基于51单片机的车用数字仪表设计与实现

　　3 软件设计

　　---该系统软件主要由主程序、中断子程序、数据采集与A/D转换子程序、显示子程序、告警子程序等六大模块组成，因为C语言编写的软件易于实现模块化，生成的机器代码质量高、可读性强、移植好，所以本系统的软件采用C语言编写，在Keil Vision3 Demo版本的集成开发环境下进行编译连接。

　　3.1主程序设计

　　---主程序主要完成硬件初始化、子程序调用等功能，主程序流程图如图5所示。

　　3.2数据采集子程序设计

　　---数据采集与A/D转换子程序根据输入参数对相应的模拟信号进行采样、量化及处理，并将相应信号的数值返回主程序。

　　3.3显示子程序设计

　　---显示子程序完成符号、数值的显示输出。

　　3.4中断子程序设计

　　---中断子程序有三种中断源：键盘、车轮(车轮每转一圈产生一个中断脉冲)及掉电保护电路，分别完成面板功能设置、测速功能和掉电保护。由于本系统中断源共有6个，所以用优先权编码器(74LS148)对外部中断源进行了扩展。

　　3.5告警子程序

　　---主要实现异常情况下控制告警信号输出。如当冷却液温度升高到接近沸点(例如95～98℃)时，或燃油箱内的燃油量少于某一规定值时，音频告警装置会发出不同频率的告警信号，同时相应的指示灯发亮(点亮告警指示灯的任务由显示子程序来完成)，以引起驾驶员的注意。

　　4 仿真与调试

　　4.1仿真器选择

　　---本系统选用ME-52单片机仿真开发系统，它实时仿真频率高达33MHz，提供2～24MHz的时钟信号。同时它提供64KB程序代码存储器，支持仿真所有程序和数据地址空间，支持Franklin V3.xx/Keil 6.xx编译连接工具。具有分别独立控制项目文件的项目管理器。另外具有VC++风格的窗口驻留，窗口动态切分和工作簿模式窗口界面。

　　4.2仿真调试

　　---在仿真调试阶段，采用“自底向上逐步集成”的策略，逐模块进行仿真测试，在此基础上逐步集成。譬如可先仿真显示模块、测速子模块、测温子模块等，然后将仿真成功的模块逐个加入主程序进行仿真，在仿真过程中发现错误，采用“分块压缩策略”，快速找到并改正错误;注意在集成过程中出现问题，大多是由于模块间资源使用冲突引起的。当软件模块仿真成功后，可与硬件一起进行在线仿真，此时在调试中出现的问题大多是由于连接线连接错误、虚焊、布线不合理等原因造成的。

　　5 结束语

　　---随着电子技术的广泛应用，车辆仪表显示屏幕的液晶化必将成为一种发展趋势，文中提出利用51单片机和新型传感器对车用仪表进行改进，目前原型机已取得成功。运行结果表明，新型数字仪表系统可靠性高、使用方便，下一步将在此基础上开发综合信息系统，扩充显示和控制的信息种类，如:交通地图信息、行程信息、网络信息、电话信息、控制空调系统及音响系统等，给用户提供更大的方便。

　　参考文献

　　1 邵贝贝. 单片机系统可靠性技术及发展. 电子产品世界，1998,8：20-21

　　2 张毅刚，彭喜源，谭晓昀等. MCS-51单片机应用设计[M] .哈尔滨工业大学出版社，1997

　　3 张培仁，孙占辉，张村峰等. MCS-51单片机原理及应用[M].清华大学出版社，2002