（优秀毕业全套设计）基于失重法的汽车油耗检测仪器设计（整套下载）

最小测量量，它是表征传感器能检测被测量的最低极限值，他通常与传感器的噪声灵敏度和电源的稳定度等因素有关。

线形度，传感器的校准曲线标定曲线与其理论拟合直线刻度直线之间的偏差。

迟滞性，在传感器的输入量连续增加时所对应的输入量连续减少时对应的输出量不相重合的现象。

稳定性，是指在传感器的所有工作条件保持不变的情况下，在规定的时间内其输出保持不变的能力。

重量传感器的选择在本检测系统中，重量传感器是至关重要的部件，它的精度直接影响油耗检测仪器的精度，所以，根据传感器选择原则，本检测系统选择由佛山市顺德区泰昱传感器有限公司生产的平行梁式称重传感器，采用合金钢材质，无色阳极化处理，封胶。

主要技术参数如表.所示表.平行梁式称重传感器技术参数综合误差绝缘电阻灵敏度.激励电压非线性温度补偿范围滞后使用温度范围重要性零点温度影响蠕变灵敏度温度影响零点输出.安全过载范围输入阻抗极限过载范围输出阻抗防护等级电缆线四芯屏蔽电缆.接线方法红色电源，黑色电源，绿色信号，白色信号外形尺寸如图.所示图.重量传感器外形尺寸重量检测数学模型的建立根据失重法原理，重量传感器输出的电压信号与密封油箱和箱内燃油重量之和成正比，有.式中电压信号密封油箱的质量燃油的质量总质量测量常数重力加速度。

把测量常数预先存储到单片机中，单片机可以根据重量传感器检测到的电压信号和测量常数求的此时的燃油质量.因此重量检测数学模型可以用上式表示。

.单片机的选择单片机硬件系统设计原则个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如定时器计数器中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。

二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘显示器打印机转换器等，要设计合适的接口电路。

系统的扩展和配置应遵循以下原则.尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。

为硬件系统的标准化模块化打下良好的基础。

.系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行二次开发。

.硬件结构应结合应用软件方案并考虑。

硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑的原则是软件能实现的功能尽可能由软件实现，以简化硬件结构。

但必须注意，由软件实现的硬件功能，般响应时间比硬件实现长，且占用时间。

.系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。

如选用芯片单片机构成低功耗系统时，系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。

.可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的部分，它包括芯片器件选择去耦滤波印刷电路板布线通道隔离等。

.单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。

驱动能力不足时，系统工作不可靠，可通过增设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。

单片机选择原则单片机的选择是件重要而费心的事情，如果单片机型号选择得合适，单片机应用系统就会得经济，工作可靠如果选择得不合适，就会造成经济浪费，影响单片机应用系统的正常运行，甚至根本就达不到预先设计的功能。

对于个已经设计好的单片机应用系统来说，它的技术要求和系统功能都应当十分明确.如果选择功能过于少的单片机，这个单片机应用系统就无法完成控制任务但是如果选择的单片机功能过于强大，这不但没有必要，还会造成资源浪费，降低性价比。

只要掌握和运用单片机正确选择的原则，就可以选择出最能适用于应用系统的单片机，保证单片机应用系统有最高的可靠性，最优的性能价格比，最长的使用寿命和最好的升级换代可能。

对单片机选择，主要应用从单片机应用系统的技术性，实用性和开发性三方面来考虑.技术性要从单片机的技术指标角度，对单片机芯片进行选择，以保证单片机应用系统在定的技术指标下可靠运行.实用性要从单片机的供货渠道信誉程度等角度，对单片机的生产厂家进行选择以保证单片机应用系统能长期可靠运行.可开发性选用的单片机要有可靠的可以开发手段，如程序开发工具仿真调试手段等。

单片机型号的匹配．主要性能与单片机产品兼容字节在系统可编程存储器次擦写周期全静态操作三级加密程序存储器个可编程口线三个位定时器计数器八个中断源全双工串行通道低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒看门狗定时器双数据指针掉电标识符．功能特性描述是种低功耗高性能位微控制器，具有系统可编程存储器。

使用公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业产品指令和引脚完全兼容。

片上允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的位和在系统可编程，使得为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活超有效的解决方案。

具有以下标准功能字节，字节，位口线，看门狗定时器，个数据指针，三个位定时器计数器，个向量级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，可降至静态逻辑操作，支持种软件可选择节电模式。

空闲模式下，停止工作，允许定时器计数器串口中断继续工作。

掉电保护方式下，内容被保存，振荡器被冻结，单片机切工作停止，直到下个中断或硬件复位为止。

其引脚图如图.所示图.引脚图.引脚功能描述电源。

地。

口口是个位漏极开路的双向口。

作为输出口，每位能驱动个逻辑电平。

对端口写时，引脚用作高阻抗输入。

当访问外部程序和数据存储器时，口也被作为低位地址数据复用。

在这模式下，具有内部上拉电阻。

在编程时，口也用来接收指令字节在程序校验时，输出指令字节。

程序校验时，需要外部上拉电阻。

口口是个具有内部上拉电阻的位双向口，输出缓冲器能驱动个逻辑电平。

对端口写时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。

此外，.和.分别作定时器计数器的外部计数输入.和时器计数器的触发输入.，具体如下表所示。

在编程和校验时，口接收低位地址字节。

口口是个具有内部上拉电阻的位双向口，输出缓冲器能驱动个逻辑电平。

对端口写时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。

在访问外部程序存储器或用位地址读取外部数据存储器例如执行时，口送出高八位地址。

在这种应用中，口使用很强的内部上拉发送。

在使用位地址如访问外部数据存储器时，口输出锁存器的内容。

在编程和校验时，口也接收高位地址字节和些控制信号。

口口是个具有内部上拉电阻的位双向口，输出缓冲器能驱动个逻辑电平。

对端口写时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。

复位输入。

晶振工作时，脚持续个机器周期高电平将使单片机复位。

看门狗计时完成后，脚输出个晶振周期的高电平。

特殊寄存器地址上的位可以使此功能无效。

默认状态下，复位高电平有效。

地址锁存控制信号是访问外部程序存储器时，锁存低位地址的输出脉冲。

在编程时，此引脚也用作编程输入脉冲。

在般情况下，以晶振六分之的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。

然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，脉冲将会跳过。

如果需要，通过将地址为的的第位置，操作将无效。

这位置，仅在执行或指令时有效。

否则，将被微弱拉高。

这个使能标志位地址为的的第位的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

外部程序存储器选通信号是外部程序存储器选通信号。

当从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，将不被激活。

访问外部程序存储器控制信号。

为使能从到的外部程序存储器读取指令，必须接。

为了执行内部程序指令，应该接。

在编程期间，也接收伏电压。

振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

振荡器反相放大器的输出端。

.显示器的选择与匹配显示器的选择单片机应用系统中使用的显示器主要有发光二极管显示器和液晶显示器，前者价格便宜，功能简单，只能显示数字。

后者可进行图形显示，具有功耗低，抗干扰能力强等特点，目前已被广泛应用在仪器仪表和控制系统中。

本系统采用字符型。

具体选择为长沙金太阳电子有限公司生产的液晶显示模块。

主要技术参数如表.所示表.液晶显示器主要技术参数显示容量字符芯片工作电压工作电流模块最佳工作电压.字符尺寸引脚说明如表.所示表.液晶显示器引脚说明编号符号引脚说明编号符号引脚说明电源地电源正极液晶显示偏压信号数据命令选择端读写选择端使能信号背光源正极背光源负极外形尺寸如图.所示图.显示器外形尺寸.接口电路如图.所示图.单片机与显示模块的接口电路.打印机的选择与匹配．打印机的选择为了能使显示器显示的数据进行保留，便于以后的分析处理，我们需要选择打印机实现智能油耗仪的打印功能，而在打印机选择时，种是选择外接打印机，另种是选择嵌入式微型打印机，前者体积较大，外接的连接线降低了仪器的便携性，而后者相对体积较小，微型打印机为内嵌式，能和油耗检测系统安装在个外壳里，更适合仪器仪表的使用功能要求，所以本次设计选择微型打印机来实现智能油耗仪的打印功能。

目前市场上微型打印机种类较多，综合分析，选择由北京斯普瑞特科技发展有限公司生产的微型打印机。

该打印机具有以下特点.大纸卷打印机.开门更方便，装纸换色带更容易.安装方便可靠.抗干扰能力强。

接口电路微型打印机与单片机采用并行接口方式，如图.所示图.单片机与微型打印机接口电路.控制面板设计控制面板在单片机控制系统中能实现向单片机输入数据传送命令等功能，是人机交互的主要手段。

常用的控制面板接口分为独立式按键接口和矩阵式控制面板接口。

独立式按键就是各按键相互独立，每个按键各接根输入线，根输入线上的按键工作状态不会影响其他输入线的状态。

独立式按键电路的优点是配置灵活软件简单。

缺点是每个按键都需要占用根输入端口线，所以在按键数量较多时，需要较多的输入端线且电路结构复杂，故此种控制面板适用于按键较少或操作速度较高的场合。

矩阵式控制面板接适用于按键数量较多的场合，它由行线和列线组成，按键位于行列的交叉点上。

例如，个的行列结构可以构成个有个按键的控制面板，同理，个行的行列结构可以构成个个按键的控制面板等。

显然，在按键较多的场合，矩阵式控制面板与独立式控制面板相比，要节省很多的线。

针对设计的智能油耗仪，需要个按键，包括“↑”“←”“开始”“结束”“打印”“发送”。

选择测试项目用“↑”“←”光标键准备好后，按“开始”键开始测试，等达到测试值后，测试结束，仪器显示测试的结果按“结束”键，结束测试，也可以进行下次测试按“打印”键，打印测试结果按“发送”键，将测试结果由发送出去。

.其它主要元器件的选择与匹配程序存储器的选择与匹配是公司产品，是种位紫外线擦除电可编程只读，不同的点是它采用工艺制成，其读写访问时间从，采用单电源供电，三态输出，与电平兼容，工作温度范围从工作电流最大，维持电流，读出时间最大为。

基于以上原因，并考虑到与兼容匹配性和性价比，初选为扩展程序存储器。

为脚双列直插式封装，其管脚排列如图.所示。

数据存储器的选择与匹配是种采用工艺制成的位引脚的静态读写存储器，其读写访问时间根据不同型号从。

数据输入和输出引脚共用，三态输出采用单电源，其输入输出电平与兼容，具有低功耗操作方式。

当未选通时，芯片处于低功耗状态，这时可减少以上的功耗，只有电源电压，几十微安电流就可保证数据不变，这个性能用于电池供电的数据断电保护操作。

工作温度范围。

基于以上原因，