基于89c51的轮胎自动充气压力控制器设计

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1、设计课题:学院名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师:指导教师意见:成绩:签名:目录引言"VI1）方案选择2）方案设计框图3）总体设计方案硕件电路设计压力传感器检测电路单片机显示部分A/D转换部分1)2)3)4)5）键盘部分6）电磁继电器控制电路7）吋钟电路8）复位电路软件设计1）显示部分子程序设计1.LED显示子程序设计思路2.显示子程序流程图A/D转换了程序设计1.A/D转换子程序设计思路2.A/D转换子程序流程键盘部分子程序设计1.键输入原理2.键盘扫描工作原理及了程序流程图软件总体设计1•总

2、体设计思路2.丿*内-自:3.总体程序流程图系统调试实验总结2)3)4)附录A系统原理图附录源序VRI卩♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦,参考文献2••••••••••••33345••••••••••••789101111121313‘♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦1313141414••••••••••1515161617••••••••••1818202223‘♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦<2•271引言目前，随着人们生活水平的逐渐提高，小汽车也逐渐成为了人们的代步工具。因此，在小汽车性

3、能方而的逐渐捉升就成了一个十分冇研究价值的课题。现在，行车旅行一件令人苦恼的事情就是，车胎经常会在半路没气，这一方面会加人对燃油的使用而导致温室气体的排放，加重轮胎的磨损，同时又会影响我们的驾驶心情，造成了一系列的不便。由于我们生活节奏的加快，手动充气这种费吋费力的方法已经无法满足人们的要求。于是，口动充气机便应运而生，它使用方便，又能为人们节约大量的时间。本电子设计就是基于89C51芯片而设计的一种自动充气机。它是全□动的，只需接上电源，然后设定你所需耍的气压值，它就能自动完成充气任务，在充气完成后自动关闭气泵

4、。虽然我们的设计无法与当前市场上一些比较先进的自动充气控制设备相媲美，但是它结构简单，成木低廉,操作方便。通过这次电子设计，我们对单片机的结构与编程实践将冇一个更加深入的了解，为我们日后更深入的研究打卜•基础。2方案设计1）方案选择方案一：选用差分式电容压力传感器，其线性度和灵敏度较好。其原理是，由于压差的变化，使电容发生变化，经过转换电路，从而转化为电压或电流的变化，进而根据需要进行进一步转化。其缺点是，不易实现对被测气体或液体的密封，因此不宜采用在压力太大的场合。方案二：选用半导体压敏电阻式进气压力传感器，它

5、是利用半导体的压敏效应制成的。它的特点是尺寸小，精度高，响应性好，再现性、抗震性好,且生产成本低，所以得到广泛应用。它由压力转换元件和把转换元件输出信号进行放大的混合集成电路构成。压力转换元件是利用半导体的电压效应制成的硅膜片。硅膜片的一面是真空室，另一面导入进气管压力。由于硅膜片的一侧是真空室，所以进气管压力越高，硅膜片的变形越大，它的应变与压力成正比。附着在薄膜上的应变电阻的阻值与压力成正比变化，这样就可以利用转换电路把硅膜片的变形变成电信号。因为输出的电信号微弱，所以用混合集成电路进行放大后输出。这两种方案

6、都选用了单片机进行控制，因为在充气过程屮对于充气速度没有严格要求，因此传动系统中选择了直流电机。在设计中，由于在轮胎的气压-•般较大（一•般约为标准大气压的两至三倍），为了避免较大谋差，因此选用了第二种方案。2）方案设计框图下图2.1为单片机最小应用系统的组成框图:图2.1方案设计框图3）总体设计方案自动充气系统由压力传感器和相关的放大电路、ADC转换器、单片机最小系统、行列式键盘、显示装置和充气系统组成。设计思路是：首先由键盘输入设定的充气压力值，然后通过3路LED数码管显示其数值，输入设定值后便可以启动气泵进

7、行充气。充气过程中的压力值可以通过传感器采集，再通过放大电路放大，接着传输到模/数转换器ADC0809的-•路模拟信号通道，转换出八路数字信号传给单片机AT89C51,接着单片机把计算气压值送给LED数码管并让它以动态扫描的方式当前气压值。当两个值相等时，屮断驱动电路，停止充气。在硬件电路中将对单片机部分，ADC转换部分，行列式部分和键盘显示部分做详细的介绍，传感器检测部分和充气系统部分将作简单的介绍。3硬件电路设计1)压力传感器检测电路图3」压力传感器检测电路图3.1分为三部分，第一部分为供电电路，第二部分为压

8、力检测电路，第三部分为放大电路，放大后的信号送入A/D转换器。图屮采用多臂电桥，可以有效的提高传感器的灵敏度和减少非线性误差。而口对于传感器电阻范围的选取，也尽量选择压力与电阻成线性关系的区域。2)单片机AT89C51是美国Atmel公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes的随机存取数据存