智能车速里程表
汽车仪表是汽车与驾驶员进行信息交流的窗口，也是汽车高尖技术的主要部分。传统的汽车转速里程表一般采用软轴驱动，其主要功能有两个：一是用指针指示汽车行驶的实时车速，二是用机械计数器记录汽车行驶的累计里程。随着车速的不断提高，用软轴驱动的车速里程表因为软轴在高速旋转时，受钢丝交变应力极限的限制容易断裂，同时，软轴布置过长会出现形变过大或运动迟滞等现象，而且，对于不同的车型，软轴驱动的转速里程表的安装位置也会受到软轴长度及弯曲度的限制。随着现代汽车电子技术和计算机技术的飞速发展，基于高性能微控制器和液晶显示器的电子仪表已经广泛应用于汽车仪表领域。 1. 课题概述 本课题“车速里程表”的解决方案是基于ZY15MCU12BC2实验平台的相关功能模块模拟车速里程表，系统工作原理如图6-19所示。 图6-19 车速里程表工作原理图 图中直流电机模拟汽车轮胎转动，在ZY15MCU12BC2实验平台直流电机转轴的转盘边沿固定了一块永久磁钢，并在转盘附近安装一个霍尔开关传感器3020T，当直流电机转动时，转盘随转轴旋转，磁钢也跟着转动，受磁钢转动产生的磁场影响，霍尔器件3020T输出脉冲信号，ZY15MCU12BC2实验平台3020T输出脉冲信号引脚为CKMOT，CKMOT输出1个脉冲信号，表明直流电机转动一周，输出的脉冲信号频率和转速成正比。因此，只要测出脉冲信号的频率或周期就能够计算出直流电机的转速。可以用单片机的外部中断引脚（ ）或（ ）采集脉冲信号，CKMOT输出1个脉冲信号，在或引脚就会产生一次中断请求，在中断服务程序中设置软件计数器计数中断请求次数。 电机转速计算:应用单片机内部定时器/计数器T0/T1定时1s，根据1s采集的软件计数器的计数值计算出电机转速n/s（转/秒），再转换为kg/h（公里/小时）。 车速与里程的速比是：车速里程表转轴（软轴）在汽车行驶一公里时所转过的转数。 本课题是模拟车速里程表，设定霍尔传感器输出8个脉冲代表转轴转一圈，以速比为 的车型为例，汽车行驶一公里则霍尔传感器发出的脉冲数为 624，或者说每个脉冲代表了 公里的里程。在单片机内部RAM中设置里程缓冲区，累加里程数。当软件计数值计满4992时，表明汽车行驶了１公里，里程累计单元加一。 LED显示器显示当前车速和里程数，车速和里程数以十进制数显示。可以在键盘中设置功能键：速度键、里程键，通过按键控制LED显示器显示内容。当车速超出最大值（最大车速由用户自主定义），触发发光二级管报警灯和扬声器工作。 系统设置启动/停止按键，系统启动后LED显示器即显示启动界面，系统启动界面由用户自行设置。键盘电路参照本书第1部分第4章“图4-13 8279、键盘及LED显示电路示意图”。在系统工作的任意时刻，按下停止键，系统停止工作回到启动界面。 DAC 0832完成直流电机调速功能。直流电机的转速与施加于电机两端的电压有关，ZY15MCU12BC2实验平台直流电机驱动电路有D/A转换和PWM两种方式，通过实验平台上控制开关K8来选择驱动方式：当K8拨向下时为D/A转换方式，当K8拨向上时为PWM方式。两种驱动方式都是通过三极管来驱动直流电机转动的。在D/A转换方式下，将DAC 0832输出电流信号经过I/V转换（采用741运放器实现）后，接在电机的电压端，由单片机控制DAC 0832输出的模拟电压信号，从而控制直流电机的转速。 2. 设计要求 （1）基本要求 本课题硬件部分要求根据系统工作原理图绘制系统硬件电路图，在实验平台上设计组成车速里程表系统，并调试自主设计、编写的程序，主要包括：主程序、定时器中断程序、外部中断程序、键盘控制子程序、LED显示子程序、声光报警子程序等。在调试程序时，要求整个系统工作正常、显示正确、结果满意，并希望同学能深入思考、精益求精，提出对课题的改进意见。 （2）附加要求 本系统DAC 0832调速功能作为系统功能的扩展，对于单片机掌握和运用能力较好的学生，可以考虑选择。掌握实验箱DAC 0832直流电机调速原理，并完成调速程序的设计、编写和调试。另外，还可以增加LCD显示模块，由单片机驱动LCD显示启动界面、实时显示车速和里程，掌握实验箱LCD显示器FM12232的工作原理并完成显示驱动程序的设计、编写和调试。
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