交通汽车工程学院
课程设计说明书
课 程 名 称 汽车电控系统实课程设计
课 程 代 码
题 目 车速电控系统设计仿真
年级专业班 级车辆工程汽电班
学 生 姓 名
学 生 学 号：
开 始 时 间 2012 年 12 月 31 日
完 成 时 间 2013 年 01 月 18 日
课程设计成绩：
学态度时成绩（30）
技术水实际力（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…………………………………………………………………………………………1
1 引言
11问题提出…………………………………………………………………………………2
12单片机国外发展情况………………………………………………………………3
13务分析……………………………………………………………………………………5
2 方案分析方案设计
21车速控制方案选择……………………………………………………………………6
22总体方案确定…………………………………………………………………………7
3系统硬件设计
31控芯片选择…………………………………………………………………………8
32显示电路设计……………………………………………………………………………11
33控制机构电路设计………………………………………………………………………12
4系统软件设计仿真
41 Proteus软件环境介绍…………………………………………………………………13
42 Protel软件环境介绍…………………………………………………………………14
43系统软件分析…………………………………………………………………………15
44程序流程图……………………………………………………………………………16
45 原理图检查元器件清单………………………………………………………………14
46 程序调试………………………………………………………………………………14
47 Proteus仿真…………………………………………………………………………15
结…………………………………………………………………………………………24
致谢…………………………………………………………………………………………25
参考文献……………………………………………………………………………………26
附录A 系统原理图………………………………………………………………………27
附录B 程序编译图………………………………………………………………………28
附录C PCB图………………………………………………………………………………29
附录D 程序代码……………………………………………………………………………30
摘
设计介绍种基AT89C51单片机控制核心车速检测控制保证汽车行驶安全性提高汽车运输生产率充分发挥汽车动力性正确掌握行车速度非常重次设计中采指示灯进行车速状况报警时运动控制电动机控制供油电磁阀关闭车速控制定范围保证汽车行驶安全设计说明书该系统硬件电路工作原理进行详细介绍时出软件设计流程图源代码利MATLAB进行结果仿真分析
关键词： AT89C51单片机 车速 控制 供油电磁阀 报警 仿真
1 引 言
11 问题提出
现代社会汽车作种众交通工具生活中扮演越越重角色汽车程中车速参数汽车性行车安全影响非常车速较高时候车辆更难控制操稳定性变差汽车行驶危险性增加危害类安全报道交通事中部分超速行驶引起 实时显示车速车速高时指示灯提示动切断燃油供系统效减少类事发生够更加安全出行
12单片机国外发展情况
单片机指集成块芯片完整计算机系统部分功集成块芯片具完整计算机需部分部件：CPU存部外部总线系统目前部分会具外存时集成诸通讯接口定时器实时时钟等外围设备现强单片机系统甚声音图网络复杂输入输出系统集成块芯片
单片机称微控制器（Microcontroller）早工业控制领域单片机芯片仅CPU专处理器发展
早期单片机8位4位中成功INTEL8031简单性错获评8031发展出MCS51系列单片机系统基系统单片机系统直现广泛着工业控制领域求提高开始出现16位单片机性价理想未广泛应代单片机系统已裸机环境开发量专嵌入式操作系统广泛应全系列单片机作掌电脑手机核心处理高端单片机甚直接专WindowsLinux操作系统
说二十世纪跨越三电时代电气时代电子时代现已进入电脑时代种电脑通常指计算机简称PC机机键盘显示器等组成类计算机数熟悉种计算机智赋予种机械单片机（称微控制器）顾名思义种计算机系统片集成电路进行简单运算控制体积通常藏控机械肚子里整装置中起着类头脑作出毛病整装置瘫痪现种单片机领域已十分广泛智仪表实时工控通讯设备导航系统家电器等种产品旦单片机起产品升级换代功效常产品名称前冠形容词——智型智型洗衣机等现工厂技术员业余电子开发者搞出某产品电路太复杂功太简单极易仿制究原卡产品未单片机编程逻辑器件
单片机诞生20世纪70年代末历SCMMCUSoC三阶段
1SCM单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段寻求佳单片形态嵌入式系统佳体系结构创新模式获成功奠定SCM通计算机完全发展道路开创嵌入式系统独立发展道路Intel公司功没
2MCU微控制器（Micro Controller Unit）阶段技术发展方：断扩展满足嵌入式应时象系统求种外围电路接口电路突显象智化控制力涉领域象系统相关发展MCU重避免落电气电子技术厂家角度Intel逐渐淡出MCU发展客观素发展MCU方面著名厂家数Philips公司
3单片机嵌入式系统独立发展路MCU阶段发展重素寻求应系统芯片化解决专单片机发展然形成SoC化趋势着微电子技术IC设计EDA工具发展基SoC单片机应系统设计会较发展单片机理解单片微型计算机单片微控制器延伸单片应系统
13务分析
设计务基AT89C51单片机实现车速测量车速进行定控制介绍种基89C51单片机系统转速测试仪测量原理硬件组成软件设计设计程中应Protel软件Keil软件Proteus软件等软件完成设计求
2方案分析方案设计
21总体方案选择
通查阅相关资料设计初期两种方案供选择分：
（1）利单片机定时功定时段时间段时间外部信号进行计数显示LCD1602液晶屏
（2）方案通检测外部输入信号第次检测开始计时第二次信号时停止计时计时值保存循环五次通进行加权滤波相应转换处理送显示器显示果车速设定高车速值系统指示灯点亮提醒驾驶员电机动运作切断燃油供强迫汽车减速
22总体方案确定
通两种方案系统终选择第二方案
图21 系统框图
3系统硬件电路设计
系统设计涉3部分：（1）控芯片介绍（2）显示器设计（3）控制机构设计
31 控芯片选择
AT89C51种带4K字节闪烁编程擦读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）低电压高性CMOS 8位微处理器俗称单片机AT89C2051种带2K字节闪烁编程擦读存储器单片机单片机擦读存储器反复擦100次该器件采ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造工业标准MCS51指令集输出脚相兼容功8位CPU闪烁存储器组合单芯片中ATMELAT89C51种高效微控制器AT89C2051种精简版AT89C51单片机嵌入式控制系统提供种灵活性高价廉方案引脚排列图31示
图31 89C51单片机引脚图
51单片机复位需第九引脚持续两周期高电系统复位电路10u电解电容压开关联串联10K电阻图32示：
图32 时钟复位电路
电阻接电容中间接高电面RST种复位电路工作原理：通电时电容两端相短路RST引脚高电然电源通电阻电容充电RST端电压慢慢降降定程序低电单片机开始正常工作
引脚XTAL1XTAL2外接晶体振荡器构成部振荡电路C1C2起稳定振荡频率快速起振作电容值般5～30PF晶振常选频率6MHz12MHz24MHz采串口时常频率110592MHz晶振部振荡方式时钟信号较稳定应较设计选晶振频率12MHz电容值30PF具体电路设计电路图33示：
图33 晶体振荡电路
图34 系统
32 显示电路设计
设计采计数显示电路单片机89C51液晶显示器LCD1602拉排阻组成
字符型LCD简介：字符型液晶显示模块种专门显示字母数字符号等点阵式LCD目前常16*116*220*240*2行等模块设计采16*2行LCD1602
1602液晶显示模块单片机AT89C51直接接口电路原理图图34示：
图35 显示电路原理图
系统设计LED指示灯车速高时提醒驾驶员原理图：
图36 LED指示灯电路原理图
33 控制机构电路设计
车速高时需控制机构控制燃油供限制车速系统选直流电动机作控制供油电磁阀执行机构原理图图36示
图37 系统执行机构
4系统软件设计仿真
41 Proteus软件环境介绍
系统硬件设计首先Proteus软件环境中仿真实现Proteus目前模拟单片机外围器件工具仿真51系列AVRPIC等常MCU外围电路（LCDRAMROM键盘马达LEDADDA部分SPI器件部分IIC器件）没硬件情况Proteuspspice 仿真模拟数字电路样仿真MCU外围电路外硬件程序编写早期软件仿真必Proteus软件具方面特点：
1设计仿真软件Proteus 工具帮助学生专业士提高模拟数字电路设计力
2允许电路设计采图形环境种环境中特定符号代元器件完成会真实电路造成损害电路仿真操作
3仿真仪表描述仿真程中获信号图表
4仿真目前流行单片机PICS ATMELAVR MOTOROLA 8051 等
5设计综合性方案中利ARES开发印制电路板
42 Protel软件环境介绍
Protel印制板设计软件包澳利亚protel technology公司1990年推出电子CAD产品具方便易学实快速高速度高步通率特点采分层次拉窗口菜单结构形式户基需记背太键盘命令鼠标点击菜单命令操作protel着高动布线布通率布通率电子产CAD产品项重指标反映电子元件电路图中连接关系少印刷版图中实现设计常单双面印制板时选择适元件布局布线策略方法protel轻易达98100布通率极少数布通定方protel飞线指示出引导户手工方法连通外protel强宏命令设置功利宏命令功定义热键提高操作速度
Protel微机软硬件配置求低：cpu8088dos20版存640kb双软件（软件硬盘）单色显示器（层板设计时彩色）种兼容印机Windows9X台模拟DOS运行
Protel已成印制板设计加工方面工业标准初步统计ProtelCAD市场占率达 95成电子产品制造业界首选CAD软件
Keil软件环境介绍
Keil C51美国Keil Software公司出品51系列兼容单片机C语言软件开发系统汇编相C语言功结构性读性维护性明显优势易学易Keil提供包括C编译器宏汇编连接器库理功强仿真调试器等完整开发方案通集成开发环境（uVision）部分组合起运行Keil软件需WIN98NTWIN2000WINXP等操作系统果C语言编程Keil二选C语言仅汇编语言编程方便易集成环境强软件仿真调试工具会令事半功倍
43系统软件分析
应系统着硬件系统软件系统少部分称完整应系统间相互存整体硬件系统软件系统基础前提软件系统提供操作台软件系统硬件系统灵魂硬件系统起扩充完善作知软件系统硬件系统等重
51单片机通常两种编程语言汇编语言C语言汇编语言低级语言够直接操作硬件生成机器码效率高汇编台赖性强移植性差开发效率低C语言处二者间移植性较代码效率较高部分硬件直接访问开发效率较高写C代码移植性时候修改者做少量修改目前嵌入式系统中C语言广泛语言
44程序流程图
（1）程序流程图图41示
图41 程序流程图
程序中判断Flag_s否1果1表示已保存五次车速值开始进行滤波处理时置零Flag_s调显示函数果0直接调显示函数显示次滤波车速值
（2）定时器中断流程图42示
图42 定时器中断流程图
（3）外部中断流程图图43示
图43 外部中断流程图
第次中断开定时器计时第二次中断时读取TH0TL0值保存数组中五次读取置位Flag_s退出中断函数数组首址通编译软件汇编0x800
45 原理图检查元器件清单
Protel 99 SE中硬件电路图进行ERC电气规检查罗列元器件清单
图44图45示：
图44 ERC电气规检查结果
图45 元器件清单图
46 程序调试
程序调试显示0错误0警告表示程序调试通图46示：
图46 程序调试通示意图
47 Proteus调试
系统采Proteus进行仿真原理图设置建仿真图图47示仿真图
图47 未运行仿真图
调节外部中断输入频率代表车速情况输入频率10Hz时根计算公式中半径r035m 314转速55kmh车速值设定值100kmh时控制执行机构电动机会运作供油受影响超速指示灯熄灭
图48 仿真图（低限定值）
次调节信号发生器单片机输入频率增10Hz时根公式时输出车速应该79kmh车速设定车速100kmh电动机会转动指示灯熄灭供油电磁阀正常工作
图49 仿真图（低限定值）
调节单片机输入频率直车速超100kmh时系统控制电动机运作供油电磁阀逐渐闭合供油减果车速未降电动机运作直供油电磁阀完全切断燃油供强制汽车减速时仪表盘超速指示灯点亮提醒驾驶员（图电动机运转通三极基极高电判断出）
图410 仿真图（超速）
结
通次关车速控制系统程序仿真课程设计掌握知识尤仿真编程中电动机学会控制电动机动作
次设计程中遇困难问题需课外查询方面知识
次课程设计深深懂件事情理定结合实践空留纸面理转化成实际东西具价值
致 谢
XX老师悉心指导利完成次课程设计专业知识严谨治学态度精益求精工作作风诲倦高尚师德严律宽崇高风范朴实华易格魅力影响深远仅树立远学术目标掌握基研究方法端正学生态度受益匪浅
感谢予帮助支持老师学
参考文献
［1］张毅刚：新编MCS51单片机应设计 哈尔滨工业学出版社2004
［2］彭忆强吴琼葛晓成：电子线路辅助分析软件汽车电子方相关课程中应高等教育研究2008No 2
［3］孙仁云：汽车电器电子技术机械工业出版社20071
［4］唐岚：汽车测试技术 机械工业出版社 20067
附录A
系统原理图
附录B
程序编译图
附录C
PCB图
图C1 PCB图
附录D
程序代码
#include
#define PI 314 圆周率
#define R 035 车轮半径
sbit LEDP1^1
sbit MOP1^0
bit Flag 第次中断标志
bit Flag_s 转换标志
unsigned char COUNT 溢出次数
unsigned long T[5]
unsigned char W[5]{12345} 权值
unsigned char table[] The Speed is
unsigned char table1[]kmh
sbit EP2^5
sbit RWP2^6
sbit RSP2^7
void Init(void)
unsigned int Smooth(void)
void Delay_ms(unsigned char ms)
void Write_data(unsigned char date)
void Write_cmd(unsigned char cmd)
void LCD_init()
void Display(unsigned int d)
函数
void main(void)
{
unsigned int dis_dat
Flag0
Flag_s0
COUNT0
dis_dat0
Init()
LCD_init()
Delay_ms(20)
EA1
while(1)
{
if(Flag_s)
{
dis_datSmooth()
Flag_s0
}
if(dis_dat>100) 车速100KMh时报警
{
LED1
MO1
}else
{
LED0
MO0
}
Display(dis_dat)显示函数
}
}
名称：延时函数
功：约（ms*1)ms时间
void Delay_ms(unsigned char ms)
{
unsigned char ab
for(amsa>0a)
for(b120b>0b)
}
名称：定时器中断初始化
功：定时器0采16位中断降触发
void Init(void)
{
TMOD0x01
EX01
ET01
IT01
}
名称：滤波函数
功：加权滤波权值12345
unsigned int Smooth(void)
{
unsigned char i
unsigned int dat
float dat_temp
float sum
float avg
sum0
for(i0i<5i++)
{
sum+T[i]*W[i]
}
sumsum15
avg1000000sum 秒转转
dat_tempavg*2*PI*R*36 秒转数周长36换算成kmh
dat(int)dat_temp
return dat
}
名称：液晶写指令子程序
功：
void Write_cmd(unsigned char cmd)
{
RS0
RW0
P0cmd
Delay_ms(1)
E1
Delay_ms(1)
E0
}
名称：液晶写数子程序
功：
void Write_data(unsigned char date)
{
RS1
RW0
P0date
Delay_ms(1)
E1
Delay_ms(1)
E0
}
名称：液晶初始化程序
功：
void LCD_init()
{
E0
Write_cmd(0x38) 16*25*78位数
Write_cmd(0x0c) 显示开光标显示闪烁
Write_cmd(0x06) 址加1光标加1整屏移动
Write_cmd(0x80) 址初始
}
名称：车速显示程序
功：
void Display(unsigned int d)
{
unsigned char baishige
unsigned char num
static bit flag11
baid100
shid10010
ged10
if(flag1)
{
Write_cmd(0x01) 清屏
for(num0num<17num++)
{
Write_data(table[num])
}
Write_cmd(0x80+0x45)
for(num0num<4num++)
{
Write_data(table1[num])
}
flag10
}
Write_cmd(0x80+0x40)
Write_data(0x30+bai)
Write_data(0x30+shi)
Write_data(0x30+ge)
}
外部中断0中断函数
void INT(void) interrupt 0
{
if(Flag)
{
static unsigned char m0
T[m]TH0*256+TL0+65536*COUNT
TH00
TL00
COUNT0
m++
if(m5)
{
m0
Flag_s1
}
}else
{
Flag1
TH00
TL00
TR01
}
}
定时器0中断函数
void Time(void) interrupt 1
{
COUNT++
TH00
TL00
}
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交通汽车工程学院
课程设计说明书
课 程 名 称 汽车电控系统实课程设计
课 程 代 码
题 目 车速电控系统设计仿真
年级专业班 级车辆工程汽电班
学 生 姓 名
学 生 学 号：
开 始 时 间 2012 年 12 月 31 日
完 成 时 间 2013 年 01 月 18 日
课程设计成绩：
学态度时成绩（30）
技术水实际力（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…………………………………………………………………………………………1
1 引言
11问题提出…………………………………………………………………………………2
12单片机国外发展情况………………………………………………………………3
13务分析……………………………………………………………………………………5
2 方案分析方案设计
21车速控制方案选择……………………………………………………………………6
22总体方案确定…………………………………………………………………………7
3系统硬件设计
31控芯片选择…………………………………………………………………………8
32显示电路设计……………………………………………………………………………11
33控制机构电路设计………………………………………………………………………12
4系统软件设计仿真
41 Proteus软件环境介绍…………………………………………………………………13
42 Protel软件环境介绍…………………………………………………………………14
43系统软件分析…………………………………………………………………………15
44程序流程图……………………………………………………………………………16
45 原理图检查元器件清单………………………………………………………………14
46 程序调试………………………………………………………………………………14
47 Proteus仿真…………………………………………………………………………15
结…………………………………………………………………………………………24
致谢…………………………………………………………………………………………25
参考文献……………………………………………………………………………………26
附录A 系统原理图………………………………………………………………………27
附录B 程序编译图………………………………………………………………………28
附录C PCB图………………………………………………………………………………29
附录D 程序代码……………………………………………………………………………30
摘
设计介绍种基AT89C51单片机控制核心车速检测控制保证汽车行驶安全性提高汽车运输生产率充分发挥汽车动力性正确掌握行车速度非常重次设计中采指示灯进行车速状况报警时运动控制电动机控制供油电磁阀关闭车速控制定范围保证汽车行驶安全设计说明书该系统硬件电路工作原理进行详细介绍时出软件设计流程图源代码利MATLAB进行结果仿真分析
关键词： AT89C51单片机 车速 控制 供油电磁阀 报警 仿真
1 引 言
11 问题提出
现代社会汽车作种众交通工具生活中扮演越越重角色汽车程中车速参数汽车性行车安全影响非常车速较高时候车辆更难控制操稳定性变差汽车行驶危险性增加危害类安全报道交通事中部分超速行驶引起 实时显示车速车速高时指示灯提示动切断燃油供系统效减少类事发生够更加安全出行
12单片机国外发展情况
单片机指集成块芯片完整计算机系统部分功集成块芯片具完整计算机需部分部件：CPU存部外部总线系统目前部分会具外存时集成诸通讯接口定时器实时时钟等外围设备现强单片机系统甚声音图网络复杂输入输出系统集成块芯片
单片机称微控制器（Microcontroller）早工业控制领域单片机芯片仅CPU专处理器发展
早期单片机8位4位中成功INTEL8031简单性错获评8031发展出MCS51系列单片机系统基系统单片机系统直现广泛着工业控制领域求提高开始出现16位单片机性价理想未广泛应代单片机系统已裸机环境开发量专嵌入式操作系统广泛应全系列单片机作掌电脑手机核心处理高端单片机甚直接专WindowsLinux操作系统
说二十世纪跨越三电时代电气时代电子时代现已进入电脑时代种电脑通常指计算机简称PC机机键盘显示器等组成类计算机数熟悉种计算机智赋予种机械单片机（称微控制器）顾名思义种计算机系统片集成电路进行简单运算控制体积通常藏控机械肚子里整装置中起着类头脑作出毛病整装置瘫痪现种单片机领域已十分广泛智仪表实时工控通讯设备导航系统家电器等种产品旦单片机起产品升级换代功效常产品名称前冠形容词——智型智型洗衣机等现工厂技术员业余电子开发者搞出某产品电路太复杂功太简单极易仿制究原卡产品未单片机编程逻辑器件
单片机诞生20世纪70年代末历SCMMCUSoC三阶段
1SCM单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段寻求佳单片形态嵌入式系统佳体系结构创新模式获成功奠定SCM通计算机完全发展道路开创嵌入式系统独立发展道路Intel公司功没
2MCU微控制器（Micro Controller Unit）阶段技术发展方：断扩展满足嵌入式应时象系统求种外围电路接口电路突显象智化控制力涉领域象系统相关发展MCU重避免落电气电子技术厂家角度Intel逐渐淡出MCU发展客观素发展MCU方面著名厂家数Philips公司
3单片机嵌入式系统独立发展路MCU阶段发展重素寻求应系统芯片化解决专单片机发展然形成SoC化趋势着微电子技术IC设计EDA工具发展基SoC单片机应系统设计会较发展单片机理解单片微型计算机单片微控制器延伸单片应系统
13务分析
设计务基AT89C51单片机实现车速测量车速进行定控制介绍种基89C51单片机系统转速测试仪测量原理硬件组成软件设计设计程中应Protel软件Keil软件Proteus软件等软件完成设计求
2方案分析方案设计
21总体方案选择
通查阅相关资料设计初期两种方案供选择分：
（1）利单片机定时功定时段时间段时间外部信号进行计数显示LCD1602液晶屏
（2）方案通检测外部输入信号第次检测开始计时第二次信号时停止计时计时值保存循环五次通进行加权滤波相应转换处理送显示器显示果车速设定高车速值系统指示灯点亮提醒驾驶员电机动运作切断燃油供强迫汽车减速
22总体方案确定
通两种方案系统终选择第二方案
图21 系统框图
3系统硬件电路设计
系统设计涉3部分：（1）控芯片介绍（2）显示器设计（3）控制机构设计
31 控芯片选择
AT89C51种带4K字节闪烁编程擦读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）低电压高性CMOS 8位微处理器俗称单片机AT89C2051种带2K字节闪烁编程擦读存储器单片机单片机擦读存储器反复擦100次该器件采ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造工业标准MCS51指令集输出脚相兼容功8位CPU闪烁存储器组合单芯片中ATMELAT89C51种高效微控制器AT89C2051种精简版AT89C51单片机嵌入式控制系统提供种灵活性高价廉方案引脚排列图31示
图31 89C51单片机引脚图
51单片机复位需第九引脚持续两周期高电系统复位电路10u电解电容压开关联串联10K电阻图32示：
图32 时钟复位电路
电阻接电容中间接高电面RST种复位电路工作原理：通电时电容两端相短路RST引脚高电然电源通电阻电容充电RST端电压慢慢降降定程序低电单片机开始正常工作
引脚XTAL1XTAL2外接晶体振荡器构成部振荡电路C1C2起稳定振荡频率快速起振作电容值般5～30PF晶振常选频率6MHz12MHz24MHz采串口时常频率110592MHz晶振部振荡方式时钟信号较稳定应较设计选晶振频率12MHz电容值30PF具体电路设计电路图33示：
图33 晶体振荡电路
图34 系统
32 显示电路设计
设计采计数显示电路单片机89C51液晶显示器LCD1602拉排阻组成
字符型LCD简介：字符型液晶显示模块种专门显示字母数字符号等点阵式LCD目前常16*116*220*240*2行等模块设计采16*2行LCD1602
1602液晶显示模块单片机AT89C51直接接口电路原理图图34示：
图35 显示电路原理图
系统设计LED指示灯车速高时提醒驾驶员原理图：
图36 LED指示灯电路原理图
33 控制机构电路设计
车速高时需控制机构控制燃油供限制车速系统选直流电动机作控制供油电磁阀执行机构原理图图36示
图37 系统执行机构
4系统软件设计仿真
41 Proteus软件环境介绍
系统硬件设计首先Proteus软件环境中仿真实现Proteus目前模拟单片机外围器件工具仿真51系列AVRPIC等常MCU外围电路（LCDRAMROM键盘马达LEDADDA部分SPI器件部分IIC器件）没硬件情况Proteuspspice 仿真模拟数字电路样仿真MCU外围电路外硬件程序编写早期软件仿真必Proteus软件具方面特点：
1设计仿真软件Proteus 工具帮助学生专业士提高模拟数字电路设计力
2允许电路设计采图形环境种环境中特定符号代元器件完成会真实电路造成损害电路仿真操作
3仿真仪表描述仿真程中获信号图表
4仿真目前流行单片机PICS ATMELAVR MOTOROLA 8051 等
5设计综合性方案中利ARES开发印制电路板
42 Protel软件环境介绍
Protel印制板设计软件包澳利亚protel technology公司1990年推出电子CAD产品具方便易学实快速高速度高步通率特点采分层次拉窗口菜单结构形式户基需记背太键盘命令鼠标点击菜单命令操作protel着高动布线布通率布通率电子产CAD产品项重指标反映电子元件电路图中连接关系少印刷版图中实现设计常单双面印制板时选择适元件布局布线策略方法protel轻易达98100布通率极少数布通定方protel飞线指示出引导户手工方法连通外protel强宏命令设置功利宏命令功定义热键提高操作速度
Protel微机软硬件配置求低：cpu8088dos20版存640kb双软件（软件硬盘）单色显示器（层板设计时彩色）种兼容印机Windows9X台模拟DOS运行
Protel已成印制板设计加工方面工业标准初步统计ProtelCAD市场占率达 95成电子产品制造业界首选CAD软件
Keil软件环境介绍
Keil C51美国Keil Software公司出品51系列兼容单片机C语言软件开发系统汇编相C语言功结构性读性维护性明显优势易学易Keil提供包括C编译器宏汇编连接器库理功强仿真调试器等完整开发方案通集成开发环境（uVision）部分组合起运行Keil软件需WIN98NTWIN2000WINXP等操作系统果C语言编程Keil二选C语言仅汇编语言编程方便易集成环境强软件仿真调试工具会令事半功倍
43系统软件分析
应系统着硬件系统软件系统少部分称完整应系统间相互存整体硬件系统软件系统基础前提软件系统提供操作台软件系统硬件系统灵魂硬件系统起扩充完善作知软件系统硬件系统等重
51单片机通常两种编程语言汇编语言C语言汇编语言低级语言够直接操作硬件生成机器码效率高汇编台赖性强移植性差开发效率低C语言处二者间移植性较代码效率较高部分硬件直接访问开发效率较高写C代码移植性时候修改者做少量修改目前嵌入式系统中C语言广泛语言
44程序流程图
（1）程序流程图图41示
图41 程序流程图
程序中判断Flag_s否1果1表示已保存五次车速值开始进行滤波处理时置零Flag_s调显示函数果0直接调显示函数显示次滤波车速值
（2）定时器中断流程图42示
图42 定时器中断流程图
（3）外部中断流程图图43示
图43 外部中断流程图
第次中断开定时器计时第二次中断时读取TH0TL0值保存数组中五次读取置位Flag_s退出中断函数数组首址通编译软件汇编0x800
45 原理图检查元器件清单
Protel 99 SE中硬件电路图进行ERC电气规检查罗列元器件清单
图44图45示：
图44 ERC电气规检查结果
图45 元器件清单图
46 程序调试
程序调试显示0错误0警告表示程序调试通图46示：
图46 程序调试通示意图
47 Proteus调试
系统采Proteus进行仿真原理图设置建仿真图图47示仿真图
图47 未运行仿真图
调节外部中断输入频率代表车速情况输入频率10Hz时根计算公式中半径r035m 314转速55kmh车速值设定值100kmh时控制执行机构电动机会运作供油受影响超速指示灯熄灭
图48 仿真图（低限定值）
次调节信号发生器单片机输入频率增10Hz时根公式时输出车速应该79kmh车速设定车速100kmh电动机会转动指示灯熄灭供油电磁阀正常工作
图49 仿真图（低限定值）
调节单片机输入频率直车速超100kmh时系统控制电动机运作供油电磁阀逐渐闭合供油减果车速未降电动机运作直供油电磁阀完全切断燃油供强制汽车减速时仪表盘超速指示灯点亮提醒驾驶员（图电动机运转通三极基极高电判断出）
图410 仿真图（超速）
结
通次关车速控制系统程序仿真课程设计掌握知识尤仿真编程中电动机学会控制电动机动作
次设计程中遇困难问题需课外查询方面知识
次课程设计深深懂件事情理定结合实践空留纸面理转化成实际东西具价值
致 谢
XX老师悉心指导利完成次课程设计专业知识严谨治学态度精益求精工作作风诲倦高尚师德严律宽崇高风范朴实华易格魅力影响深远仅树立远学术目标掌握基研究方法端正学生态度受益匪浅
感谢予帮助支持老师学
参考文献
［1］张毅刚：新编MCS51单片机应设计 哈尔滨工业学出版社2004
［2］彭忆强吴琼葛晓成：电子线路辅助分析软件汽车电子方相关课程中应高等教育研究2008No 2
［3］孙仁云：汽车电器电子技术机械工业出版社20071
［4］唐岚：汽车测试技术 机械工业出版社 20067
附录A
系统原理图
附录B
程序编译图
附录C
PCB图
图C1 PCB图
附录D
程序代码
#include
#define PI 314 圆周率
#define R 035 车轮半径
sbit LEDP1^1
sbit MOP1^0
bit Flag 第次中断标志
bit Flag_s 转换标志
unsigned char COUNT 溢出次数
unsigned long T[5]
unsigned char W[5]{12345} 权值
unsigned char table[] The Speed is
unsigned char table1[]kmh
sbit EP2^5
sbit RWP2^6
sbit RSP2^7
void Init(void)
unsigned int Smooth(void)
void Delay_ms(unsigned char ms)
void Write_data(unsigned char date)
void Write_cmd(unsigned char cmd)
void LCD_init()
void Display(unsigned int d)
函数
void main(void)
{
unsigned int dis_dat
Flag0
Flag_s0
COUNT0
dis_dat0
Init()
LCD_init()
Delay_ms(20)
EA1
while(1)
{
if(Flag_s)
{
dis_datSmooth()
Flag_s0
}
if(dis_dat>100) 车速100KMh时报警
{
LED1
MO1
}else
{
LED0
MO0
}
Display(dis_dat)显示函数
}
}
名称：延时函数
功：约（ms*1)ms时间
void Delay_ms(unsigned char ms)
{
unsigned char ab
for(amsa>0a)
for(b120b>0b)
}
名称：定时器中断初始化
功：定时器0采16位中断降触发
void Init(void)
{
TMOD0x01
EX01
ET01
IT01
}
名称：滤波函数
功：加权滤波权值12345
unsigned int Smooth(void)
{
unsigned char i
unsigned int dat
float dat_temp
float sum
float avg
sum0
for(i0i<5i++)
{
sum+T[i]*W[i]
}
sumsum15
avg1000000sum 秒转转
dat_tempavg*2*PI*R*36 秒转数周长36换算成kmh
dat(int)dat_temp
return dat
}
名称：液晶写指令子程序
功：
void Write_cmd(unsigned char cmd)
{
RS0
RW0
P0cmd
Delay_ms(1)
E1
Delay_ms(1)
E0
}
名称：液晶写数子程序
功：
void Write_data(unsigned char date)
{
RS1
RW0
P0date
Delay_ms(1)
E1
Delay_ms(1)
E0
}
名称：液晶初始化程序
功：
void LCD_init()
{
E0
Write_cmd(0x38) 16*25*78位数
Write_cmd(0x0c) 显示开光标显示闪烁
Write_cmd(0x06) 址加1光标加1整屏移动
Write_cmd(0x80) 址初始
}
名称：车速显示程序
功：
void Display(unsigned int d)
{
unsigned char baishige
unsigned char num
static bit flag11
baid100
shid10010
ged10
if(flag1)
{
Write_cmd(0x01) 清屏
for(num0num<17num++)
{
Write_data(table[num])
}
Write_cmd(0x80+0x45)
for(num0num<4num++)
{
Write_data(table1[num])
}
flag10
}
Write_cmd(0x80+0x40)
Write_data(0x30+bai)
Write_data(0x30+shi)
Write_data(0x30+ge)
}
外部中断0中断函数
void INT(void) interrupt 0
{
if(Flag)
{
static unsigned char m0
T[m]TH0*256+TL0+65536*COUNT
TH00
TL00
COUNT0
m++
if(m5)
{
m0
Flag_s1
}
}else
{
Flag1
TH00
TL00
TR01
}
}
定时器0中断函数
void Time(void) interrupt 1
{
COUNT++
TH00
TL00
}
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