1、设计题目：单片机控制的液压、油温检测系统设计题目：单片机控制的液压、油温检测系统 一、选题背景一、选题背景 机电一体化课程设计作为机械电子专业的实践教学环节,考察学生综合运用 所学专业知识进行分析问题和解决问题的能力.科学合理地安排课程设计的内容. 使学生即能在有限的时间内掌机电一体化设备的设计过程,培养学生的工程设计 能力和解决实际问题能力,又能训练学生抓住问题的主要矛盾有针对性的加以深 入的研究是课程设计成功与否的关键所在.本文针对课程设计教学过程中实际遇 到的问题,探索机电一体化课程设计的内容设置,对于提高课程设计的教学质量 具有重要意义. 二、设计二、设计要求要求 设计一电路板控制系统
2、， 检测液压油油、 压油温检测系统， 其中压力 P =15 MPa，油温 T=80，绘制电路原理图和电路板图。 二、二、设计思路：设计思路： 1）方案论证：方案论证： 实现温度控制的方法主要有以下几种： 方案一：采用纯硬件的闭环控制系统。该控制的优点在于速度较快，但可靠 性较差，控制精度比较低、灵活性小、线路复杂、调试、安装都不方便，且要实 现题目所有的要求难度较大。 方案二： 采用单片机与高精度传感器结合的方式， 即用单片机完成人机界面， 系统控制，信号分析处理，由前端温度传感器和压力传感器完成信号的采集与转 换。这种方案克服了方案一的缺点，所以本次设计是基于单片机和温度、压力传 感器实现对
3、温度和压力的控制。 系统整体框图如下： 压 力 传 感 器 温 度 传 感 器 滤波及 信号放 大电路 A/D 转换 A/D 转换 滤波及 信号放 大电路 8051 按键输入 显示 报警器 其中：其中： 1、液压压力传感器采用油压传感器选型为应变式压力传感器 2、油温传感器选型为 AD590 油温传感器。 。 3、A/D 转换芯片采用 ADC0809。 4、单片机采用 8031。 5、I/0 扩展采用 8155。 6、键盘、显示接口采用 8279。 2）系统工作原理）系统工作原理： 整个系统拟采用压力传感器和温度传感器对所需的信号进行采集， 当获取所 需的信号之后，经过对信号的滤波和放大电路的
4、放大号，传输至 A/D 转换器进 行 A/D 转换，将采集到的模拟信号转化为数字信号，最后将数字信号读入 8051 单片机内，经过单片机的数据处理后，最后将处理后的结果显示出来。 在系统中，设置按键电路，当按键按下，向单片机输入信号，单片机接收信 号后，可改变预设的压力和油温值，使系统能够在不同的状况下工作，增加了系 统的灵活性。系统中还设计有显示电路部分，经单片机处理后的数据，可由显示 模块将所测量的压力和油温显示出来，增强了系统的实用性。此外，当所测量的 油温或压力超出了预设值之后，系统会自动触发报警装置，向外界发出警报。 合理性论证：在系统的设计过程中，经检查，系统的原理是可行的，方案布
5、置的 也比较合理，因此，该设计方案是可行的、合理的。 3）电路分析：电路分析： 1.单片机选择：单片机选择： 单片机的选择在整个系统中至关重要，需要满足大内存、高速率、通用性、 价格便宜等要求。在本次的设计中，选择最常用到的 51 系列单片机。 AT80C51 是一种低功耗、 高性能的 8 位单片机， 片内含有 4KB 的掩膜 ROM， 用于存放程序和原始数据；内部数据存储器包括 RAM（1288）和 RAM 地址 寄存器，用于存放可读/写的数据。 AT80C51 单片机有如下特性： 片内含有两个 16 位的定时器/计数器，用于实现定时或计数功能，并以其定时 或计数结果对单片机进行控制； 有
6、4 个 8 位并行 I/O 口（P0、P1、P2、P3） ，以实现数据的并行输入/输出； 内部含有 5 个中断源，即外中断 2 个，定时/计数中断 2 个，串行中断 1 个； AT80C51 单片机共有 40 个管脚，介绍如下： 4 个 8 位的并行输入/输出口线：P0.0P0.7/P1.0P1.7/P2.0P2.7/P3.0P3.7 地址锁存控制信号 ALE，用于控制把 P0 口输出的低 8 位地址送入锁存器锁存 起来，以实现低位地址和数据的分时传送。 外部程序存储器读选通信号 PSEN,Z 在读外部 ROM 时有效，实现外部 ROM 单元的读操作； 访问程序存储器控制信号 EA，当为低电平时，对 ROM 的读操作是针对外部 程序存储器的； 当信号为高电平时， 对 ROM 的读操作是从内部程序存储器开始， 并可延续至外部程序存储器。 复位信号 RST，用于完成单片机的复位操作； 外界晶体引线端 XTAL1 和 XTAL2，当使用芯片内部时钟时，用于外接石英晶 体谐振器和微调电容；当使用外部时钟时，用于接入外部时钟脉冲信号； 单片机引脚图如下所示
