计算机控制实验设计
2011-2012学年第∏ 学期
学 院： 专 业： 学 生 姓 名： 课程设计题目：
起 迄 日 期: 课程设计地点: 指 导 教 师: 系主任：
6月4日-6月20日
1教522 赵君
朱里
自动化工程学院
自动化 学 号： 0907240445
汽车轮胎压力控制系统
下达任务书日期: 2012 年 6 月 4 日
摘要：
汽车轮胎压力就是气的压力，压力控制就只有控制气体加入轮胎内的大小来控制它。但一定要保证轮胎气压规定值，气压过低会加快轮胎磨损，气压高了在行驶磨擦而生热增加压力，容易发生胎体爆裂。 系统目标是：检测运行轮胎压力，正常值为2.5MP，误差+-0.1MP，实现上下越线报警并进行控制算法。系统以80C51单片机为基础，使用HM28蓝宝石高温压力变送器，它集合了传感器及变送器于一体，外部A/D转换器使用ADC0809，D/A转换器为DAC0832，执行器ZXN型新系列气动薄膜双座调节阀等。具体方法是使用HM28蓝宝石变送器采集压力信号，进行压力数据采集，经过放大和滤波电路进行A/D转换，再通过CAN总线传输控制参数。
关键词：单片机 蓝宝石变送器 执行器
1.1系统的总体结构及描述
LED显示 轮胎压力 PTC302 ADC0809 AT89C52 键盘 ZXN型新系列气动薄膜LM339 DAC0832
图
1.1 实验流程图
1.单片机及定时复位单元
1.1微处理器AT89C52
AT89C52单片机是最新的一种低功耗、高性能内含SK字节闪电存储器的8位CMOS微控制器，与工业标准MCS—51指令系列和引脚完全兼容有超强的加密功能，其片内闪电存储器的编程与擦除完全用电实现，数据不易挥发，编程/擦除速度快，它的主要特点有：
(1)内部程序存储器为电擦除可编程只读存储器EEPROM，容量SKB，内部数据存储器容量256B(不包括专用寄存器)，外部数据存储器寻址空间64KB，外部程序存储器寻址空间64KB；
(2)有三个16位的定时器/计数器；
(3)可利用两根I/O口线作为全双工的串行口，有四种工作方式，可通过编程选定；
(4)内部ROM中开辟了四个通用工作寄存器区，共32个通用寄存器，以适应多种中断或子程序嵌套的情况；
(5)内部有6个中断源，分为二个优先级，每个中断源优先级是可编程的； (6)堆栈位置是可编程的，堆栈深度可达128字节；
(7)内部有一个由直接可寻址位组成的布尔处理机，在指令系统中包含了一个指令子集，专用于对布尔处理机的各位进行各种布尔处理，特别适用于控制目的和解决逻辑问题
图1.2 89C52其引脚结构
1.2看门狗X5045组成定时复位电路
由于单片机自身的抗干扰能力较差，在工作环境较恶劣的场合，很容易造成单片机因外界干扰导致“死机”现象，造成系统不能正常工作。设置“看门狗”电路是防止单片机系统死机，提高单片机系统抗干扰能力的一条重要途径。 此处选用XICOR公司的专用可编程芯片X5045作为看门狗，引脚见图3.3。 X5045带512B(4Kbits)的E2PROM，具有四种常用功能:上电复位、看门狗定时器、电源电压监控和存储器块锁(Block Lock)保护。定时时间通过软件可选择:200ms, 600ms和1.41 us。
工作时在程序的适当位置定时安排一条“喂狗”指令，要求其时间间隔小于 X5045的预置间隔，这样只要系统死机或程序“跑飞”，X5045会自动发出溢出脉冲，使单片机复位，从头开始执行程序。由于单片机没有SPI接口，在硬件上要利用I/O口线通过软件来产生SPI接口协议的操作时序，X5045与单片机的连接见图
1.3 X504引脚图
1.3 HM28蓝宝石高温压力变送器
HM28蓝宝石高温压力变送器采用德国HELM高精度蓝宝石压力传感器，并经过特定的信号提取及剥离等专利技术进行温度及线性化补偿，蓝宝石系由单晶硅绝缘元素组成，不会发生滞后、疲劳和蠕变现象；蓝宝石有着非常好的弹性和绝缘特性，对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好的工作特性；蓝宝石的抗辐射特性极强；另外，硅-蓝宝石半导体敏感元件，无P-N漂移，因此HM28系列产品可广泛用于航天、航空、石油、化工、冶金、电力、船舶、医药、环保、科研等领域对高温气体、液体、流体、胶体的测量和控制，是测量高温介质的理想产品。
产品特点 产品用途
◇ 测量范围宽：-100KPa~0~4Kpa...260Mpa ◇ 工业现场过程压力检测 ◇ 介质温度范围宽：-65~+200℃ ◇ 发电厂、核电站、水利、水电
◇ 精度高 ◇ 航空、航天领域 ◇ 稳定性好：≤0.1%FS/年 ◇ 航海及造船行业 ◇ 抗干扰设计 ◇ 石油、化工行业 ◇ 防腐性好：钛-蓝宝石膜片 ◇ 科研及实验室校验 ◇ 本安防爆 ◇ 食品、建材行业
性能参数
测量范围：-100KPa ~0~4KPa...260MPa
过载能力：10MPa以下为量程的2倍，其他为量程的1.5倍 压力类型：表压、绝压
测量介质：适合钛合金和不锈钢的各种高低温液体和气体 综合精度
线性、重复型、迟滞 介质温度：-65~150℃ ±0.1%FS 环境温度：-40~85℃ ±0.25%FS 长期稳定性：≤±0.1%FS/年 ±0.5%FS 补偿温度：-40~120℃ 零点温度漂移 典型：±0.015%FS/℃ 最大：±0.03%FS/℃ 满度温度漂移 典型：±0.015%FS/℃ 最大：±0.03%FS/℃
供电范围：12~36VDC（一般24VDC）