【正文】 畢 業(yè) 論 文 題 目： 基于 AT89C52單片機的光電式傳感器測轉(zhuǎn)速系統(tǒng) 作 者： 學 號： 系 部： 專 業(yè)： 班 級： 指導(dǎo)者： 講師 評閱者： 副教授 2021 年 5 月 摘 要 在工程實踐中，經(jīng)常會遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合，測量轉(zhuǎn)速的方法分為模擬式和數(shù)字式兩種。 由于傳統(tǒng)的模擬式測量方式偏差較大，難以達到高精度的測量要求。所以本文采用單片機為 核心的數(shù)字式測量方法。 本設(shè)計主要用 AT89C52 作為控制核心， 由光電傳感器、四位共陰數(shù)碼顯像管構(gòu)成，其中硬件系統(tǒng)包括脈沖信號的產(chǎn)生模塊、脈沖信號的處理模塊和轉(zhuǎn)速的顯示模塊三個模塊。該轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計分為三個部分 ，分別為光電傳感器部分、整流濾波部分和單片機與數(shù)碼管顯示部分。 系統(tǒng)通過光電傳感器對信號進行采集，再由信號調(diào)理電路進行調(diào)理，將處理的脈沖信號送入單片機，調(diào)試結(jié)果顯示于 四位共陰數(shù)碼顯像管 。 關(guān)鍵字： AT89C52（單片機）； 轉(zhuǎn)速； 光電傳感器； Abstract In engineering practice, we often meet with all need to measure the speed of the occasion, speed measurement method is divided into two kinds of analog and digital. The deviation of the traditional analog measurement of large, difficult to achieve high precision requirements. Digital measuring method using MCU as the core. This design with AT89C52 as control core, posed of a photoelectric sensor, a total of four vaginal constitute digital tube, the hardware system includes a pulse signal generation display module three module, pulse signal processing module and the speed of the. The design of the speed measurement system is divided into three parts, respectively, photoelectric sensor part, rectifier and filter part and the SCM and digital tube display part. System through the photoelectric sensor to collect signals, the signal conditioning circuits, will deal with the pulse signal into the microcontroller, the debugging result is displayed on a total of four vaginal digital display tube. Keywords: AT89C52 (SCM)。 speed。 photoelectric sensor。 目 錄 摘要 第 1 章 緒論 .................................................................................................................. 1 背景 ................................................................................................................... 1 目的及意義 ....................................................................................................... 1 第 2 章 光電傳感器測轉(zhuǎn)速系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 ...................................................... 2 單片機 ............................................................................................................... 2 單片 機的介紹 ........................................................................................ 2 AT89C52 單片機 .................................................................................... 2 STC89C52 單片機的管腳說明 .............................................................. 4 光電傳感器 ....................................................................................................... 6 光電傳感器的介紹 ................................................................................ 6 光電傳感器的工作原理 ......................................................................... 7 .3 光電轉(zhuǎn)換及信號調(diào)理電路設(shè)計 ............................................................ 8 硬件電路的設(shè)計 ............................................................................................... 9 晶振電路部分 ...................................................................................... 10 復(fù)位電路部分 ...................................................................................... 11 轉(zhuǎn)速顯示電路部分 .............................................................................. 12 第 3 章 光電測轉(zhuǎn)速系統(tǒng)軟件的設(shè)計 ........................................................................ 15 程序流程圖 .................................................................................................. 15 單片機程序 .................................................................................................... 17 第 4 章 程序的調(diào)試與仿真 ........................................................................................ 18 程序的調(diào)試 .................................................................................................. 18 電路的仿真 .................................................................................................. 21 第 5 章 總結(jié) ................................................................................................................ 23 致謝 .............................................................................................................................. 24 附錄一光電傳感器測轉(zhuǎn)速原理圖 .............................................................................. 25 附錄二單片機程序 ...................................................................................................... 26 附錄三系統(tǒng)實物圖 ...................................................................................................... 29 參考文獻 ...................................................................................................................... 30 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學院 第 1 頁 共 30 頁 1 第 1 章 緒論 背景 在工程實踐中，經(jīng)常會遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合，例如發(fā)動機、電動機、卷揚機、機床主軸等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的實驗、運轉(zhuǎn)和控制中，常需要分時或連續(xù)測量和顯示其轉(zhuǎn)速及瞬時轉(zhuǎn)速。 目前國內(nèi)外測量電機轉(zhuǎn)速的方法普遍 是利用交流或直流測速發(fā)電機 ,與被測旋轉(zhuǎn)體同軸安裝 ,測速發(fā)電機的輸出電壓經(jīng)整流濾波 ,由電位器滑動點傳出信號 ,這種方法屬于接觸式直接轉(zhuǎn)速測量 ,存在著易受電磁干擾和體積大、安裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點 , 所以這種傳統(tǒng)測轉(zhuǎn)速方式逐漸被淘汰。按照不同理論方法，工業(yè)時代先后產(chǎn)生過模擬測速法（如離心式轉(zhuǎn)速表），同步測速法（如機械式或閃光式頻閃測速儀），以及計數(shù)測速法。計數(shù)測速法又分為機械式定時計數(shù)法和電子式定時計數(shù)法。其中應(yīng)用最廣的是光電式，本文之所以采用 光電 式 紅外傳感器 測轉(zhuǎn)速系統(tǒng)是由于其 發(fā)出的紅外線 ,具有指向性強 ,不易受空間電磁波干擾等特點 ,組成的紅外傳感器制作簡單、安裝方便、體積小、輸出信號可以直接進行數(shù)字化處理 ,實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的非接觸測量。 這也使其在檢測和控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而且光電傳感器的電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)具有測量準確度高、采樣速度快、測量范圍寬和測量精度高等優(yōu)點，具有廣闊的前景。但其也有一定的缺點，比如易受外界光干擾等。目前光電測轉(zhuǎn)速系統(tǒng) 作為 最新 型的非常重要有用的工具在各方面都將有很大的發(fā)展空間，它將朝著更加高定位高精度的方向發(fā)展，以滿足日益發(fā)展的社會需求 。為工業(yè)進步做出貢獻 。 目的及意義 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與自動控制系統(tǒng)是以計算機為核心，以傳感器為基礎(chǔ)組成的。傳感器是實現(xiàn)自動檢測和控制的首要環(huán)節(jié)。其中光電傳感器在轉(zhuǎn)速測量方面得到了廣泛運用，直流電機因其具有良好的啟動、制動和調(diào)速性能，已廣泛運用于機械制造、電力、冶金等領(lǐng)域。由于伺服驅(qū)動系統(tǒng)不斷朝著數(shù)字化智能化方向發(fā)展，因此轉(zhuǎn)速的控制成為在工業(yè)測控系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而如何測量電機的轉(zhuǎn)速以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的高精度控制成為電機應(yīng)用的突出問題之一。本設(shè)計便是運用AT89C52 單片機控制智能化轉(zhuǎn)速測量儀對電機轉(zhuǎn)速進行測量，并可以和 PC 機進行 通信，顯示