汽车冷却液单片机课程设计

1、桂林航天工业学院课程设计报告 系（部）： 汽车工程系 专业班级： 学生姓名： 学 号： 设计题目：完成日期 年月日 指导教师评语：_ _ _ 成绩（五级记分制）： 指导教师（签字）：_ 摘 要 汽车的发动机冷却液具有冷却、防腐蚀、防垢和防冻四大功能，是发动机正常运转不可缺少的散热介质。水温高分很多种，各种不同现象会带来不同影响。最严重的水温高会带来发动机报废，需更换新发动机才能解决问题。一般水温高会导致油耗增加、水箱爆裂、水管爆裂、发动机中各金属元件膨胀带来磨损、发动机冲床、供油系统与尾气排放超表等许许多多不利的影响。 所以冷却液的温度需要实时监测并显示，这是很重要的，影响力汽车的行驶各方各面

2、。这次是对冷却液的温度监测，使用单片机加传感器来监测。由于使用环境比较复杂，要求实时监测，并且监测温度要求100多度。所以使用18b20来监测，各个方面上这个传感器监测比较快速，反应速度快，而且只需要接一条线就可以监测。关键词：温度检测、单片机、传感器目 录 引言（四号黑体）11（空两格）（四号黑体）31.1（空一格）（小四号黑体）31.1.1 （不用空格）(楷体小四号)65 结论（四号黑体）34参考文献（四号黑体）35附录（四号黑体）361 设计内容 设计题目：汽车冷却液温度测量电路设计 能在液体内工作并测试0-128度的温度。并且实时检查温度显示在数码管上。2. 设计要求学生姓名课程名称汽

3、车单片机应用技术课程设计专业班级地 点起止时间设计内容以单片机为主控制芯片，设计一个温度测量电路，实现对汽车冷却液温度的测量。设计参数实现对冷却液温度的实时测量，并在数码管上显示出来。设计进度1.电子产品总体设计技能实训（5学时）2.电子产品单元电路设计技能实训（5学时）3.总体电路仿真调试实训（5学时）4.印制电路设计与制作技能实训（5学时）5.电子产品总体电路装配与性能指标测试技能实训（10学时）设计成果1.利用proteus软件完成电路原理图的设计2.利用Keil软件里编写应的控制程序，并与proteus实现联调3.完成汽车冷却液温度测量电路PCB板设计与组装，下载程序，实现相应功能参考

4、资料1陈忠平.51单片机C语言程序设计经典实例M.北京：电子工业出版社，20122曹家喆.汽车电子控制基础M.北京：机械工业出版社，20073张毅刚.基于Proteus的单片机课程的基础实验与课程设计.北京：人民邮电出版社，2012说明1本表应在每次实施前由指导教师填写一式2份，审批后所在系（部）和指导教师各留1份。2多名学生共用一题的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。3若填写内容较多可另纸附后。3. 设计进度3.1 系统硬件设计 3.1.1单片机主控模块设计方案采用AT89C51八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。 3.1.2温度采集

5、模块设计采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线形较好。在0100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。最大特点之一就是直接采用温度芯片对温度进行测量，使数据传输和处理简单化。 TO-92封装的DS18B20的引脚排列见图示，其引脚功能描述见下：(1)GND 地信号；(2)DQ数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源 下，也可以向器件提供电源；(3)VDD可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。DS18B20的测温原理,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度

6、的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入。器件中还有一个计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55所对应的一个基数分别置入减法计数器1、温度寄存器中，计数器1和温度寄存器被预置在-55所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到时，温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振

7、产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器计数到0时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数器门仍未关闭就重复上述过程，直到温度寄存器值大致被测温度值。 3.1.3液晶显示模块设计7段LED数码管是利用7个LED（发光二极管）外加一个小数点的LED组合而成的显示设备，可以显示09等10个数字和小数点，使用非常广泛。 这类数码管可以分为共阳极与共阴极两种，共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同接点com，而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点）；共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com，而每个L

8、ED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点），如下图所示。图中的8个LED分别与上面那个图中的ADP各段相对应，通过控制各个LED的亮灭来显示数字 3.1.4系统整体模块设计 从最小的系统带上ds18B20与显示系统，选用四位数码管，由于只有12针脚却要显示32个灯，所以需要在极短的时间内连续闪烁，通过极快的速度的顺序闪烁达到人眼看到的一直显示，眼睛在极快的闪烁时时无法发现的。Ds18b20可以直接使用，只需要接一个到单片机就可以使用，而且不需要单片机供电，可以外接一个电源给它，同时在电路板上做出一个电源输入的位置。3.2 系统软件设计 3.2.1 程序设计流程图 18B20的程

9、序由时序表编写。并在单片机内处理数据，经过程序转换为可读数据读取温度 转换数据 显示温度 3.2.2程序功能模块说明 读取温度是设置18B20芯片，令其工作调查温度并传输给单片机。 转换数据是通过单片机的程序把2进制的温度转成十进制并且传输给四位数码管 显示温度是单片机通过12个管口输出给数码管显示的过程 3.3 PCB电路板设计与制作 3.3.1PCB原理图设计 3.3.2PCB布线图设计3.3.3PCB板制作4 设计成果 4.1 仿真调试 使用软件联合调试，程序可行。 4.2 实物调试5.结论参考文献1赵建领.51单片机开发与应用技术详解.电子工业出版社，2009.12陈家瑞.汽车构造（上

10、册）.机械工业出版社，2009.23林立.单片机原理及应用.电子工业出版社，2013.14 谢维成.单片机原理与应用及C51程序设计(第二版).清华大学出版社.20095 何力民.单片机高级教.北京航空大学出版社，20006 金发庆.传感器技术与应用.北京机械工业出版社，20027 楼然苗.单片机课程设计指导.北京航空航天大学出版社，2007 8 汪桂平.新编单片机原理及应用.机械工业出版社.20099 程国钢.51单片机应用开发案例手册.电子工业出版社.201110 彭伟.单片机c语言程序设计实训北京航天航空.大学出版社.2010附录 元器件清单四位数码管 1电容 2 30uf极性电容 1

11、1uf排阻 1电阻 2 220*1，10k*1晶振 1AT89C51 1按键 1DS18B20 1 PROTEUS仿真图 PROTEL电路原理图 PCB布线图 完整C语言程序加注释）#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit DQ=P36; /温度传感器引脚 sbit s0=P30; /各个位码对应的端口sbit s1=P31;sbit s2=P32;sbit s3=P33;char mark=0;uchar code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07

12、,0x7f,0x6f;void delay_1ms(uint z)/*延时程序*/uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);void delay(uint t)while(t-);/*/*DS18b20的初始化程序*/void init_DS18b20()int n;DQ=1;delay(8);DQ=0;delay(80); DQ=1;delay(8);n=DQ;delay(4);uchar read_byte() uchar i,value;for(i=0;i=1; DQ=1; if(DQ) value|=0x80; delay(4);return (v

13、alue);void write_byte(uchar dat)char i;for(i=0;i=1;delay(4);uchar read_temp()uchar a,b;init_DS18b20();write_byte(0xcc); /跳过ROMwrite_byte(0x44);/启动温度测量delay(300);init_DS18b20();write_byte(0xcc); /跳过ROMwrite_byte(0xbe);a=read_byte();b=read_byte();b4;return (b);/*/void display(uchar tempe)/在数码管上显示摄氏温度或数据tempes0=0;P2=0x00;delay_1ms(2);P2=tabletempe%100/10;s3=0;s2=0;