汽车单片机应用技术 学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 主讲:向楠.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
主讲人:刘利 交通大学网络控制课程系列 上海交通大学机电控制研究所 交通大学网络控制课程系列 考试课、专业基础课、必修课
Advertisements

第7章 AT89S51单片机的 串行口 1.
第三章 计算机系统 的组成与工作原理 本章学习目标 理解模型机的结构及工作过程 掌握单片机的结构 掌握单片机I/O口的使用
本章内容: 中断的概念 MCS-51单片机中断系统 外部事件中断及应用
邵阳学院 信息工程系电子实践教学中心 江世明
A B C D E F 5-2 七段數字顯示控制實習 Input 0H 1H 2H 3H 4H 5H 6H 7H 8H 9H 0AH 0BH
5-3 8x8矩陣LED控制實習.
第四章 指令系统及汇编语言程序设计.
8051 指令.
題目:LED電子數位時鐘 第 二組 組員: 陳柏霖 李育昇.
第四章 指令系统及汇编语言程序设计.
本章分为四节,主要介绍: 4.1 程序编制的方法和技巧 4.2 源程序的编辑和汇编 4.3 基本程序结构 4.4 常用程序举例.
项目2 2个LED发光二极管控制 知识与能力目标 熟悉单片机的I/O口功能与特性。
得技通电子 问题 1 右何者非為假指令 (1) XRL (2) EQU (3) MACRO (4) ORG.
本章小结 C51单片机指令系统概述 C51单片机寻址方式 C51单片机指令系统
单片机原理与应用.
第4章 智能仪器通信接口 4.1 GPIB通用接口总线 4.2 GPIB接口电路的设计 4.3 串行通信总线 4.4 串行通信接口电路的设计
第9章 串行扩展技术 (课时:6学时).
第9章 数模转换器与模数转换器 本章学习目标 了解数模转换器的工作原理及性能指标 掌握模数转换器的应用 掌握数模转换器的应用.
第2章 MCS-51单片机指令系统与汇编语言程序设计
報告者:朱耿育 紀翔舜 組員:詹以群 張永傑 指導老師:梁新潁
复 习 一. 计算机中的数和编码 1. 2,10,16进制数及其之间的转换(整数) 按权展开,除x取余 2
第二部分 微机原理 第4章 汇编语言 程序设计 主讲教师:喻红.
单片机应用技术 项目一 循环彩灯装置 第6讲 指令功能及汇编语言程序设计(一) 《单片机应用技术》精品课程组 湖北职业技术学院机电工程系.
本章内容: 中断的概念 MCS-51单片机中断系统 外部事件中断及应用
第8章 模拟接口 8.1 模拟接口概述 8.2 DAC及其接口 8.3 ADC及其接口.
第二部分 微机原理 第3章 MCS-51的 指令系统 主讲教师:喻红.
一、任务描述 二、任务分析 三、任务演示 四、相关知识 五、任务布置. 一、任务描述 二、任务分析 三、任务演示 四、相关知识 五、任务布置.
第6章 MCS - 51单片机内部定时器/ 计数器 及串行接口 6.1 定时器/计数器的结构及工作原理 6.2 方式和控制寄存器
單晶片微電腦控制實習 使用計時中斷作走馬燈 計時器的基礎實習 國立大甲高工 電機科 2018年11月21日
本章分为三节,主要介绍: 6.1 计算机串行通信基础 C51的串行口 6.3 单片机串行口应用举例.
第3章 AT89C51指令系统 3.1基本概念内部结构和引脚功能 指令、指令系统、机器代码
逻辑运算类指令 包括与、或、非、异或、清0及移位等共24条;一般不影响PSW中的标志位;助记符有:ANL、ORL、XRL、RL、RLC、RR、RRC、CLR和CPL共9种。 一、逻辑与指令 ANL A,Rn ;A←(A)∧( Rn) ANL A,direct;A←(A)∧(direct)
单片机原理及应用 MCS-51系列单片机的基本硬件结构 MCS-51指令系统 MCS-51单片机的系统扩展与应用.
A B C D E F 5-2 七段數字顯示控制實習 Input 0H 1H 2H 3H 4H 5H 6H 7H 8H 9H 0AH 0BH
4.A/D与D/A转换器 1).DAC0832与MCS-51接口
第2章 单片机的结构原理与 简单应用 (课时:10学时).
第八章 MCS-51与数码显示器和键盘的接口 一、MCS-51与数码显示器接口 数码显示器是单片机应用产品中最常用的廉价的输 出设备,它由8个发光二极管按一定规律排列而成, 当某一发光二极管导通时,则会被点亮,控制不同 组合的二极管导通,就能显示出各种字符。 1.显示器的结构.
本 章 重 点 单片机的简单I/O扩展 8255A可编程并口芯片 8279可编程键盘/显示器接口芯片 单片机键盘接口技术
单片机原理 单 片 机 单片机接口技术 单片机应用技术.
第三章 指令系统.
第3章 指令系统及程序设计举例 3.1 指令格式与寻址方式 一、指令格式 1. 指令 操作码 目标操作数,源操作数
第十章 人机交互接口 本章学习目标 掌握键盘接口技术 掌握数码、液晶显示技术 了解数码管显示驱动和键盘扫描控制专用芯片.
第10章 综合实训 课题一 水温控制系统设计 一、实训目的 二、课题要求 熟悉常用温度传感器AD590的特性及接口电路的设计方法;
第8章 MCS-51串行口 8.1 串行口及其通信方式 8.2 IBM-PC系列机与 单片机 的通信技术.
一、任务描述 二、任务分析 三、任务演示 四、相关知识 五、任务布置. 一、任务描述 二、任务分析 三、任务演示 四、相关知识 五、任务布置.
第2章 单片机系统组成原理 2.1 MCS-51单片机组成原理 2.2 单片机复位电路设计 2.3 MCS-51存储器配置
6.1 输入/输出 6.2 CPU与外设数据传送方式 6. 3 MCS-51中断系统 6. 4 中断应用举例
单元五 MCS-51单片机内部资源 5.1 任务九 单片机计数并显示 5.2 任务十 单片机流水灯控制 5.3 任务十一 两台单片机数据互传
本 章 重 点 单片机的结构特点 单片机的存储器特点 I/O端口的特点 CPU时序 课时安排:3个课时.
一、任务描述 二、任务分析 三、任务演示 四、相关知识 五、任务布置. 一、任务描述 二、任务分析 三、任务演示 四、相关知识 五、任务布置.
第四章 指令系统及汇编语言程序设计.
第4章 中断技术 一个完整的微机系统是由硬件和软件共同构成的。微机系统的硬件有CPU、存储器和I/O口,外设组成。CPU与存储器之间的信息交换比较简单,而CPU与外设之间进行信息交换之前必须确定外设是否准备好,即选择I/O传送方式。I/O传送方式有4种:无条件、查询、中断和DMA。本章学习中断传送方式的有关内容。
数码管数字时钟电路的设计 1. 系统硬件电路的设计
第3章 MCS-51指令系统 介绍MCS—51系列单片机的寻址方式 介绍MCS—51系列单片机的指令系统
微机原理与接口技术 西安邮电大学计算机学院 王忠民.
第4章 80C51系列指令系统 教学目的:熟悉80C51系列单片机的寻址方式及 每一种寻址方式对应的寻址空间;掌 握每一条指令功能。
本章内容 MCS-51单片机指令系统的格式 MCS-51单片机寻址方式 指令系统的分析
5-6 串列埠模式0輸出埠擴充實習.
第三章 计算机系统的组成与工作原理.
四、手工汇编 完成汇编的方法有两种:手工汇编和汇编程序汇编 1.手工汇编步骤 A
单片机原理与应用.
单片机原理及应用 (C语言版) 第8章 单片机系统扩展
简单芯片扩展I/O接口 8155可编程接口芯片及其使用 键盘及显示器接口设计 A/D和D/A转换接口技术
单片机应用技术 (C语言版) 第3章 MCS-51指令系统及 汇编程序设计
第二章 MCS-51单片机程序设计 第一章 8086程序设计 第三章 微机基本系统的设计 第四章 存贮器与接口 第五章 并行接口
第4章 MCS-51汇编语言程序设计 教学基本要求: (1)、了解MCS-51汇编语言程序设计的特点;
第2章 80C51单片机的硬件结构 教学基本要求: (1)、熟悉单片机的定义、名称、分类方法;
第1章 微型计算机基础.
Presentation transcript:

汽车单片机应用技术 学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 主讲:向楠

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 核心任务 1.8汽车自动空调系统的单片机综合控制 1.8.1 温度采样电路 (1) AD590型温度传感器 AD590是电流型温度传感器,通过对电流的测量可得到所需要的温度值。在被测温度一定时,AD590相当于一个恒流源,AD590温度感测器是一种已经IC化的温度感测器,它会将温度转换为电流,由于此信号为模拟信号,因此,要进行进一步的控制及数码显示,还需将此信号转换成数字信号。它的主要特性如下: ①流过器件的电流(mA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数;即: 式中: Ir—流过器件(AD590)的电流,单位为mA;T—热力学温度,单位为K。 ②AD590的测温范围为-55℃~+150℃;

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 ③AD590的电源电压范围为4V~30V; (2)温度采样工作原理 因为AD590是将温度转换为电流,而单片机对电压信号更好测量,所以要将电流转化为电压,同时对电压信号进行放大后输入A/D转换ADC0801的VI-端口。 电流转化为电压表达式如下: 由反相比例运算放大电路,根据“虚断”,“虚短”,集成运放净输入电压为零,净输入电流为零,净输入电流为零等推算出表达式为: 最后由上式得到: 图 1-23 温度采样电路

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 1.8.2汽车全自动空调控制器硬件 1.工作原理 汽车全自动空调控制器实际上就是根据人们对空调控制器的设定值, 控制汽车空调系统各个环节,使车厢内空调环境达到设定目标的电子控制设备。为了实现对汽车空调各个执行机构实现自动控制控制,必须要对车内环境状况做出监控。一般是采用安装在车内不同位置的各种传感器经过A/D转换成数字量,再传到微处理进行检测和决策。微处理根据检测的数据和温度设定值进行决策处理后,通过各个执行机构的驱动模块实现空调执行机构的改变,从而最终实现对车内环境的改变。 2.硬件组成 汽车全自动空调控制器的核心部分,是由微处理器为核心的电子线路系统。包括主机和I/O接口设备。主机包括中央处理器,主机依

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 靠I/O接口设备来输入信息(键盘、传感器信号),输出指令控制命令、显示等。 智能温控系统的硬件结构框图如图1-28所示。由图可知,智能温控系统的硬件主要由单片机、温度信号采集电路、人机接口电路、串行存储及系统监控电路和串行通信接口电路等几部分组成。 图1-28 全自动空调控制器硬件组成

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 1.8.3压缩机驱动电路 1.压缩机驱动控制 8051的RXD的引脚与7404的引脚相连接,从RXD发出的控制信号经7404和ULN2003到达压缩机,驱动压缩机的运行和停止。 ULN2003是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。 其中ULN2003是由7个NPN具有用共阴二极管夹紧来转换电感负载的高压输出特征的达林顿晶体管组成。当前一对单精度型的额定电流为500mA,有比较高的电流容量,它的应用软件包括继电器驱动器、显示驱动器,线驱动器和逻辑缓冲器等。在本驱动电路中的作用是增大电流驱动能力。该芯片采用16脚的DIP 封装,其中第9为公共输出端COM,有一个输出端为高电平,COM就为高电平。压缩机驱动电路图1-29 所示。

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 图1-29 压缩机驱动电路 2.软件设计思路 软件设计的任务包括启动A/D转换、读A/D转换结果、设置温度、温度控制等,其中启动A/D转换、读A/D转换结果、设置温度等工作在主程序中完成,温度控制在中断服务程序中完成,即每隔一段时间对比测量温度与设定温度之间的大小关系,根据对比结果给出控制信号,令压缩机的运行或停止,实现温度调控。

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 3.程序流程 主程序流程图如图1-30所示 中断服务程序流程图1-31所示 主程序图1-30 图1-31

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 4. 程序内容编写 ORG 0000H JMP START1 ; ORG 000BH ; 定时器/计数器0溢出中断 JMP TIM0 ; 转中断程序 START1: MOV TMOD,#01H; 设定定时器0工作方式1 MOV TH0 , #HIGH(65536-50000); 设定初值 MOV TL0,#LOW(65536-50000); SETB TR0; 启动定时器0 MOV IE,#82H; 定时器0开放中断 MOV 24H,#0FFH; ANL P1,#00H; MOV R0,#14; 延时 START: MOVX @R0,A; 启动A/D转换

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 WAIT: JNB P2.1,SET0; 检测温度输入 JB P2.0,ADC; 检测转换是否完成 JMP WAIT ADC: MOVX A,@R0; 将转换好的值送入A LCALL L1; LCALL DISP; JMP START L1: CLR C; 清0 MOV 20H,#00H; MOV 21H,#00H; MOV R3,#08H; 显示位数 NEXT: RLC A; 将A的内容和Cy左移一位,显示准备 MOV R2,A; MOV A,20H;

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 ADDC A,20H DA A; 对A进行十进制调整 MOV 20H,A; MOV A,21H; ADDC A,21H MOV 21H,A; MOV A,R2; DJNZ R2,NEXT; R2-1≠0 循环计数 L2: MOV A,20H ADD A,20H; DA A; ADDC A,21H;

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 DA A; MOV 21H,A; RET DISP: MOV A,20H; 显示程序 ANL A,#0F0H SWAP A; 交换高低位 MOV 22H,A MOV A,21H; ANL A,#0FFH SWAP A ; ORL A,22H; MOV 23H,A MOV P1,A; MOV R7,#0FFH; DJNZ R7,$; 是否显示完

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 RET SET0: LCALL DELAY; JNB P2.1,$; 等待按键操作 LCALL DELAY; 消除按键抖动 A2: CJNE R0,#0FFH,A1; MOV R0,#14; 延时 A1: MOV A,R0; MOV DPTR,#TABLE ; 数据指针指向表头 MOVC A,@A+DPTR; 查表 MOV P1,A; MOV 24H,A; MOV R5,#4FH; D4: MOV R7,#0FFH

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 D2: MOV R6,#0FFH D1: JNB P2.1,SET1; 有按键按下 转SET1 DJNZ R6,D1 DJNZ R7,D2 DJNZ R5,D4 JMP START; SET1: LCALL DELAY; JNB P2.1,$; 等待按键操作 LCALL DELAY; 消除抖动 DEC R0; JMP A2; TIM0: PUSH ACC; 保护现场 PUSH PSW MOV TH0,#HIGH (65536 - 50000); 重装定时初值 MOV TL0,#LOW (65536 -50000)

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 CLR C ; 进位标志清0 MOV A,24H; 比较温度 SUBB A,23H; JNC OFF; CLR C; MOV A,24H; JNC OFF; CLR P3.0; 压缩机停止工作 RETURN: POP PSW POP ACC RETI ; 中断返回 OFF: SETB P3.0;驱动 压缩机开始工作 JMP RETURN DELAY: MOV R7,#60; 延时程序

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 D3: MOV R6,#248 DJNZ R6,$ DJNZ R7,D3 RET TABLE: DB 20H,21H,22H,23H,24H; DB 25H,26H,27H,28H,29H DB 30H,31H,32H,33H,34H END

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 拓展任务 空调系统ECU的故障检测与维修 故障现象:空调系统OBD故障诊断 1.汽车空调故障诊断方法 汽车空调故障诊断是通过看(察看系统各设备各部位的温度)、测(利用压力表、温度计、万用表、检测仪检测有关参数)等手段来进行的。同时还应仔细向驾驶员询问故障情况,判断是操作不当,还是设备本身造成的故障。若属前者,则应向驾驶员详细介绍正确的操作方法;若属后者,就应按上述四个方面进行综合分析,找出故障所在,查出故障原因,然后再进行修理。

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 2.故障诊断流程

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 3.基本检查 (1)打开点火开关或起动发动机,同时按下空气循环按钮和空气分配按钮“↑”,松开两个按钮,显示“01C”,表示进入模式1。 (2)按下“+”按钮,显示“02C”,进入模式2。每按一下“+”按钮,系统会跳到下一个诊断模式,直到出现数字“61”,然后显示返回模式1。 (3)诊断模式显示各自的线路,而不是故障码,要取出某一模式的信息,需选择相应的模式,按下空气循环按钮。 (4)如果选到模式52,而且空调压缩机处于关闭状态,则“88.8”将分段显示并指出原因。 (5)模式53用来识别哪一个空调电气元件工作,当选到模式53时,根据不同的状态,“88.8”将显示特定的部分。 (6)如果系统正常,模式52、53的“88.8”将同时显示7、14和21。

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 (7)如要退出OBD诊断,只需按下“AUTO”按钮或关闭点火开关即可。 4.故障码的读取与清除 根据诊断模式,可以通过空调控制板读取故障码,若有故障码,将在模式1上显示;若无故障码,将显示“00.0”。 按故障码进行修理,见故障码表,之后用VAG1551仪表清除故障码。

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 5.故障码表 故障码 原因 00.0 无故障 02.1-02.4 车内温度传感器(位于车顶) 03.1-03.4 车内温度传感器(位于仪表板内) 04.1-04.4 外部空气吸人温度传感器 05.1-05.4 外部空气温度传感器 06.1-06.4 发动机冷却液温度传感器(ECT) 07.1-07.4 外部空气风机温度传感器 08.1-08.7 (1)温度调节器阀门起动机电位计 11.1-11.7 (1)温度调节器中央阀门起动机电位计 13.1-13.7 (1)向下/除霜器阀门起动机电位计 17.O 车速信号 18.1-18.3 外部空气风机(电压不符)

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 20.1-20.3 (2)压缩机(电压不符) 22.1-22.5 (3)空调高压开关 29.1-29.4 空调皮带打滑 注:(1)表示电机不自控; (2)表示电压高于10.8V保持25s以上,压缩机起动; (3)表示开关闭合,压缩机起动。

学习情景1: 汽车空调系统的单片机控制 小 结 本章是从汽车空调的温度单片机的控制项目入手,介绍了单片机最小应用系统的概念、功能及使用。 本章讲述了MCS-51单片机芯片的硬件结构及工作特性。 本章讲述了汽车空调的结构、工作原理可控制。 MCS-51单片机是由一个8位CPU,一个片内震荡器及时钟电路,4KB ROM ,128B片内RAM,21个特殊功能寄存器,两个16位定时/计数器,4个8位并行I/O口,一个串行输入/输出口和5个中断源等电路组成。 汽车空调系统由制冷系统、取暖系统、配气系统、控制系统四大部分组成。