自动充气机中的设计.doc

西安工业大学毕业设计

作品设计报告书

作品名称：单片机在自动充气机中的应用

申报者姓名： 刘勇魏星石鲤林

所在单位：机电工程学院
设计题目:单片机在自动充气机中的应用
专业:电子信息工程
论文作者:刘勇魏星石鲤林
指导教师:郭凤德
摘要
本文详细介绍了单片机在自动充气机中的应用，由于单片机具有集成度高、体积小、运行可靠、应用灵活、价格低、面向控制等特点，因此在工业控制、数据采集、智能仪器仪表、智能化设备和各种家用电器等领域得到了广泛应用，而且发展非常迅猛。现在，单片机的应用领域已经遍及几乎所有的领域。为研究单片机在自动控制领域中的应用，我们以自动充气机系统为依托，进一步揭示单片机在自动控制系统中的应用价值。

[关键词]AT89S52单片机A/D转换器1602LCD液晶显示器
1 引言
1.1研究背景介绍
随着人们生活水平的不断提高,单片机控制在各领域的发展与应用无疑成为人们追求的目标之一。目前，汽车工业的发展速度很快,传统的轮胎充气设备不能适应现代化生产规模的要求。研制与轮胎流水作业生产线配套的,机械化、自动化、节能高效的充气设备是现代化汽车生产企业亟待解决的实际问题。基于上述两个原因，我们有了研究基于单片机便携式自动控制充气机这一课题的想法，便携式自动控制充气机具有自动充气和放气功能，气压检测和气压预设功能，夜间照明、警示功能，体积非常小巧,性能高、无污染气体排放，适合您的车辆出差、远行，是各车主携带的应急必备工具。

1.2研究价值和意义
本文介绍了单片机在设计制作自动充气机中的工作成果和经验总结。市面的充放气机大都不是自动的也不是气压可调的。随着人们生活水平的提高，小汽车将成为家家户户必备的交通工具。再加上生活节奏的加快，时间已是最宝贵的东西。显然市面上普通手动控制的充气机，将满足不了人们的需求，因此，我们就想到了做一件能够自动充放气的充气机。它能够给人们在使用过程中节省时间，同时又能够很方便的使用。因为它是全自动的，所以只要把电源一安上，再设定你所需要气压值，它就会自动地完成任务。并且在充/放气完成之后将自动停止。因此，研究一个能基于单片机自动控制的自动充/放气机是很有必要的。下面将对自动充气机的设计原理及设计方案思路（主要是涉及单片机控制的部分）做详细地介绍。
2、系统分析与设计
2.1设计思路
总体设计思路[1]：首先由压力传感器将检测到的车轮胎内部的当前气压参数，传输到模/数转换器ADC0832的一路模拟信号通道，转换出八路数字信号传给单片机AT89S52，接着单片机把计算气压值送给LCD1602并让它显示当前气压值。然后键盘输入我们需要的气压值，经单片机AT89S52键盘扫描程序读出键值，并在LCD1602上显示出来，接着通过控制核心(单片机)比较当前气压值与输入的气压值：如果输入值大于当前气压值时，通过单片机发出一个控制命令驱动电机工作，开始充气，在充气的同时继续对气压进行采样，当两个值相等时，中断驱动电路，停止充气；而如果当前气压值大于输入值时，单片机发送控制命令到电磁阀驱动器，开通电磁阀，放气开始，与此同时仍然进行气压采样，当两值相等时，电磁阀断开，停止放气。在夜间，特别是在有车辆行驶的路边加气时，我们有照明灯和警示灯，通过特殊功能键可使照明灯发光工作或警示灯发出警示信号，给使用者的操作带来方便，避免发生交通事故。

2.2设计要求
1.基本要求：
⑴检测汽车轮胎内部气压强度。
⑵LCD1602液晶显示器显示其检测的参数值和键盘输入设定的气压值。
⑶通过单片机控制系统自动控制电动机和电磁阀的工作。
2.功能部分：
监测轮胎内部的气体压强。
⑵通过LCD显示检测到的参数值和设定值。
⑶电动机和电磁阀分别控制轮胎的充气、放气。
单片机一个指令使得照明灯和警示灯处于工作状态。
2.3总体设计流程
本设计以AT89S52单片机为核心，对所有的数据进行处理。将扫描到的键盘输入值在LCD1602上显示，并运用ADC0832对气压传感器采集到的模拟数据进行模数转换，并将转换后的数据传送给单片机进行处理。同时用LCD1602来显示外部采集到的气压值。如果检测到的气压值小于设定的气压值，则单片机控制充气工作，若检测到的气压值大于设定的气压值，则TLV5616对单片机处理好的数据进行数模转换再将转换好的模拟信号传送给电磁阀，电磁阀随着放气的进行，电磁阀的阀门慢慢变小，放气的速度也随着减慢，这样可以减小误差。系统的总流程图如图2-1所示
比较
相等
初始化
电流采样（压力传感器）

AD转换
单片机
LCD显示
键盘扫描
驱动电机充气
电磁阀
放气
停止电机
相等
大于
小于
是
是
否
否

图2-1总体流程图
3、单片机控制模块的设计
方案一：采用AT89S528位单片机
AT89S52