【機(jī)動(dòng)車側(cè)滑檢測(cè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（論文）】

第一章引言1.1研究背景隨著科學(xué)與技術(shù)的高速發(fā)展，智能化控制被作為一個(gè)全新的領(lǐng)域，備受人們關(guān)注，目前應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車發(fā)展是一個(gè)最廣大的前景，所以全球各國(guó)都在爭(zhēng)先研究著汽車智能控制和檢測(cè)系統(tǒng)，它擁有著巨大的市場(chǎng)，尤其是在人口眾多的中國(guó)。人們對(duì)出行要求的舒適感和安全感有利更高的要求，而汽車智能化是生活中最基本的基礎(chǔ)需求。本設(shè)計(jì)就是在這樣的背景下提出的，而且希望這個(gè)設(shè)計(jì)能廣泛應(yīng)用于廣大汽車行業(yè)，所以需要對(duì)汽車本身沒有進(jìn)行多大改動(dòng)只是增加智能化一點(diǎn)，因此需要這個(gè)設(shè)計(jì)很方便安裝到各種汽車的設(shè)備上，只要是擁有小汽車的家庭都可以享受這智能系統(tǒng)帶來的出行方便和安全。如此汽車側(cè)滑檢測(cè)就是一個(gè)保障人們?nèi)粘Ｉ畎踩暮苤匾囊徊糠?。主要是利用于各種汽車檢測(cè)站。汽車的種類繁多，客車、貨車、轎車、跑車、SUV、越野等，那么對(duì)于車輛的側(cè)滑測(cè)量的要求也就更高，更簡(jiǎn)便、更大眾化、成本更低這些都是實(shí)際生活中需要考慮的問題?，F(xiàn)在國(guó)家對(duì)不同型號(hào)車輛的側(cè)滑沒有具體的量值，檢測(cè)站的側(cè)滑系統(tǒng)也未有針對(duì)各種車型的。為了預(yù)防側(cè)滑的發(fā)生，我們?cè)跈z測(cè)的時(shí)候就要做好相關(guān)工作，以免發(fā)生意外而造成人身、財(cái)產(chǎn)損失。1.2側(cè)滑的介紹側(cè)滑量檢測(cè)是汽車維修和汽車綜合安全性能檢測(cè)中的1個(gè)重要項(xiàng)目。目前，國(guó)內(nèi)外主要采用的兩種方案：一是采用單片機(jī)的智能儀表，主要用于汽車維修廠。另一種是采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和PC總線的各種板卡組成的測(cè)控系統(tǒng)。之前那種方法成本低、功能單一，如果用于汽車側(cè)滑測(cè)量還需要加入其它的輔助電路設(shè)計(jì)；后面一種方法測(cè)控參數(shù)較少，系統(tǒng)復(fù)雜，并且成本比較高。所以我們選用第一種使用單片機(jī)制作智能儀表。在行駛過程中的汽車因?yàn)橹苿?dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣性或者其他一些原因，引發(fā)前軸或者后軸的車輪，或者兩軸的車輪發(fā)生了橫向的移動(dòng)，這就叫做側(cè)滑。汽車側(cè)滑分為四輪側(cè)滑、前輪側(cè)滑、后輪側(cè)滑3種。但是特別要指出的是汽車后輪側(cè)滑最危險(xiǎn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)生后輪側(cè)滑的時(shí)候相對(duì)更容易出現(xiàn)撞車，翻車諸如此類的嚴(yán)重交通事故。1.3側(cè)滑的原因路面問題，路面潮濕易滑，有油污或者結(jié)冰等狀況時(shí)，其附著系數(shù)很低，車輪與路面附著力也比較低，稍微有一點(diǎn)的橫向外力作用，就會(huì)引發(fā)側(cè)滑現(xiàn)象。制動(dòng)問題，制動(dòng)也就是剎車的時(shí)候，車輛四個(gè)輪子收到的阻力不平衡，比如說左輪、右輪制動(dòng)力不相等，車子負(fù)載導(dǎo)致車身整體重心偏移，發(fā)生“跑偏事件”也同樣容易出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象。制動(dòng)方式不當(dāng)，制動(dòng)不當(dāng)、比如剎車太猛了，過量了。讓車輪出現(xiàn)抱死狀態(tài)，然而后輪一般又比前輪先抱死。這樣也比較容易出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象。轉(zhuǎn)向操作不當(dāng)，方向盤操作不當(dāng)，比如說速度太快、打方向盤太急，或者快速轉(zhuǎn)彎的時(shí)候制動(dòng)不當(dāng)、車輛的中心太高貨車，讓車輛在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候離心力太大而引發(fā)車輛側(cè)滑。1.4側(cè)滑的預(yù)防與處置有效預(yù)防汽車行駛過程中側(cè)滑的現(xiàn)象主要是“穩(wěn)”?！芭芷F(xiàn)象”出門前要檢查輪胎的花紋、氣壓等是否有異常。發(fā)車過后利用車的一定速度、在安全范圍內(nèi)檢查其制動(dòng)效果是不是正常，如果出現(xiàn)異常則需要立即停止出車，并且檢修。杜絕違章超載，超重、超高、超長(zhǎng)等。這些不僅會(huì)使汽車行駛過程有偏差，更會(huì)增加車子的磨損。特殊路況行駛，在易滑路段行駛一定要放慢車速，多使用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，最好不要緊急制動(dòng)。正確使用制動(dòng)方式，控速在先，避免頻繁使用剎車制動(dòng)、緊急制動(dòng)。“點(diǎn)剎”為主，充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)牽引阻力。正確使用方向盤，打方向盤要提前控制速度，不要用作過猛或者突然轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向之前一定要減速，最好減至2檔速度。禁止掛空擋，下坡的時(shí)候禁止掛空擋，以避免慣性過大不好制動(dòng)的情況。1.5汽車側(cè)滑檢測(cè)中存在的問題判斷在用汽車側(cè)滑性能，要用汽車側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)來對(duì)汽車轉(zhuǎn)向輪進(jìn)行側(cè)滑量的檢測(cè)。而目前利用側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)對(duì)汽車轉(zhuǎn)向輪的側(cè)滑存在很多問題。由于懸架的差異造成的檢測(cè)不準(zhǔn)確，目前在很大一部分汽車檢測(cè)站中，無論什么類型的汽車都使用的雙板聯(lián)動(dòng)式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)或者單板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)。而這兩種都廣泛運(yùn)用于貨運(yùn)汽車的非獨(dú)立懸架車輛側(cè)滑量檢測(cè)，而對(duì)于轎車的獨(dú)立懸架車輛而言并不太適合。因此，由于懸架類型汽車側(cè)滑測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)的不同、檢測(cè)方法的差異導(dǎo)致了汽車側(cè)滑性能測(cè)驗(yàn)的不準(zhǔn)確。沒有確定的檢測(cè)方法與檢測(cè)限值，國(guó)家規(guī)定轉(zhuǎn)向橋采用非獨(dú)立懸架的汽車，轉(zhuǎn)向輪的橫向側(cè)滑量用側(cè)滑儀檢測(cè)時(shí)，側(cè)滑量的數(shù)值應(yīng)不大于5m/km；而對(duì)于前軸采用獨(dú)立懸架的汽車，僅僅說明以前輪定位參數(shù)值符合原廠規(guī)定的技術(shù)條件為準(zhǔn)，并沒有具體的檢測(cè)方法與檢測(cè)數(shù)據(jù)。1.6技術(shù)手段本課題是結(jié)合現(xiàn)代科技發(fā)展前景而確定的設(shè)計(jì)類課題。設(shè)計(jì)的汽車智能側(cè)滑控制系統(tǒng)所用到的技術(shù)包括傳感器實(shí)際應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)。自從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的提出，傳感器技術(shù)隨之成為一個(gè)行業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)，從以前的僅有的紅外線技術(shù)，到現(xiàn)在光敏傳感器，溫度傳感器等一系列具有觸覺，感覺的傳感器技術(shù)，從而成本極大降低，精確性，靈敏性極大提高，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也為智能家居提供了極好的支持。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展，已經(jīng)到達(dá)了相當(dāng)成熟的地步，仍在創(chuàng)新中，這是智能化技術(shù)的根本。很多機(jī)構(gòu)和個(gè)人都在對(duì)汽車智能化的研究如火如荼的研究當(dāng)中，至于能否真正快速普及到所有的汽車中，則需要極高的要求，不僅功能齊全、精確度高、便于安裝、易于更新，最重要的還是能否到達(dá)最低成本。表1采用的技術(shù)表技術(shù)應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)STC89C52的設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)編程代碼實(shí)現(xiàn)功能傳感器技術(shù)傳感器采集信號(hào)自動(dòng)化技術(shù)汽車側(cè)滑距離變化第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)與論證依據(jù)本課題實(shí)現(xiàn)的需求我們把系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為兩個(gè)大部分，分別為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，它們各實(shí)現(xiàn)不同的功能。系統(tǒng)流程如圖1所示。圖1系統(tǒng)流程圖硬件設(shè)計(jì)包括，電路原理圖的繪制、選擇性價(jià)比高的組件以及它們的大小，并對(duì)硬件進(jìn)行合理的調(diào)試保證其可以正常運(yùn)行。硬件電路可以被視作為一種結(jié)構(gòu)層次分明的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它需要滿足的要求是結(jié)構(gòu)化和模塊化。單片機(jī)的選擇是硬件電路的核心，它不僅要求與外圍電路和芯片的連接需要合理，并且要求選擇的性價(jià)比高。硬件電路設(shè)計(jì)包括幾個(gè)大的部分，其中輸入接口和輸出接口的設(shè)計(jì)必須是準(zhǔn)確的，繪制的電路圖必須標(biāo)明相應(yīng)的參數(shù)值，且選擇的元器件必須性價(jià)比高，然后根據(jù)仿真調(diào)試及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路圖中不對(duì)的地方做出相應(yīng)的修改，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。在軟件設(shè)計(jì)部分，整體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)安排必須包括系統(tǒng)框圖的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)所需要用到的模塊功能的合理設(shè)計(jì)。然后就是對(duì)各部分的具體安排，包括劃出系統(tǒng)整體流程框圖，各模塊的流程圖，以及設(shè)計(jì)語言的選擇，編程軟件的選擇，以及出現(xiàn)誤差的解決方案等;最后，需要對(duì)自己編寫的代碼進(jìn)行調(diào)試和檢測(cè)，修改其中不足的地方，使其各功能都能滿足實(shí)驗(yàn)要求。本實(shí)驗(yàn)的軟件部分的設(shè)計(jì)都是按照模塊化功能實(shí)現(xiàn)。編寫每個(gè)模塊的功能函數(shù)，再通過主函數(shù)的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中各部件的功能。2.1單片機(jī)的選擇方案一、單片機(jī)我們選擇采用STC89C52單片機(jī)，因?yàn)樗粡V泛利用在各種元器件中，不僅價(jià)格低廉而且功能齊全。他擁有一個(gè)集成電路芯片，這也是它控制電路的核心。其主要架構(gòu)是由一根系統(tǒng)總線連接起數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的內(nèi)存，外部存儲(chǔ)器，核心的微處理器，并性的串口，部件的I/o引腳以及各種寄存器連接起來的。其主要的核心依然是cup和外圍的控制芯片組成。方案二、使用AVR單片機(jī),它的核心處理器是8位的高速精簡(jiǎn)指令運(yùn)行高效可以被利用到相應(yīng)的元器件。與51單片機(jī)相比較而言,AVR單片機(jī)的功能，尤其資源包含更豐富、接口和更強(qiáng)大的功能,同時(shí)因?yàn)樗膬?yōu)勢(shì),價(jià)格不高也多次選擇51系列單片機(jī)。由于單片機(jī)的高性能，大量的外圍設(shè)備被淘汰，如內(nèi)存外延和ROM存儲(chǔ)等，不僅簡(jiǎn)化了硬件的體積，更是提高了系統(tǒng)的可靠性。分析：除了以上幾種單片機(jī)，市場(chǎng)上還有幾款其它結(jié)構(gòu)單片機(jī)。如果實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的功能要求，上述二種類型的單片機(jī)都可以做到。綜合考慮到STC89C52單片機(jī)的典型性被廣泛利用以及它的高性價(jià)比等原因，本設(shè)計(jì)最后決定采用STC89C52來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)要求。2.2控制設(shè)備驅(qū)動(dòng)電路方案一、采用可控硅控制電路。它也被稱為晶閘管，它是一個(gè)四層結(jié)構(gòu)，其中PN結(jié)由三個(gè)組成以及一個(gè)體積小的半導(dǎo)體器件。體積較小，性價(jià)比高，功能齊全是該器件的特點(diǎn)，因此經(jīng)常被用到的半導(dǎo)體器件。方案二、采用繼電器控制電路，它是一種自動(dòng)控制裝置，當(dāng)輸入量達(dá)到標(biāo)定值時(shí)可以有效地使用。該控制電路具有微型，效率，性價(jià)比的特點(diǎn)。在自動(dòng)化領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛利用與此同時(shí)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用也比較廣泛。分析：由于電磁繼電器簡(jiǎn)單控制也較為方便，開關(guān)所處于的狀態(tài)也比較好觀察，所以電磁繼電器控制被采用是合理的。2.3距離檢測(cè)方式選擇方案一、采用DCLVDTFX81側(cè)滑傳感器，LVD的電測(cè)線路采用微電子技術(shù)全部封裝入LVD的殼體內(nèi)。輸入電壓輸出信號(hào)是正負(fù)5V，該儀器便于攜帶和在無交流電源的環(huán)境中使用。DCLVDT具有較強(qiáng)的抗十?dāng)_能力，適宜遙測(cè)。工作原理：LVDT位移傳感器由同心分布在線圈骨架初級(jí)線圈p，二個(gè)級(jí)線圈S1和S2組成，線圈組件內(nèi)有一個(gè)可自由移動(dòng)的桿裝磁芯,當(dāng)鐵芯在線圈內(nèi)移動(dòng)時(shí)，改變了空間的磁場(chǎng)分布，從而改變了初次級(jí)線圈之間的互感量,當(dāng)初級(jí)線圈供給一定頻率的交變電壓時(shí)，次級(jí)線圈就產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，隨著鐵芯的位置不同，次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不同，這樣，就將鐵芯的位移量變成了電帳信號(hào)輸出。為了提高傳感器靈敏度改善線性度，實(shí)際工作時(shí)是將兩個(gè)次級(jí)線圈反串接，故兩個(gè)次級(jí)線圈電壓極性相反，于是，傳感器的輸出是兩個(gè)次級(jí)線圈電壓之差，其電壓差值與位移量成線性關(guān)系。方案二、紅外線測(cè)離傳感器，紅外測(cè)距傳感器利用紅外信號(hào)遇到障礙物距離的不同反射的強(qiáng)度也不同的原理，進(jìn)行障礙物遠(yuǎn)近的檢測(cè)。紅外測(cè)距傳感器具有一對(duì)紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管，發(fā)射管發(fā)射特定頻率的紅外信號(hào)，接收管接收這種頻率的紅外信號(hào)，當(dāng)紅外的檢測(cè)方向遇到障礙物時(shí)，紅外信號(hào)反射回來被接收管接收，經(jīng)過處理之后，通過數(shù)字傳感器接口返回到計(jì)算機(jī)主機(jī)，計(jì)算機(jī)即可利用紅外的返回信號(hào)來識(shí)別周圍環(huán)境的變化和距離的改變。分析：由于DCLVDTFX81側(cè)滑傳感器具有體積較小，性價(jià)比高，功能齊全是該器件的特點(diǎn)，對(duì)發(fā)送管和接收管相對(duì)位置要求不高，而且兩者距離也受到限制，實(shí)現(xiàn)起來也較為不便，而方案二的紅外測(cè)距檢測(cè)不夠準(zhǔn)，所以采用方案一。2.4光電輸入模塊選擇方案一、此次使用+5V、+12V中小功率穩(wěn)壓電源，故可用DM74LS244N單片雙極型集成電路。該電路能輸出值為1.5A的電流作為開關(guān)電流，功耗較低，且便于構(gòu)成電源反相器和開關(guān)式降壓變換器。傳感器的硬件連接比較簡(jiǎn)單，而且可以將測(cè)得距離信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的形式交給單片機(jī)直接處理，便于使用。對(duì)于這種設(shè)計(jì)，負(fù)載并不是很大，控制比較簡(jiǎn)單，使得硬件電路更加簡(jiǎn)單，同時(shí)還簡(jiǎn)化了軟件控制，工作量得到很大程度上的縮減。方案二、選用三端穩(wěn)壓芯片LM7805設(shè)計(jì)線性開關(guān)和穩(wěn)壓電路。這樣的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，然而在負(fù)載電流大，輸出電壓低的情況下會(huì)產(chǎn)生比較大的功耗。這樣的電路模塊和軟件控制十分復(fù)雜，需要增加A/D轉(zhuǎn)換，構(gòu)建計(jì)算流程，很大程度上增加了工作的難度和工作量。分析：因?yàn)榉桨敢籇M74LS244N單片雙極構(gòu)成的光電輸入模塊負(fù)載并不是很大，控制比較簡(jiǎn)單還簡(jiǎn)化了軟件控制，工作量得到很大程度上的縮減。方案二輸出電壓低的情況下會(huì)產(chǎn)生比較大的功耗。這樣的電路模塊和軟件控制十分復(fù)雜，增加了工作的難度和工作量所以選擇方案一。第三章系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)單片機(jī)作為一個(gè)主要的控制系統(tǒng)，各個(gè)模塊都被它控制著，它通過自己所接收的信號(hào)來發(fā)出指令并執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)智能照明控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)的電路主要分為三部分組成：第一是核心控制部分，相當(dāng)于人的大腦的控制單元，控制著人體的軀干動(dòng)作。第二是傳感器部分，本設(shè)計(jì)有一些傳感器，如位移傳感器，DCLVDTFX81側(cè)滑傳感器，這些是收集外部信息的，相當(dāng)于人的觸覺，接觸外界，獲取信息。第三是輸出部分，也就是輸出控制電路，它是行為動(dòng)作，受核心控制的單片機(jī)的控制。3.1概述STC89C52單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)STC89C52是一種被廣泛利用到各個(gè)元器件的一種核心芯片，圖2是52單片機(jī)引腳圖。它具有一系列的特點(diǎn)，其中就包括可利用的編程閃存和可編程的flash閃存，它提供給硬件靈活的控制并對(duì)實(shí)驗(yàn)所需要的現(xiàn)象進(jìn)行控制，被廣泛利用到各大平臺(tái)的硬件上，該單片機(jī)擁有好的性能，快速的處理器其內(nèi)部的RAM具有128個(gè)字節(jié)，擁有著T0和T1兩個(gè)定時(shí)器，具有全雙工，半雙工兩種方式的串口通信。圖252單片機(jī)引腳圖3.1.1STC89C52單片機(jī)主要功能（1）可編程SPI串行通道（2）軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能（3）9個(gè)外部中斷源 （4）2個(gè)串行中斷（5）6個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷（6）ISP（在系統(tǒng)編程）/IAP（在應(yīng)用編程）（7）時(shí)鐘頻率0-35MHz5（8）兼容MCS51指令系統(tǒng)（9）12x8bit內(nèi)部RAM（10）21個(gè)雙向I/O口（11）2個(gè)讀寫中斷口線（12）8路10位精度ADC（13）8K可反復(fù)擦寫FlashROM（14）低功耗空閑和掉電模式3.1.2STC89C52單片機(jī)的特點(diǎn)1．工作電壓：STC12C5410AD系列：3.5V-5.5V（5V單片機(jī)）；2．STC12LE5410AD系列工作電壓：2.2V-3.6V（3V單片機(jī)）3．增強(qiáng)型8051CPU，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，單時(shí)鐘/機(jī)器周期。4．工作頻率范圍：0～35MHz，相當(dāng)于普通8051的0～420MHz5．片上集成512字節(jié)RAM6．用戶應(yīng)用程序空間12K/10K/8K/6K/4K/字節(jié)7．上拉，僅為輸入/高阻，開漏每個(gè)I/O口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20mA，但整個(gè)芯片最大不要超過55Ma8．看門狗9．ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，可通過串口（P3.0/P3.1）直接下載程序10．有EEPROM功能11．工作溫度范圍：-40~+85℃(工業(yè)級(jí))/0~75℃(商業(yè)級(jí))12．內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路13．2時(shí)鐘輸出端口，可以通過T0的溢出從P1.0輸出，并且可以通過T1的溢出從P1.1輸出。14．沒有定時(shí)器2，PCA模塊可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)16位定時(shí)器15．時(shí)鐘源：外部高精度晶體/時(shí)鐘，內(nèi)部R/C振蕩器用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部R/C振蕩器還是外部晶體/時(shí)鐘常溫下內(nèi)部R/C振蕩器頻率為：當(dāng)不需要5.2MHz至6.8MHz的精度時(shí)，可以選擇內(nèi)部時(shí)鐘16．PowerDown模式可由外部中斷喚醒17．可用于實(shí)現(xiàn)4個(gè)定時(shí)器或?qū)崿F(xiàn)4個(gè)外部中斷（可以單獨(dú)或同時(shí)支持上升沿/下降沿中斷）18．SPI同步通信口，主模式/從模式STC系列單片機(jī)STC12C5410包含2K的EEPROM，可用于斷電保護(hù)。因此本設(shè)計(jì)選用STC系列可不需要再外部擴(kuò)展EEPROM。3.2時(shí)鐘電路模塊如圖3時(shí)鐘部分電路外部時(shí)鐘電路模式和內(nèi)部時(shí)鐘電路模式是52單片機(jī)的兩種時(shí)鐘電路模式，其中當(dāng)外部振蕩電路與圖中的單片機(jī)相連接就會(huì)構(gòu)成一個(gè)合理的振蕩器，就可以在單片機(jī)的內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)。在圖中我們可以觀察到兩個(gè)電容，它們分別為C1和C2，我們規(guī)定其值大小在5~30pF，其中被利用到最為廣泛的是20pF，而且振蕩器的頻率可以在12MHz和6MHz任意一個(gè)鐘選擇并不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。PCF8563時(shí)鐘芯片引腳1、2的OSC1和OSC2接頻率32.768KHz晶振，當(dāng)微控制器斷電時(shí)，可由電池給PCF8563供電，且使PCF8563芯片中的時(shí)間繼續(xù)運(yùn)行。這樣，顯示時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間在下次開機(jī)時(shí)保持不變，以避免顯示時(shí)間仍然停留在設(shè)備再次開機(jī)時(shí)的上次關(guān)機(jī)時(shí)間。C14實(shí)質(zhì)是一個(gè)小電容器，用來過濾高頻雜波；C15則是一款10μF的單端電解電容器，用來過濾低頻雜波。另外，當(dāng)+5V電源給時(shí)鐘芯片供電時(shí)，它也會(huì)給C15電容充電。電源斷電后電容電量仍能維持時(shí)鐘芯片運(yùn)行30分鐘以上。3.3指令模塊模塊控制芯片提供兩套控制指令，這里只介紹下列基本指令指令指令碼功能

RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清除顯示

0000000001地址歸位000000001X顯示狀態(tài)開/關(guān)0000001DCBD=1:整體顯示ONC=1:游標(biāo)ONB=1:游標(biāo)位置反白允許進(jìn)入點(diǎn)設(shè)定00000001I/DS指定讀取和寫入數(shù)據(jù)時(shí)光標(biāo)的移動(dòng)和指定的顯示移位光標(biāo)和顯示移位控制000001S/CR/LXX設(shè)定控制位，負(fù)責(zé)控制光標(biāo)的移動(dòng)及顯示移位;這個(gè)指令不改變DDRAM的內(nèi)容功能設(shè)定00001DLXREXXDL=0/1：4/8位數(shù)據(jù)RE=1:擴(kuò)充指令操作RE=0:基本指令操作定CGRAM地址0001AC5AC4AC3AC2AC1AC0設(shè)定CGRAM地址設(shè)定DDRAM地址0010AC5AC4AC3AC2AC1AC0設(shè)定DDRAM地址（顯示位置）第一行：80H－87H第二行：90H－97H讀取忙標(biāo)志和地址01BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0讀忙標(biāo)志確認(rèn)內(nèi)部動(dòng)作完成情況,并讀出地址計(jì)數(shù)器的值寫數(shù)據(jù)到RAM10數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)D7——D0寫入到內(nèi)部的RAM(DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM)讀出RAM值11數(shù)據(jù)從內(nèi)部RAM讀取數(shù)據(jù)D7——D0(DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM)其中，在接受新指示時(shí)，BF必須為零。也就是說，在IC1收到指令之前，微處理器MCU必須在此時(shí)確認(rèn)內(nèi)部不忙。如果在發(fā)送命令之前未檢查BF標(biāo)志，則應(yīng)將前一命令與該命令之間的時(shí)間延長(zhǎng)以等待前一命令執(zhí)行。3.4復(fù)位電路模塊自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位是我們復(fù)位電路的兩種形式，其中自動(dòng)復(fù)位的實(shí)現(xiàn)，主要是依靠電容的不斷充電達(dá)到飽和之后，在逐漸放電完成的，當(dāng)電容的不斷充電達(dá)到設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)就會(huì)停止沖充電開始放電，放電過程中電路就開始復(fù)位了，第二張方式是手動(dòng)按鍵復(fù)位，這種方式就像電腦重啟一樣，可以說是比較輕松但是不夠智能化。它就可以自動(dòng)重置。電路中引入高電平的一般是RST引腳，并會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)周期的脈沖。按鍵手動(dòng)復(fù)位電路見圖4。時(shí)鐘頻率一般選用12MHZ時(shí)，我們會(huì)把電容C取20uF,電阻R取20kΩ。圖4復(fù)位電路3.5數(shù)碼管顯示控制模塊控制數(shù)碼管需要分別對(duì)數(shù)碼管的位選、段選進(jìn)行控制。同時(shí)，stc89c51的輸出電壓是5v，但是數(shù)碼管的電壓為1.8v左右，所以這兩者之間需要一個(gè)鎖存器，鎖存器的作用就是既可以降壓又可以把一些信號(hào)進(jìn)行鎖存，使得某一些數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)時(shí)間顯示。其中P1是片選的控制輸出，P2是位選的控制輸出。對(duì)數(shù)碼管的控制由單片機(jī)完成。3.6傳感器供電模塊傳感器最重要的部分是由電路的橋組成的，它的輸出和加載在橋兩側(cè)的電壓還與任意一個(gè)可變電阻都有關(guān)系。其中可變電阻是在傳感器確定后就已經(jīng)確定的，是不能改變的。而電壓是通過控制箱加載傳感器上的，為了讓傳感器的輸出電壓比較穩(wěn)定，我們可以在供電模塊上進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，使他的輸出更加穩(wěn)定。其工作原理如圖5所示。圖5工作原理圖開關(guān)電源給出的電壓經(jīng)過整流橋后，再經(jīng)過量級(jí)濾波接入7815和7915的輸入端。0.1μF電容的作用是濾掉交流電流。7815與7915的輸出端經(jīng)過兩個(gè)33k高精度電阻分壓過后接在放大器LM358的反相輸入端上，LM358的同向輸入端接地，放大器LM358的輸出端接在7915的公共端。R17，R18是高精度電阻，7815、1915的輸出端經(jīng)過兩個(gè)47μF/25V的電解電容濾除交流電流的成分，最后經(jīng)過1-2個(gè)0.1pF的濾波電容，最后輸出端就是穩(wěn)定的直流+15V與-15V的電壓?？梢园阉釉趥鞲衅鞯募?lì)端，使傳感器的輸出更加穩(wěn)定。3.7I2C總線設(shè)計(jì)PCF8563的串行接口為I2C總線。I2C總線是用于MCU外設(shè)擴(kuò)展的同步串行數(shù)據(jù)傳輸總線。I2C總線用SDA（串行數(shù)據(jù)線）和SCL（串行時(shí)鐘線）兩線在芯片與模塊之間傳輸信息，兩條線必須通過一個(gè)上拉電阻連接到正電源。I2C總線特征如下：1.只需要串行數(shù)據(jù)線SDA和串行時(shí)鐘線SCL兩條總線線路。2.連接至總線的每個(gè)設(shè)備都能夠通過一個(gè)唯一的地址和一個(gè)始終存在的簡(jiǎn)單的主—從關(guān)系軟件來尋址。I2C總線上的所有外圍設(shè)備都具有標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備地址。尋址字節(jié)格式如下：D7D6D5D4A2A1A0器件地址D7、D6、D5、D4：這是I2C總線外設(shè)接口設(shè)備的唯一地址代碼，該代碼在出廠時(shí)已設(shè)置。器件地址A0、A1、A2：這些是I2C總線外圍設(shè)備的地址端口。數(shù)據(jù)方向位用于規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?，R為接收，W為發(fā)送。I2C總線時(shí)序：圖6I2C總線時(shí)序通用的I2C總線是由一條信號(hào)線和一條時(shí)鐘同步線組成，完成串行的數(shù)據(jù)同步傳輸。數(shù)據(jù)在總線上輸?shù)臅r(shí)序如圖所示。在I2C總線被啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸后，把數(shù)據(jù)按幀傳輸，每幀數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為一個(gè)字節(jié)，傳輸?shù)牧硪环皆诮邮艿揭粠瑪?shù)據(jù)后需要回應(yīng)一個(gè)應(yīng)答位，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀數(shù)量并沒有限制。在發(fā)送方發(fā)起傳輸時(shí)，必須先向接收方發(fā)送一個(gè)開始信號(hào)，在數(shù)據(jù)傳輸完成后應(yīng)發(fā)送一個(gè)終止信號(hào)，數(shù)據(jù)發(fā)送為從最高的二進(jìn)制位開始，向最低位逐個(gè)數(shù)據(jù)位傳輸。起始信號(hào)電平變化過程：當(dāng)I2C時(shí)鐘線SCL被置為高電平狀態(tài)時(shí)，I2C數(shù)據(jù)線SDA出現(xiàn)由高電平向低電平的躍變時(shí)，I2C總線被啟動(dòng)。停止信號(hào)電平變化過程：當(dāng)I2C時(shí)鐘線SCL被置為高電平狀態(tài)時(shí)，I2C數(shù)據(jù)線SDA出現(xiàn)由低電平向高電平的躍變時(shí)，I2C總線被啟動(dòng)。當(dāng)時(shí)鐘脈沖被置為高電平后，進(jìn)行數(shù)據(jù)的串行傳送，而時(shí)鐘脈沖被置為低電平期間，則I2C控制器準(zhǔn)備好要發(fā)送的下一個(gè)數(shù)據(jù)位，這時(shí)允許改變總線上的數(shù)據(jù)電平。響應(yīng)（應(yīng)答）信號(hào)電平變化過程：I2C數(shù)據(jù)線SDA上出現(xiàn)高電平時(shí)，是非響應(yīng)信號(hào)，低電平時(shí)為響應(yīng)信號(hào)，I2C時(shí)鐘線SCL上的第9個(gè)時(shí)鐘信號(hào)是響應(yīng)位。在傳輸I2C總線上的數(shù)據(jù)之前，需要指示接收設(shè)備的地址?？偩€啟動(dòng)后，此地址與首個(gè)傳輸字節(jié)將一同被傳輸。時(shí)鐘芯片PCF8563可以用作從屬接收器。在這種情況下，SCL（時(shí)鐘線）只能用作輸入信號(hào)線，而另一個(gè)信號(hào)線SDA可以用作雙向信號(hào)線。3.8LCD顯示的設(shè)計(jì)液晶顯示模塊主要是MCU通過驅(qū)動(dòng)電路控制液晶模塊，實(shí)現(xiàn)顯示功能。此模塊除去其實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示的主功能外，同時(shí)還需實(shí)現(xiàn)包括STC89C52控制驅(qū)動(dòng)器的初始化，數(shù)據(jù)與指令的寫入，按鍵控制，漢字顯示，延時(shí)等一系列功能。LCD模塊的初始化由STC89C52的初始化功能完成，在這個(gè)過程中將完成顯示模式的設(shè)置和分為寫入指令功能和寫入數(shù)據(jù)功能兩大類，在芯片接收到單片機(jī)發(fā)來的寫指令功能時(shí)，會(huì)將相應(yīng)的控制指令寫入到指令寄存器，來控制LCD芯片的各項(xiàng)不同操作。向STC89C52芯片寫數(shù)據(jù)的操作命令與寫指令操作過程是基本相同，其最大的區(qū)別是RW和RS的信號(hào)電平的不同，寫顯示數(shù)據(jù)功能是通過將LCD屏幕的某個(gè)發(fā)光點(diǎn)的亮暗數(shù)據(jù)寫入寄存器，來實(shí)現(xiàn)該發(fā)光點(diǎn)在LCD屏幕上的顯示，對(duì)于我們選用的模塊，寫入1時(shí)標(biāo)示該點(diǎn)發(fā)光，而寫入0時(shí)該點(diǎn)不發(fā)光。該模塊已經(jīng)內(nèi)置了中文字庫點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，只需要將要被顯示的漢字的地位碼的高8位和低8位分別寫入到STC89C52芯片的SRAM的相應(yīng)位置上，即可實(shí)現(xiàn)在LCD屏幕上顯示漢字。為確保LCD模塊完整執(zhí)行上一個(gè)命令，在發(fā)送新命令前，采用延時(shí)函數(shù)延遲一定時(shí)間后再發(fā)送新指令。本設(shè)計(jì)采用并口間接訪問的方式，時(shí)序圖如下圖7。圖7時(shí)序圖3.9ADC0832的引腳及功能ADC0832是一款常用的AD轉(zhuǎn)換器ADC0832與單片機(jī)的連線圖如圖8，不僅僅是因?yàn)樗诰群蛢r(jià)格上比較合理，而且是因?yàn)樗哂幸幌盗械奶攸c(diǎn)比如，它可以準(zhǔn)確的把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，而且擁有兩個(gè)轉(zhuǎn)換通道，可以相互轉(zhuǎn)換，兼容輸入輸出電平與TTL，是一個(gè)供電可以在1-5v的元器件，其引腳特點(diǎn)，DI通信端口主要用于選擇信號(hào)輸入的通道，DO端口主要被用于選擇信號(hào)輸出通道的選擇，CH1的端口主要被利用到選擇模擬通道1，CH0端口的功能主要被利用尋找通道0，cs的作用是使芯片使能可以正常運(yùn)行。圖8ADC0832的連線圖第四章系統(tǒng)軟件控制設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)實(shí)在開發(fā)工具KeiluVision5上編程的，適用多種單片機(jī)，在這個(gè)平臺(tái)上用C語言編寫需要的程序。在智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮硬件設(shè)計(jì)的要求，還需要對(duì)控制各硬件設(shè)計(jì)的程序的編程，能準(zhǔn)確的完成各項(xiàng)任務(wù)。因此，軟件設(shè)計(jì)在智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占重要地位，是本系統(tǒng)的核心。單片機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)，有這么幾部分：信號(hào)處理、狀態(tài)控制。信號(hào)處理包括信號(hào)的采集、傳輸、分析。狀態(tài)控制主要是使單片機(jī)根據(jù)接收到信號(hào)采取不同的動(dòng)作，控制輸出不同的狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)以上設(shè)計(jì)需求，因此在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，就把整個(gè)過程分成以下幾個(gè)模塊：主程序設(shè)計(jì)模塊、傳感器設(shè)計(jì)程序子模塊和電機(jī)程序子模塊。每個(gè)模塊擁有其相應(yīng)的功能，實(shí)現(xiàn)各自的獨(dú)立功能，再將這些獨(dú)立的模塊整合在一起，就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能復(fù)雜的、整體的系統(tǒng)。這種程序模塊化的思維是將復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化。程序模塊化的優(yōu)點(diǎn)有：（1）單個(gè)模塊的功能簡(jiǎn)單，易于編程；（2）思路清晰，易懂；（3）當(dāng)功能實(shí)現(xiàn)有問題時(shí)，便于查找問題；4.1開發(fā)工具介紹本軟件設(shè)計(jì)主要利用的是KEIL開發(fā)工具，它擁有一種優(yōu)秀的集成控制開發(fā)氛圍，它的作用主要在于為各種單片機(jī)程序的下載提供環(huán)境，并可以通過調(diào)試和測(cè)試發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中所寫代碼的準(zhǔn)確性，它具有很好的兼容性，可以直接在程序上修改和刪除。在編程過程中，先新建一個(gè)工程，再在工程上新建文件夾，核心路徑、主程序代碼、傳感器模塊的代碼、燒制后的結(jié)果文件等，便于查找相應(yīng)的代碼和文件。將編程好的代碼運(yùn)行起來，檢查是否有錯(cuò)誤，再根據(jù)它提示的錯(cuò)誤找到原因改正。編程的界面上的工具欄上都有常用工具，直接將使用對(duì)應(yīng)工具就可以完成相應(yīng)的任務(wù)。4.2主程序流程設(shè)計(jì)該系統(tǒng)需要軟件其A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果分析并顯示，而且需要采集汽車行駛過程中的最大值，確定汽車的側(cè)滑量，然后再對(duì)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、顯示。其中標(biāo)定有最大標(biāo)定與最小標(biāo)定。在標(biāo)定最大值時(shí)，需要把滑板向外移動(dòng)1cm，并由單片機(jī)記錄的是傳感器相應(yīng)的電壓值。有了兩個(gè)值，并且知道滑動(dòng)板左右移動(dòng)1cm，那么他們之間的距離就是2cm。之前我們提到傳感器移動(dòng)距離與電壓變化是呈線性關(guān)系，在計(jì)算出這個(gè)線性關(guān)系過后，在這后面就可以通過電壓的變化值計(jì)算兩個(gè)滑板移動(dòng)的距離，流程圖如圖9所示。圖9主程序流程圖4.3RS-232C通信方式RS-232C規(guī)定最大的負(fù)載電容為2500pF，這個(gè)電容限制了傳輸距離和傳輸速率，由于RS-232C的發(fā)送器和接收器之間具有公共信號(hào)地（GND），屬于非平衡電壓型傳輸電路，不使用差分信號(hào)傳輸，因此不具備抗共模干擾的能力，共模噪聲會(huì)耦合到信號(hào)中，在不使用調(diào)制解調(diào)器（MODEM）時(shí)，RS-232C能夠可靠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲笸ㄓ嵕嚯x為15米，對(duì)于RS-232C遠(yuǎn)程，必須通過調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊連接，或改為RS-485等差分傳輸方式。其結(jié)構(gòu)如圖9，RS-232C的邏輯“1”是以-3~-15V來表示的，而單片機(jī)的邏輯“1”是以5V表示的，S3C2410的邏輯“1”是3.3V表示的，就必須把單片機(jī)的電平（TTL、CMOS電平）轉(zhuǎn)變?yōu)镽S-232C電平，或者把計(jì)算機(jī)的RS-232C電平轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的TTL或CMOS電平，通訊時(shí)必須對(duì)兩種電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換的芯片可以是分立器件，也可以是專用的RS-232C電平轉(zhuǎn)換芯片。圖10RS-232C結(jié)構(gòu)圖4.3.1RS-232C串口引腳功能RS-232及其兼容接口，串口引腳有9針和25針兩類，其引腳功能如表2表2引腳功能引腳簡(jiǎn)寫功能說明1CD載波偵測(cè)2RXD接收數(shù)據(jù)3TXD發(fā)送數(shù)據(jù)4DTR數(shù)據(jù)終端設(shè)備5GND地線6DSR數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好7RTS請(qǐng)求發(fā)送8CTS清除發(fā)送9RI振鈴指示4.4信號(hào)轉(zhuǎn)換4.4.1A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換分析下面代碼是由DCLVDTFX81側(cè)滑傳感器接收到汽車的側(cè)滑距離信號(hào)，然后將接收到的距離照信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給控制電路的STC89C52單片機(jī)，經(jīng)過處理之后發(fā)送到LCD顯示屏顯示，其過程主需要主函數(shù)的調(diào)用，信號(hào)轉(zhuǎn)換代碼如下：unsignedintA_D(){ unsignedchari,dat; CS=1;//一個(gè)轉(zhuǎn)換周期開始 CLK=0;//為第一個(gè)脈沖作準(zhǔn)備 CS=0;//CS置0，片選有效 DIO=1;//DIO置1，規(guī)定的起始信號(hào) CLK=1;//第一個(gè)脈沖 CLK=0;//第一個(gè)脈沖的下降沿，此前DIO必須是高電平 DIO=1;//DIO置1，通道選擇信號(hào) CLK=1;//第二個(gè)脈沖，第2、3個(gè)脈沖下沉之前，DI必須跟別輸入兩位數(shù)據(jù)用于選擇通道，這里選通道CH0 CLK=0;//第二個(gè)脈沖下降沿 DIO=0;//DI置0，選擇通道0 CLK=1;//第三個(gè)脈沖 CLK=0;//第三個(gè)脈沖下降沿 DIO=1;//第三個(gè)脈沖下沉之后，輸入端DIO失去作用，應(yīng)置1 CLK=1;//第四個(gè)脈沖 for(i=0;i<8;i++)//高位在前 { CLK=1;//第四個(gè)脈沖 CLK=0; dat<<=1;//將下面儲(chǔ)存的低位數(shù)據(jù)向右移 dat|=(unsignedchar)DIO; //將輸出數(shù)據(jù)DIO通過或運(yùn)算儲(chǔ)存在dat最低位 } CS=1;//片選無效 returndat; //將讀出的數(shù)據(jù)返回}voidqing() // 清楚數(shù)據(jù){uinti; for(i=0;i<33;i++) { irdate[i]=0; }}4.5日歷部分PCF8563時(shí)鐘芯片擁有16個(gè)8位寄存器，16個(gè)寄存器設(shè)計(jì)成能夠?qū)ぶ返?位并行寄存器，但并不是每位都起作用。表3二進(jìn)制格式寄存器概況地址寄存器名稱Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit000H控制/狀態(tài)寄存器1TEST10STOP0TESTC00001H控制/狀態(tài)寄存器2000TI/TPAFTFAIETIE0DHCLKOUT輸出寄存器FEFD1FD00EH定時(shí)器控制寄存器TETD1TD00FH定時(shí)器倒計(jì)數(shù)數(shù)值寄存器二進(jìn)制定時(shí)器倒數(shù)計(jì)數(shù)數(shù)值表4BCD格式寄存器概況地址寄存器名稱Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit002H秒VL00～59BCD碼格式數(shù)03H分鐘-00～59BCD碼格式數(shù)04H小時(shí)--00～59BCD碼格式數(shù)09H分鐘報(bào)警AE00～59BCD碼格式數(shù)0AH小時(shí)報(bào)警AE-00～23BCD碼格式數(shù)表5控制/狀態(tài)寄存器的位功能描述（地址00H）Bit符號(hào)描述7TEST1TEST1=0普通模式TEST1=1EXT_CLK測(cè)試模式5STOPSTOP=0,芯片時(shí)鐘運(yùn)行;STOP=1,所有芯片分頻器異步邏輯0.芯片時(shí)鐘停止運(yùn)行(CLKOUT在32.768kHz時(shí)可用)3TESTCTESTC=0電源復(fù)位失敗TESTC=1電源復(fù)位功能有效6,4,2,1,00缺省值置邏輯0表6控制/狀態(tài)寄存器位說明地址01HBit符號(hào)描述7,6,50缺省值置邏輯04TI/TPTI/TP=0:當(dāng)TF有效時(shí)INT有效(取決于TIE的狀態(tài))TI/TP=1:INT該脈沖有效（取決于TIE的狀態(tài)）注如果AF和AIE都處于激活狀態(tài)，INT保持有效3AF發(fā)生報(bào)警時(shí)AF被置為邏輯1在定時(shí)器倒計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)TF被置邏輯1如果定時(shí)器和報(bào)警被軟件覆蓋，它們會(huì)保留它們的值。當(dāng)請(qǐng)求中斷時(shí)，中斷源由AF和TF決定清除一個(gè)標(biāo)志。防止使用邏輯指令A(yù)ND來覆蓋另一個(gè)標(biāo)志2TF1AIE標(biāo)志位AIE和TIE決定一個(gè)中斷的請(qǐng)求有效或無效當(dāng)AF或TF中一個(gè)為1時(shí)中斷是AIE和TIE都置1時(shí)的邏輯或AIE=0報(bào)警中斷無效AIE=1報(bào)警中斷有效TIE=0定時(shí)器中斷無效TIE=1定時(shí)器中斷有效0TIE日歷程序主要分以下部分：寫PCF8563的程序；讀PCF8563的發(fā)送程序、讀取字節(jié)子程序；啟動(dòng)I2C總線子程序；結(jié)束I2C總線自程序；發(fā)送應(yīng)答位子程序；發(fā)送非應(yīng)答位子程序和檢查應(yīng)答位子程序。第五章實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析5.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果安裝完過后要對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行檢測(cè)。按之前設(shè)計(jì)，滑動(dòng)板長(zhǎng)為1m，意思即滑動(dòng)板移動(dòng)1mm最終側(cè)滑量就是1m/km。詳細(xì)的檢測(cè)結(jié)果見表7：表7檢查結(jié)果滑動(dòng)板移動(dòng)量/mm檢測(cè)結(jié)果/m/km-8-7.95-10-10.03-5-4.96-3-3.01-2-2.0100.6611.0221.9832.9555.0487.961010.02由此可見，檢測(cè)結(jié)果的誤差不超過0.1，而國(guó)家對(duì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的誤差規(guī)定不超過0.2，而且這樣的數(shù)據(jù)是車間測(cè)試結(jié)果，由于車間噪聲干擾很大，但檢測(cè)結(jié)果依然滿足國(guó)家要求，所以這樣的系統(tǒng)可以使用、也可以投入生產(chǎn)。這個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可以準(zhǔn)確的采集傳感器的電壓，并且測(cè)出測(cè)量過程中的準(zhǔn)確的數(shù)值。再加上stc89c52的功耗很低、效率高，不僅節(jié)省了空間還節(jié)約了成本。在信號(hào)采集的過程中，多次使用了多次檢測(cè)求其平均值的方法，因?yàn)樾盘?hào)電壓大多都是帶有誤差的，所以多次采集過后求平均值的方法會(huì)把電壓值中的誤差濾掉。除此之外，這個(gè)系統(tǒng)最好的地方就是運(yùn)用了正負(fù)電源，這樣傳給傳感器的電壓信號(hào)也很穩(wěn)定，再加上之前電路里面的電容進(jìn)行濾波處理。這樣提供給stc89c52的處理信號(hào)也就很穩(wěn)定，得出的結(jié)果就比較準(zhǔn)確。由上表可以知道，本設(shè)計(jì)可以在實(shí)際生活中運(yùn)用。5.2系統(tǒng)可靠性分析該控制系統(tǒng)是在一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)室中設(shè)計(jì)的。雖然系統(tǒng)在安裝調(diào)試后完全符合設(shè)計(jì)要求，但系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)安裝后，系統(tǒng)有時(shí)無法順利運(yùn)行。這種情況的原因主要是:場(chǎng)景環(huán)境復(fù)雜，各種電磁干擾，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性，抗干擾技術(shù)變得越來越重要。大型的工業(yè)開發(fā)環(huán)境往往存在著各種不可預(yù)測(cè)的因素，因?yàn)榇笮徒蛔冸娏骰蛘唠妷憾紩?huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響,并通過靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)，磁生電電生磁，接地不牢靠，是其中原因之一。干擾產(chǎn)生的后果主要有幾個(gè)方面，其一可能使接受的數(shù)據(jù)的誤差加大，其二是使單片機(jī)控制的器件失靈，其三是系統(tǒng)可能在運(yùn)行過程中卡死癱瘓。5.3系統(tǒng)的硬/軟件抗干擾設(shè)計(jì)5.3.1硬件抗干擾設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)為了防止電源供給的不穩(wěn)定而引起的誤差，大多數(shù)的工業(yè)場(chǎng)合我們都使用的是大型的交變電流，這樣的電壓很可能會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)干擾導(dǎo)致供給的電壓不穩(wěn)，因此實(shí)驗(yàn)過程中我們常常需要使用到穩(wěn)壓器是供給電壓穩(wěn)定。其次就是注意印刷版之間的布線問題，如果我們沒有規(guī)律的隨意布線其結(jié)果顯而易見，我們的線條會(huì)不斷交錯(cuò)這樣很容易使組件之間產(chǎn)生耦合干擾，影響電路的運(yùn)行，因此我們常常采用的是多層次布線，合理規(guī)劃區(qū)間和線條數(shù)，讓線條垂直分布不相交不連接，使線路板正常運(yùn)行。5.3.2軟件抗干擾設(shè)計(jì)軟件的干擾一般就屬于輸入信號(hào)的不穩(wěn)定，以及實(shí)驗(yàn)過程中由于持續(xù)不斷接受新的信號(hào)，可能不是實(shí)驗(yàn)所需要的數(shù)據(jù)，因此我們常常需要濾去一些不合理的數(shù)據(jù)干擾，保留那些我們實(shí)驗(yàn)所需要的數(shù)據(jù)，常常采用的的計(jì)算方法為，平均值算法，中值法這樣可以有效避免干擾。其次有時(shí)候我們也常常采用奇偶校驗(yàn)發(fā)，通過設(shè)計(jì)校驗(yàn)碼是輸入的數(shù)據(jù)能再次被檢驗(yàn)，保證其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，降低因軟件原因引起的干擾。第六章結(jié)論本次設(shè)計(jì)的題目是汽車側(cè)滑測(cè)量系統(tǒng)，這樣的設(shè)計(jì)方便了我們的測(cè)量，讓復(fù)雜的事情簡(jiǎn)單化。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來說無疑是一次挑戰(zhàn)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我把學(xué)到的知識(shí)得到了很好的應(yīng)用，深化了對(duì)嵌入式、單片機(jī)的認(rèn)識(shí)，使我在設(shè)計(jì)的實(shí)踐中獲得新知。這次實(shí)踐操作，我不僅僅得到的是課本上的東西，更重要的是我通過自己的獨(dú)立動(dòng)手以及老師和同學(xué)的耐心指導(dǎo)，課程設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)本學(xué)期我們學(xué)習(xí)的理論和實(shí)踐的結(jié)合。我深刻認(rèn)識(shí)到了理論和實(shí)踐之間的差別，這正是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。理論與實(shí)踐相結(jié)合才是學(xué)以致用的體現(xiàn)，這次設(shè)計(jì)很大程度上培養(yǎng)了綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)和解決實(shí)際工程問題的能力。在專業(yè)知識(shí)存在很多漏洞的情況下，每一步都離不開指導(dǎo)老師在設(shè)計(jì)過程中的悉心指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)的過程中，我學(xué)到了很多東西，也磨練了我的身心。同時(shí)，它還提高了我參考文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)手冊(cè)，設(shè)計(jì)規(guī)格和其他專業(yè)技能的能力。心理上面對(duì)困難的抗壓能力和耐心也得到了不同程度的鍛煉和提升。在這里我要感謝設(shè)計(jì)中幫助我的老師和同學(xué)們?！叭诵校赜形?guī)熝?。”他們的思想和方法為我的工作注入了新的思路和?chuàng)意，讓我有更多的靈感去面對(duì)設(shè)計(jì)過程中的難題和困境。如期完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和順利通過答辯交出最后的答卷是每個(gè)畢業(yè)生走出美好的大學(xué)校園之前最后的目標(biāo)和夢(mèng)想。希望各位老師能夠認(rèn)可我這幾個(gè)月來努力的成果，同時(shí)在告別學(xué)生時(shí)代之后，我還會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)和進(jìn)步，不辜負(fù)母校這些年來的培養(yǎng)，也為了更好地成為祖國(guó)的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人！參考文獻(xiàn)[1]尹克寧編著.變壓器設(shè)計(jì)原理.中國(guó)電力出版社2003[2]王兆安,黃俊.電力電子