基于51單片機(jī)的車用數(shù)字儀表設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　3 軟件設(shè)計(jì)

　　---該系統(tǒng)軟件主要由主程序、中斷子程序、數(shù)據(jù)采集與A/D轉(zhuǎn)換子程序、顯示子程序、告警子程序等六大模塊組成，因?yàn)镃語言編寫的軟件易于實(shí)現(xiàn)模塊化，生成的機(jī)器代碼質(zhì)量高、可讀性強(qiáng)、移植好，所以本系統(tǒng)的軟件采用C語言編寫，在Keil Vision3 Demo版本的集成開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行編譯連接。

　　3.1主程序設(shè)計(jì)

　　---主程序主要完成硬件初始化、子程序調(diào)用等功能，主程序流程圖如圖5所示。

　　3.2數(shù)據(jù)采集子程序設(shè)計(jì)

　　---數(shù)據(jù)采集與A/D轉(zhuǎn)換子程序根據(jù)輸入?yún)?shù)對(duì)相應(yīng)的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣、量化及處理，并將相應(yīng)信號(hào)的數(shù)值返回主程序。

　　3.3顯示子程序設(shè)計(jì)

　　---顯示子程序完成符號(hào)、數(shù)值的顯示輸出。

　　3.4中斷子程序設(shè)計(jì)

　　---中斷子程序有三種中斷源：鍵盤、車輪(車輪每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一個(gè)中斷脈沖)及掉電保護(hù)電路，分別完成面板功能設(shè)置、測(cè)速功能和掉電保護(hù)。由于本系統(tǒng)中斷源共有6個(gè)，所以用優(yōu)先權(quán)編碼器(74LS148)對(duì)外部中斷源進(jìn)行了擴(kuò)展。

　　3.5告警子程序

　　---主要實(shí)現(xiàn)異常情況下控制告警信號(hào)輸出。如當(dāng)冷卻液溫度升高到接近沸點(diǎn)(例如95～98℃)時(shí)，或燃油箱內(nèi)的燃油量少于某一規(guī)定值時(shí)，音頻告警裝置會(huì)發(fā)出不同頻率的告警信號(hào)，同時(shí)相應(yīng)的指示燈發(fā)亮(點(diǎn)亮告警指示燈的任務(wù)由顯示子程序來完成)，以引起駕駛員的注意。

　　4 仿真與調(diào)試

　　4.1仿真器選擇

　　---本系統(tǒng)選用ME-52單片機(jī)仿真開發(fā)系統(tǒng)，它實(shí)時(shí)仿真頻率高達(dá)33MHz，提供2～24MHz的時(shí)鐘信號(hào)。同時(shí)它提供64KB程序代碼存儲(chǔ)器，支持仿真所有程序和數(shù)據(jù)地址空間，支持Franklin V3.xx/Keil 6.xx編譯連接工具。具有分別獨(dú)立控制項(xiàng)目文件的項(xiàng)目管理器。另外具有VC++風(fēng)格的窗口駐留，窗口動(dòng)態(tài)切分和工作簿模式窗口界面。

　　4.2仿真調(diào)試

　　---在仿真調(diào)試階段，采用“自底向上逐步集成”的策略，逐模塊進(jìn)行仿真測(cè)試，在此基礎(chǔ)上逐步集成。譬如可先仿真顯示模塊、測(cè)速子模塊、測(cè)溫子模塊等，然后將仿真成功的模塊逐個(gè)加入主程序進(jìn)行仿真，在仿真過程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，采用“分塊壓縮策略”，快速找到并改正錯(cuò)誤;注意在集成過程中出現(xiàn)問題，大多是由于模塊間資源使用沖突引起的。當(dāng)軟件模塊仿真成功后，可與硬件一起進(jìn)行在線仿真，此時(shí)在調(diào)試中出現(xiàn)的問題大多是由于連接線連接錯(cuò)誤、虛焊、布線不合理等原因造成的。

　　5 結(jié)束語

　　---隨著電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，車輛儀表顯示屏幕的液晶化必將成為一種發(fā)展趨勢(shì)，文中提出利用51單片機(jī)和新型傳感器對(duì)車用儀表進(jìn)行改進(jìn)，目前原型機(jī)已取得成功。運(yùn)行結(jié)果表明，新型數(shù)字儀表系統(tǒng)可靠性高、使用方便，下一步將在此基礎(chǔ)上開發(fā)綜合信息系統(tǒng)，擴(kuò)充顯示和控制的信息種類，如:交通地圖信息、行程信息、網(wǎng)絡(luò)信息、電話信息、控制空調(diào)系統(tǒng)及音響系統(tǒng)等，給用戶提供更大的方便。

　　參考文獻(xiàn)

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　　3 張培仁，孫占輝，張村峰等. MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社，2002