AT89C52单片机多功能数字里程计设计+PCB电路图(2)

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各个系统对信号的要求不同，所以需要对码盘信号进行分频处理，以得到各个检测设备所需频率的信号。因此本里程计引入了分频电路，可以同时对多路输出进行分频设置。该系统设计考虑到了汽车在行驶过程中轮胎的磨损以及气压不足等原因，会影响码盘输出信号与汽车行驶距离的关系，通过修正系数的设定，使这些分频数可以根据车辆状况来改变，同时对选择的分频数进行存储，使里程计在断电重启后不需要重复输入分频值[5]。

该数字里程计的优点在于操作方便、稳定性好、精度高，不仅可以实时显示里程数，还可以设置参数保证输出多路用于控制车载信息采集设备的控制信号的精度，并可与计算机进行实时通信。虽然该里程计主要是对检测车辆而设计，但其功能的多样性和系统良好的稳定性能使该里程计可广泛应用于各种类型的车辆。经过初步验证，该里程计具备设计计划内的功能与特性。

1.2 设计要求与指标

本设计意在开发一款具有里程记录、分频信号输出功能的数字里程计，同时可以进行延时设定以及修正系数设定，里程计的技术性能指标如下：

　　1．菜单按键：通过菜单按键可以方便的设计系统各项参数。

2．分频指标：可对原始脉冲信号进行分频。

3．延时指标：延时时间的长短可以自行设置。

　　4．输出的延时脉冲信号脉宽：100us，脉宽可调。

　　5．输出信号电压：TTL电压。

　　6．正反双程显示里程数：逆向显示时可通过按键输入最大里程数。

　　7．正反双向计数：针对正向行车和倒车两种情况，利用码盘产生两路信号A、B设计计数模式。

　　8．里程计数器可清零，可以取消上次按键的输入操作。

　　9．可设置修正系数，从而保证汽车不同状态下里程计数的正确性。

　　10．通讯要求：系统可同时与多台计算机进行通讯，从而记录各个时刻汽车的里程数。

　　11．显示部分：清楚醒目，可以直观的显示当前系统的状态。

12．抗干扰性：里程计的使用过程中存在大量的干扰，系统要求有较强的抗干扰能力，这是衡量系统性能的关键因素之一，否则整个系统就会无法发挥作用。

2 系统工作原理与开发流程

2.1 里程计的基本原理

里程计系统以单片机为核心，为了降低系统信号在传输过程中的相互干扰，系统所有的输入输出信号都进行了光电耦合。该数字式里程表选用AT89C52单片机为核心，由锁存器、通用阵列逻辑、计数器、反相器、七段数码显示管、DS12887、光电隔离器件等组成，下图为系统的硬件结构框图：

汽车开动后，监测传感器对车轮转动进行监测，将脉冲采样信号进行采样，将采样后的信号输入到单片机引脚。单片机部分将从传感器传过来的电信号进行处理和运算，最后把要得到的里程送到显示器表盘上进行显示。

2.2 传感器的选择与工作原理论文网

当前国内外实际应用的转子位置检测基本上仍采用轴位置传感器来获取位置信息。常见的轴位置传感器有：光敏式、磁敏式或霍尔式位置传感器以及光电编码器。为提高系统的精度, 本系统在传感器选型上摈弃了传统的霍尔元件, 而选用光电编码器。光电编码器又称为光码盘，它是一种位移数字转换器，能够将被测的角位移转换为数字量输出。光码盘采用两线制与系统相连,连线简单。光电编码器是一种角速度检测装置，它将输入给轴的角度量，利用光电转换原理转换成相应的电脉冲或数字量，具有体积小，精度高，工作可靠,接口数字化等优点。光电编码器的可靠性与精度直接决定了系统的可靠性与控制精度。一个系统的控制精度不可能高于检测元件的精度，即检测元件的误差是决定系统稳态误差的关键。因此，选择高精度的光电编码盘很重要，系统中我们选择每转输出2000个脉冲的光电编码盘。