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（答辩稿）基于失重法的汽车油耗检测仪器设计（CAD图纸+DOC论文）

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，基于失重法的汽车油耗检测仪器设计摘要基于,失重,汽车,油耗,检测,仪器,设计,毕业设计,全套,图纸本科学生毕业设计基于失重法的汽车油耗检测仪器设计院系名称汽车与交通工程学院专业班级车辆工程班学生姓名指导教师职称黑龙江工程学院二年六月摘要随着我国汽车保有量的不断增加，汽油柴油等非再生资源的逐渐减少，加之环境保护意识的逐渐加强，人们更加关心车辆油耗，要求限制车辆用油量的呼声越来越强。研制能快速准确测量汽车在各种工况下油耗的仪器，已成为项重要的课题。文中研制的智能型汽车油耗检测仪器，利用失重法原理，结合国内外发动机油耗智能测试技术的研究水平和发展趋势，采用传感器技术单片机控制技术和显示技术。主要内容包括根据油耗测试系统的功能要求，进行油耗检测系统硬件的设计与选择，建立了汽车油耗检测系统数学模型，进行了油耗检测系统软件模块的设计，同时提出了系统抗干扰的相关措施，包括软件和硬件两方面，分析了油耗检测系统所采用的理论的可行性，并进行了油耗检测系统的误差分析。智能油耗仪在单片机的控制下，通过传感器送来的信号，在控制软件的支持下，能对汽油机柴油机在室内进行静态和动态油耗测试，能测量汽车的平均油耗和瞬时油耗。解决了国内油耗检测产品与国外相比测试精度相对较低成本较高等问题。能对新生产车营运车辆进行燃料经济性检测和评价，能满足科研院所车辆制造使用和维修单位大专院校试验教学等需要，应用前景广阔。关键词油耗智能单片机检测传感国内外智能油耗检测仪研究现状及发展趋势国内外智能油耗检测仪研究现状智能油耗检测仪发展趋势.智能油耗检测仪研究目的和意义.汽车油耗检测技术.本文主要研究内容第章检测系统总体分析.系统主要功能要求.测量原理.元件在油路中的布置.油耗测量部分组成.本章小结第章智能油耗检测仪中硬件的选择与匹配.目前常用油耗检测方法分析常用油耗检测方法分类常用油耗测量原理介绍.重量传感器的选择重量传感器分类重量传感器主要功能及选择原则重量传感器的选择重量检测数学模型的建立.单片机的选择单片机硬件系统设计原则单片机的选择原则单片机型号的匹配.显示器的选择与匹配显示器的选择接口电路.打印机的选择与匹配打印机的选择接口电路.控制面板的设计.其他主要元器件的原则与匹配程序存储器的选择数据存储器的选择片外扩展芯片的选择通讯接口的选择日历与时钟芯片的选择监控芯片的选择转换芯片的选择电源的选择电磁阀的选择.本章小结第章智能油耗检测系统软件设计.软件系统设计方案单片机的语言开发工具软件系统功能结构软件系统主程序流程图初始化模块信号采集模块数据处理模块监控程序模块.系统可靠性设计可靠性概述硬件抗干扰技术软件抗干扰技术.本章小结第章机械部分设计.油耗仪外部的设计壳体材料的选择外形尺寸的确定接口设计.内部主要部件的安装.本章小结第章试验验证与误差分析.试验和数据试验的目的和意义试验前的准备试验步骤试验数据.误差分析概述误差的来源误差的分类汽车油耗智能检测系统的误差分析.本章小结结论参考文献致谢第章绪论.引言据中国石油天然气集团公司有关专家推算，我国石油需求量，年为.亿吨，年为.亿吨，年为.亿吨。国际能源机构年中国能源展望报告预测中国石油需求将以年均.的速度增长，到年市场份额将大幅增加，年消费量可达亿吨以上。国家计委产业经济研究所预测，到年，中国石油需求量将达到.亿吨，是目前.多亿吨消费量的.倍。目前全国可供开采的石油资源量预测为亿吨，年全国石油年产量.亿吨计算，若每年增长以上，年可达.亿吨，随后达到亿吨至.亿吨的峰值稳产，据此估算，中国石油储量可持续开采到年。据中国石油天然气集团公司对我国石油供需平衡的预测分析，国内原油的自给率将从年的降低到年的，到年缺口将达到.亿吨。另据国际能源机构预测，中国石油产量从年之后开始下降，到年石油产量将下降到约.亿吨年，石油进口将达到约.亿吨年以上，成为世界石油市场的主要进口国。从当前我国的科技水平来看，汽车燃料的主要来源还要依靠石油能源中的提取物汽油和柴油。我国目前车用汽油约占汽油总消耗量的，车用柴油占柴油总消耗量的。随着国民经济的发展，以及汽车进入家庭速度的加快，我国能源供求矛盾将更加突出。中国对石油需求急剧上升的最重要原因是运输业的需求，目前运输业对石油的消耗量已经攀升到。在汽车运输成本中，燃油消耗费用占较大比重，约为。此外，本着控制能源消耗的目的，我国己经制定征收汽车燃油税的方案，并将择机在全国公布推行。所以汽车燃油经济性就和汽车运输成本和经济效益息息相关。因此，汽车的燃油经济性好，不但可以节省石油资源，减少国家对进口石油的依赖同时也降低