节能车竞赛车型电器系统设计摘要者相垂直的方向上将会产生密特触发器整形，使其成为方波输送到门输出。当施加的磁场达到工作点即时，触发器输出高电压相对于地电位，使三极管导通，此时门输出端输出低电压，通常称这种状态为开。当施加的磁场达到释放点即时，触发器输出低电压，三极管截止，使门输出高电压，这种状态为关。图.输出特性在外磁场的作用下，当磁感应强度超过导通阈时，霍尔电路输出管导通，输出低电平。之后，再增加，仍保持导通态。若外加磁场的值降低到时，输出管截止，输出高电平。我们称为工作点，为释放点，称为回差。回差的存在使开关电路的抗干扰能力增强。这样两次电压变换，使霍耳开关完成了次开关动作。般规定，当外加磁场的南极极接近霍尔电路外壳上打有标志的面时，作用到霍尔电路上的磁场方向为正，北极接近标志面时为负。芯片的引脚及功能霍尔传感器芯片的引脚接线图见图.典型应用于无触点开关车点火器刹车电路位置转速检测与控制全报警装置和纺织控制系统。霍尔传感器是个端器件，外形与三极管相似，只要接上电源地，即可工作，输出通常是集电极开路门输出，工作电压范围宽，使用非常方便。图.芯片引脚接线图引脚是电源，引脚是地，引脚是输出。霍尔器件的工作电压不得超过规定的，大部分霍尔开关均为输出。因此，输出应接负载电阻，其数值值取决于负载电流的大小，不得超负载使用。的磁输入检测的磁输入为单极磁场，即施加磁场的方式是改变磁铁和之间的距离。判定磁铁极性方法是把磁铁的两个极分别靠近的正面，当其引脚电平由高变低时即为正确的安装位置，如图.所示。图.判别磁铁极性经过实验得知，只对磁铁的极有响应而对级没有丝毫响应。安装时定要让磁铁的极对准的反应传感区。的导通距离测量把块小永久磁铁固定在车轮的辐条上，在车轮辐条附近，如图.所示。图.导通距离测量经过实验得知，磁铁和霍尔开关移近到定距离设此距离为时，芯片的引脚有脉冲信号输出。当二者的距离大于时，引脚没有脉冲信号输出。反复实验得出霍尔开关导通的距离为或。硬件电路的设计霍尔传感器在测速系统中的主要作用是车轮转速采集。车轮每转周，磁铁经过次。的第脚就输出个脉冲信号作为单片机的外中断信号从.口输入。单片机测量脉冲信号的个数和脉冲周期。根据脉冲信号的个数计算出里程，根据脉冲信号的周期计算出速度并显示。与单片机的硬件电路连接如图.所示。图.与单片机硬件电路连接型霍尔开关传感器具有许多优点，它们的结构牢固体积小寿命长灵敏度高安装方便功耗小频率高耐震动不怕灰尘油污及盐雾等的污染或腐蚀，位置重复精度高等优点。.单片机最小系统单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对系列单片机来说,最小系统般应该包括单片机晶振电路复位电路。而本设计中选用作为最小系统板的芯片。单片机最小系统的机构工作电源电源是单片机工作的动力源泉，对应的接线方法为脚电源引脚，工作时接电源，脚为接地线。复位电路由电容串联电阻构成,结合“电容电压不能突变”的性质可以知道,当系统上电，脚将会出现高电平,并且这个高电平持续的时间由电路的值来决定。典型的单片机当脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合的取值就可以保证可靠的复位。般教科书推荐取,取.。当然也有其他取法的,原则就是要让组合可以在脚上产生不少于个机器周期的高电平，电路如图.所示。图.复位电路晶振电路时钟电路为单片机产生时序脉冲，单片机所有运算与控制过程都是在统的时序脉冲的驱动下的进行的，如果单片机的时钟电路停止工作晶振停振，那么单片机也就停止运行了。当采用内部时钟时，在晶振引脚脚和脚引脚之间接入个晶振，两个引脚对地分别再接入个电容即可产生所需的时钟信号，电容的容量般在几十皮法，如。典型的晶振取.因为可以准确地得到波特率和波特率,用于有串口通讯的场合产生精确的级时歇,方便定时操作，电路如图.所示。图.晶振电路控制引脚接法。脚为内外程序存储器选择控制引脚，当为低电位时，单片机从外部程序存储器取指令当接高电平时，单片机从内部程序存储器取指令。单片机内部有可反复擦写次以上的程序存储器，因此我们把接到高电平，让单片机运行内部的程序，我们就可以通过反复烧写来验证我们的程序了。单片机最小系统的性能本系统板具有串口通信方式，系统板省去了芯片，用做转串口笔记本和台式机都能用，通信的程序无需任何修改，即可于电脑的串口通信工具进行通信复位电路，方便程序调试使用供电方式是供电和外部供电外部供电时，可以在电源电压为.的电压范围内。具有双工串行通道，双数据指示器，电源关闭标识下载方式是下载笔记本和台式机都可以用和十针下载方式可以下载，系列的单片机。液晶有亮度对比度调节电阻单片机晶振采用.和可选择可插拔式，根据使用需求随时可更换晶振，适合不同的应用及实验场合。单片机口全部引出方便扩展各种模块实验，电源和都通过排针引出，方便外扩电路时电源的引入和引出。实物如图.所示。图.电路板实物.液晶显示模块本设计中显示模块的液晶显示屏型号为，此液晶屏具有中文字库，这对显示程序的编写带来了极大的方便，并且在以后的使用中也带来了极大的益处。此外，该液晶屏幕还具有汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置个中文汉字点阵个字符点阵及点阵显示。主要技术参数和显示特性电源.内置升压电路，无需负压显示内容列行，显示颜色黄绿，显示角度钟直视，类型与接口位或位并行位串行，配置背光。多种软件功能光标显示画面移位自定义字符睡眠模式等。如图.所示，外观尺寸.视域尺寸。图.液晶显示屏外形尺寸图显示模块引脚说明及连接该液晶屏幕的引脚说明如图.所示，该屏幕的逻辑工作电压，电源地，工作温度常温宽温。引脚号引脚名称方向功能说明模块的电源地模块的电源正端驱动电压输入端并行的指令数据选择信号串行的片选信号并行的读写选择信号串行的数据口并行的使能信号串行的同步时钟数据数据数据数据数据数据数据数据并串行接口选择并行串行空脚复位低电平有效空脚背光源正极背光源负极图.显示屏引脚说明如图.所示为显示模块与单片机最小系统板的管脚连接原理图，通过该图可以明确的知道显示模块与系统板各管脚是如何连接的，这给以后为显示模块编写程序带来了极大的方便。图.显示模块与最小系统板连接原理图.本章小结本章系统的介绍了里程表的设计思路以及硬件的选取，通过本章可以知道节能车里程表的设计是由单片机最小系统板液晶显示屏霍尔接近开关传感器等硬件组成，并且熟悉掌握了各硬件的参数使用方法以及相互之间是如何连接的。在此基础上便可以按所需的功能进行软件编程了。第章节能车车速里程表的软件设计.软件编程的总体设计在硬件确定的基础上就可以进行软件的编程了，本设计使用的是软件进行语言的编程。根据所需要的功能，编译相应的程序。本系统软件采用模块化设计方法。整个系统由初始化模块频率测量模块速度和里程计算模块显示模块定时器中断服务模块以及其他功能模块组成，如图.所示。图.系统软件功能框图根据各个模块的功能，利用语言编译出相应功能的程序，编译出各个功能模块的程序后便利用软件进行调试，当调试好各个功能模块程序后，便编译主程序，通过主程序调用各个功能模块的子程序来实现总体的通能需求，最后通过软硬件的结合便可实现车速和里程的显示及测量.软件流程图程序是按给定的方式运行的，我们按照合理的路径，按照语言的方式使其达到我们所需的功能。那么，首先应该做出软件的流程图，使程序在给定的流程框架里进行循环工作。如图.所示，为系统软件运行的流程图。否是否