【正文】 效率。如果應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)手段，電機(jī)的速度變化，測(cè)量準(zhǔn)確，并輔以數(shù)字顯示，超速報(bào)警裝置，工業(yè)，生活中的一些旋轉(zhuǎn)速度以及需要控制速度的設(shè)備和用品的控制和測(cè)量，給生產(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的方便。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，特別是高性價(jià)比的單片機(jī)，轉(zhuǎn)速測(cè)量一般采用單片機(jī)為核心的數(shù)字化，智能化。本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為中心，霍爾傳感器為測(cè)量元件，全數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x。在控制工業(yè)和民用電器有較高的價(jià)值。轉(zhuǎn)速是工程中廣泛使用的一種參數(shù)，其測(cè)量方法很多，而模擬量采集和模擬處理已成為主要的轉(zhuǎn)速測(cè)量方法。本文的研究課題是研究電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)STC89C52芯片的理解，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。以單片機(jī)為核心器件，單片機(jī)根據(jù)負(fù)脈沖計(jì)數(shù)，計(jì)算電機(jī)的速度，超高，車速限制，顯示報(bào)警，本實(shí)用新型具有硬件電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善，測(cè)量速度快，精度高，控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比高性能優(yōu)勢(shì)。2. 系統(tǒng)功能分析該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能有：STC89C52單片機(jī)接受霍爾傳感器的脈沖信號(hào)，單片機(jī)根據(jù)外部中斷，以及內(nèi)部定時(shí)器進(jìn)行計(jì)數(shù)計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速送到LED并顯示。與外部蜂鳴器電路，在超速或低速度停止電機(jī)，蜂鳴器聲音，顯示器不顯示。 系統(tǒng)功能概述功能：系統(tǒng)功能：STC89C52單片機(jī)接受霍爾傳感器傳來(lái)的脈沖信號(hào)，單片機(jī)根據(jù)外部中斷，以及內(nèi)部定時(shí)器進(jìn)行計(jì)數(shù)計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速送到LED并顯示。外部裝有蜂鳴器電路，在超速或低速都會(huì)停止電動(dòng)機(jī)，蜂鳴器發(fā)音，顯示器不顯示。組成：系統(tǒng)的硬件框圖如下: 系統(tǒng)要求及主要內(nèi)容霍爾傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)輸入到單片機(jī)的外部中斷0口，單片機(jī)在內(nèi)部定時(shí)器以方式0工作，對(duì)接收的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，調(diào)用計(jì)算公式計(jì)算轉(zhuǎn)速，調(diào)用顯示程序，將轉(zhuǎn)速顯示到LED上。 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)主要完成以下功能：1. 設(shè)計(jì)單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量硬件系統(tǒng)；2. 用匯編語(yǔ)言完成轉(zhuǎn)速測(cè)量的軟件系統(tǒng)；3. 將轉(zhuǎn)速顯示在4位的LED管上，精確到個(gè)位數(shù)；根據(jù)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能和要求，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)速度測(cè)量主要是各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，定時(shí)器計(jì)數(shù)功能，以及LED驅(qū)動(dòng)。單片機(jī)可通過(guò)控制外圍元件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程度高。它是系統(tǒng)的核心控制模塊，可以實(shí)現(xiàn)主從控制，完成預(yù)定的任務(wù)。3. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 硬件電路設(shè)計(jì)思想硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求，在選擇模型的基礎(chǔ)上，具體識(shí)別系統(tǒng)中使用的元件，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的原理框圖，電路原理圖。 軟件設(shè)計(jì)思路 軟件需要解決的是定時(shí)器0的計(jì)數(shù)外部中斷0的設(shè)定，由于測(cè)量轉(zhuǎn)速范圍大，所以低速和高速都要考慮在內(nèi)，關(guān)鍵在于一個(gè)四字節(jié)除三字節(jié)程序的實(shí)現(xiàn)，顯示部分、需要有一個(gè)二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換程序，以及轉(zhuǎn)換成非壓縮BCD的程序后，才能進(jìn)行調(diào)用查表程序送到顯示。軟件工作流程：霍爾傳感器利用磁電效應(yīng)產(chǎn)生一周期脈沖向單片機(jī)的外部中斷0（）口發(fā)送一個(gè)中斷信號(hào)，定時(shí)器工作在內(nèi)部定時(shí)，TH0、THL設(shè)定初值為0，作為除數(shù)的低兩字節(jié)，利用軟件計(jì)數(shù)器，定時(shí)器0中斷的次數(shù)作為除數(shù)高字節(jié)，中斷完畢讀取內(nèi)部計(jì)數(shù)值作為除數(shù)，調(diào)用除法程序計(jì)算轉(zhuǎn)速，再對(duì)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行一系列變換后調(diào)用查表程序，顯示在LED上。轉(zhuǎn)速部分軟件設(shè)計(jì)思路：，主要編寫1個(gè)外部中斷程序INT0，讀取計(jì)數(shù)值的三個(gè)字節(jié)，再次清零計(jì)數(shù)初值以便下次的計(jì)數(shù)，調(diào)用兩字節(jié)兩字節(jié)二進(jìn)制三字節(jié)十進(jìn)制（BCD）轉(zhuǎn)換子程序BCD，再調(diào)用十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成非壓縮BCD程序CBCD、最后調(diào)用查表程序送顯示。4. 硬件電路設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求，在選擇的機(jī)型的基礎(chǔ)上，具體確定系統(tǒng)中所要使用的元器件，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的電路原理圖，必要時(shí)做一些部件實(shí)驗(yàn)，以確定電路圖的正確性，以及工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)加工、印制板的制作、樣機(jī)的組裝等。整個(gè)單片機(jī)測(cè)量轉(zhuǎn)速系統(tǒng)為單片機(jī)控制模塊、霍爾傳感器模塊、發(fā)送模塊，各個(gè)模塊都承擔(dān)著各自的任務(wù)。根據(jù)系統(tǒng)要求以及單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)的思想對(duì)單片機(jī)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，要使整個(gè)系統(tǒng)能準(zhǔn)確測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并且使測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)能顯示到LED管上，則整個(gè)單片機(jī)部分必須包括傳感器電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、驅(qū)動(dòng)電路以及顯示電路五個(gè)部分。 STC89C52RC引腳及作用本系統(tǒng)如果用AT89C51實(shí)現(xiàn)的話，顯示部分P0口要經(jīng)過(guò)一個(gè)74HC573芯片才可驅(qū)動(dòng)傳輸給LED數(shù)碼管，所以本系統(tǒng)采用STC89C52RC芯片，這樣可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)硬件。STC89C52RC 單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的單 片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機(jī)，12 時(shí)鐘/機(jī)器周期和 6 時(shí)鐘/機(jī)器周 期可以任意選擇。STC89C52RC的引腳圖如下：主要特性如下： 1. 增強(qiáng)型 8051 單片機(jī)，6 時(shí)鐘/機(jī)器周期和 12 時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任 意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051. 2. 工作電壓：～（5V 單片機(jī)）/～（3V 單片機(jī)） 3. 工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～80MHz，實(shí)際工 作頻率可達(dá) 48MHz 4. 用戶應(yīng)用程序空間為 8K 字節(jié) 5. 片上集成 512 字節(jié) RAM 6. 通用 I/O 口 （32 個(gè)） 復(fù)位后為： ， P1/P2/P3/P4 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉， P0 口是漏極開(kāi)路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻。 7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程） ，無(wú)需專用編程器，無(wú) 需專用仿真器，可通過(guò)串口（RxD/,TxD/）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片 8. 具有 EEPROM 功能 9. 具有看門狗功能 10. 共 3 個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器 T0、TT2 11. 外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 12. 通用異步串行口（UART） ，還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè) UART 13. 工作溫度范圍：40～+85℃（工業(yè)級(jí)）/0～75℃（商業(yè)級(jí)） 14. PDIP 封裝管腳說(shuō)明：（40 引腳）：電源電壓（20 引腳）：接地 端口（～ ，39～32 引腳） ：P0 口是一個(gè)漏極開(kāi)路的 8 位雙向 I/O 口。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 負(fù)載，對(duì)端口 P0 寫入 每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng) 寫入“1”時(shí)，可 以作為高阻抗輸入。在訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) 在訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0 口也可以提供低 8 位 地址和 8 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。此時(shí)，P0 口內(nèi)部上拉電阻有效。在 Flash ROM 編 在 程時(shí)，P0 端口接收指令字節(jié) 端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié) 則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。 端口（～，1～8 引腳） ：P1 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。P1 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或者輸出電流方式）4 個(gè) TTL 輸入。對(duì)端 口寫入 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。P1 口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電 流（I） 。 此外， 和 還可以作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2 的外部技術(shù)輸入（） 和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（）,在對(duì) Flash ROM 編程和程序校驗(yàn)時(shí)，P1 接收低 8 位地址。 端口（～，21～28 引腳） ：P2 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙 向 I/O 端口。P2 的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4 個(gè) TTL 輸入。 對(duì)端口寫入 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時(shí)可用作輸入口。 P2 作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì) 輸出一個(gè)電流（I） 。 在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器和 16 位