常见的汽汽车水温温表有电电热式、电磁式式和蒸气气压力是是三类，它它们与不不同的感感应器相相配合，进进行水温温测定。2.2.1电热热式水温温
5、表工作作原理当汽车发发动机水水温升高高使双金金属片向向离开固固定触点点的方向向弯曲，使使触点彼彼此接触触的压力力减弱；通过压压力的减减弱增加加打开的的时间，使使通过加加热线圈圈的电流流平均值值减小，水水温表指指针指向向高温。水温降降低时，触触电压力力增大，平平均电流流增大，水水温表的的双金属属片弯曲曲怎大，指指针指向向低温。如图22-1所所示；图 21电热式式水温表表2.2.2电磁式式水温表表工作原原理电磁式水水温表内内有两个个铁芯式式线圈，在在线圈交交叉位置置上，装装有小磁磁片、配配重和指指针等组组成的转转子，传传感器为为温度系系数热敏敏电阻。低温时时，传感感器热敏敏电阻阻阻值为110000
6、，此时时，线圈圈L2和和大电阻阻串联,通过的的电流，大大部分流流入L11，在综综合电场场是指针针停在刻刻度322处。当当温度升升高时，传传感器受受温度的的影响，热热敏电阻阻阻值变变小（约约为1550），LL2所通通过电流流，L11相对减减少，磁磁场的综综合作用用是指针针向高温温1000刻度移移动。如如图2-2所示示；图 22电磁式式水温表表3.1.1蒸气气压力式式水温表表工作原原理当水温表表的感温温包受热热时，充充灌在其其中的介介质（氯氯乙烷或或乙醚等等）受热热蒸发（乙乙醚液体体在大气气压力下下的沸点点是344），蒸蒸气压力力通过毛毛细管进进入弹簧簧管，压压力迫使使弹簧向向外扩张张，弹簧簧管的
7、自自由端与与连杆的的一头销销钉连接接，连杆杆的另一一端与扇扇形齿轮轮固定。传动机机构中，扇扇形齿轮轮与中心心齿轮啮啮合传动动，并使使装在中中心齿轮轮轴上的的指针在在刻度盘盘上指出出被测介介质温度度值。感感温包内内液体体体积受感感温包与与弹簧管管相对位位置影响响。如图图2-33所示；图 23蒸气压压力式水水温表3水温表表总体原原理及设设计3.1硬硬件总体体设计设计并制制作一个个基于单单片机的的汽车水水温表的的电路，其其结构框框图如图图2-11：单片机AT89S51数码管显示温度传感器DS18B20图 31 系系统结构构框图3.1.1硬件系系统子模模块(1) 单片机机最小系系统电路路部分(2) 温
8、度采采集电路路部分(3) 数码管管温度显显示电路路部分3.2 软件总总体设计计良好的设设计方案案可以减减少软件件设计的的工作量量，提高高软件的的通用性性，扩展展性和可可读性。本系统的的设计方方案和步步骤如下下：(1) 根据需需求按照照系统的的功能要要求，逐逐级划分分模块。(2) 明确各各模块之之间的数数据流传传递关系系，力求求数据传传递少，以以增强各各模块的的独立性性，便于于软件编编制和调调试。(3) 确定软软件开发发环境，选选择设计计语言，完完成模块块功能设设计，并并分别调调试通过过。(4) 按照开开发式软软件设计计结构，将将各模块块有机的的结合起起来，即即成一个个较完善善的系统统。首先接通
9、通电源系系统开始始工作，系系统开始始工作后后，通过过温度传传感器开开始实时时检测，调调用显示示子程序序显示检检测结果果。4水温表表硬件设设4.1单单片机最最小系统统电路因为899S522单片机机内部自自带8KK的ROOM和2256字字节的RRAM，因因此不必必构建单单片机系系统的扩扩展电路路。如图图31，单单片机最最小系统统有复位位电路和和振荡器器电路。值得注注意的一一点是单单片机的的31脚脚必须接接高电平平，否则则系统将将不能运运行。因因为该脚脚不接时时为低电电平，单单片机将将直接读读取外部部程序存存储器，而而系统没没有外部部程序存存储器，所所以必须须接VCCC。在在按键两两端并联联一个电电
10、解电容容，滤除除交流干干扰，增增加系统统抗干扰扰能力。图411 单片片机最小小系统图图4.2数数码管显显示电路路（1）数数码管显显示说明明各个数码码管的段段码都是是单片机机的数据据口输出出，即各个个数码管管输入的的段码都都是一样样的，为了使使其分别别显示不不同的数数字，可采用用动态显显示的方方式，即先只只让最低低位显示示0(含含点)，经经过一段段延时，再再只让次次低位显显示1，如如此类推推。由视视觉暂留留，只要我我们的延延时时间间足够短短，就能能够使得得数码的的显示看看起来非非常的稳稳定清楚楚，过程如如表3-1。表4-11 数码码管编码码表段码位码显示器状状态08H01H0abH02H1112H04H222H08H3a1H10H4424H20H504H40H6aaH80H7本论文中中使用了了3个数数码管，其其中前两两位使用用动态扫扫描显示示实测温温度，在在设置加加热温度度的时候候，两个个数码管管是闪烁烁，以提提示目前前处在温温度设置置状态。第三位位数码管管静态显显示符号号“”。4.3温温度采集集电路（1） DS118B220介绍绍Dalllas最最新单线线数字
