汽车冷却液单片机课程设计

汽车冷却液单片机课程

设计

IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

桂林航天工业学院

课程设计报告

系（部）：汽车工程系专业班级：

学生姓名：学号：

设计题目：

完成日期年月日

指导教师评语：_____________________________________ __________________________________________________

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成绩（五级记分制）：

指导教师（签字）：_____________________

摘要

汽车的发动机冷却液具有冷却、防腐蚀、防垢和防冻四大功能，是发动机正常运转

不可缺少的散热介质。水温高分很多种，各种不同现象会带来不同影响。最严重的水

温高会带来发动机报废，需更换新发动机才能解决问题。一般水温高会导致油耗增

加、水箱爆裂、水管爆裂、发动机中各金属元件膨胀带来磨损、发动机、供油系统与

尾气排放超表等许不利的影响。

所以冷却液的温度需要实时监测并显示，这是很重要的，影响力汽车的行驶各方各

面。

这次是对冷却液的温度监测，使用单片机加传感器来监测。由于使用环境比较复

杂，要求实时监测，并且监测温度要求100多度。所以使用18b20来监测，

各个方面上这个传感器监测比较快速，反应速度快，而且只需要接一条线就可以监

测。

关键词：温度检测、单片机、传感器

目录

引言（四号黑体） (1)

1（空两格）（四号黑体） (3)

（空一格）（小四号黑体） (3)

（不用空格）(楷体小四号) (6)

5结论（四号黑体） (34)

参考文献（四号黑体） (35)

附录（四号黑体） (36)

1 设计内容

设计题目：汽车冷却液温度测量电路设计

能在液体内工作并测试0-128度的温度。并且实时检查温度显示在数码管上。

2.设计要求

设

计

进

度

系

统

硬

件

设

计

方

案采用AT89C51八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过

编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。

采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定，它

能用做工业测温元件，且此元件线形较好。在0~100摄氏度时，最大线

形偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机

处理及控制。最大特点之一就是直接采用温度芯片对温度进行测量，使

数据传输和处理简单化。

TO-92封装的DS18B20的引脚排列见图示，其引脚功能描述见下：

(1)GND 地信号；

(2)DQ数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源；

(3)VDD可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。

DS18B20的测温原理,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影

响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1；高温度系数晶

振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入。器件中还有一个计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器1、温度寄存器中，计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到０时，温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器计数到0时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数器门仍未关闭就重复上述过程，直到温度寄存器值大致被测温度值。

7段LED数码管是利用7个LED（发光二极管）外加一个小数点的LED组合而成的显示设备，可以显示0~9等10个数字和小数点，使用非常广泛。

这类数码管可以分为共阳极与共阴极两种，共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同接点com，而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点）；共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com，而每个LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点），如下图所示。图中的8个LED分别与上面那个图中的A~DP各段相对应，通过控制各个LED的亮灭来显示数字

从最小的系统带上ds18B20与显示系统，选用四位数码管，由于只有12针脚却要显示32个灯，所以需要在极短的时间内连续闪烁，通过极快的速度的顺序闪烁达到人眼看到的一直显示，眼睛在极快的闪烁时时无法发现的。Ds18b20可以直接使用，只需要接一个到单片机就可以使用，而且不需要单片机供电，可以外接一个电源给它，同时在电路板上做出一个电源输入的位置。

系统软件设计

程序设计流程图

18B20的程序由时序表编写。并在单片机内处理数据，经过程序转换为可读数据

读取温度

↓

↓

读取温度是设置18B20芯片，令其工作调查温度并传输给单片机。

转换数据是通过单片机的程序把2进制的温度转成十进制并且传输给四位数码管

显示温度是单片机通过12个管口输出给数码管显示的过程

PCB电路板设计与制作

4 设计成果

仿真调试

使用软件联合调试，程序可行。

实物调试

5.结论

参考文献

[1]赵建领.51单片机开发与应用技术详解.电子工业出版社，

[2]

陈家瑞.汽车构造（上册）.机械工业出版社，[3]林立.单片机原理及应用.电子工业出版社，

[4] 谢维成.单片机原理与应用及C51程序设计(第二版).清华大学出版社.2009

[5] 何力民.单片机高级教.北京航空大学出版社，2000

[6] 金发庆.传感器技术与应用.北京机械工业出版社，2002

[7]楼然苗.单片机课程设计指导.北京航空航天大学出版社，2007

[8] 汪桂平.新编单片机原理及应用.机械工业出版社.2009

[9] 程国钢.51单片机应用开发案例手册.电子工业出版社.2011

[10] 彭伟.单片机c语言程序设计实训北京航天航空.大学出版社.2010

附录

元器件清单