【正文】 ......................................................................... 5 T 法測(cè)速 ........................................................................................................ 6 M/T 法測(cè)速 .................................................................................................... 7 各種測(cè)速方法的精度指標(biāo) ..................................................................................... 8 分辨率 ........................................................................................................... 8 測(cè)速誤差率 ................................................................................................... 9 測(cè)速方法的比較和選擇 ....................................................................................... 10 本章小結(jié) ............................................................................................................... 11 3 直流電機(jī)測(cè)速系統(tǒng)的總體方案設(shè)定 ............................................................................. 12 測(cè)速與顯示系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ........................................................................... 12 直流電機(jī)測(cè)速系統(tǒng)硬件方案論證 ....................................................................... 13 直流電機(jī)數(shù)字測(cè)速基本原理 ............................................................................... 13 轉(zhuǎn)速測(cè)量與顯示方案設(shè)計(jì) ................................................................................... 14 本章小結(jié) ............................................................................................................... 14 4 測(cè)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 15 凌陽(yáng)單片機(jī)簡(jiǎn)介 ................................................................................................... 15 凌陽(yáng)十六位單片機(jī) ...................................................................................... 15 凌陽(yáng) SPCE061A 單片機(jī) .............................................................................. 15 沈陽(yáng)航空 航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 轉(zhuǎn)速測(cè)量單元 ....................................................................................................... 16 模組平面圖 .................................................................................................. 17 SPGT62C19B 芯片控制直流電機(jī) .............................................................. 19 轉(zhuǎn)速測(cè)量電路 .............................................................................................. 20 數(shù)碼管顯示單元 ................................................................................................... 21 本章小結(jié) ............................................................................................................... 22 5 測(cè)速系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 23 總體軟件結(jié)構(gòu)框架 ................................................................................................ 23 各模塊單元軟件框架 ............................................................................................ 23 直流電機(jī)測(cè)速 .............................................................................................. 23 數(shù)碼管顯示 .................................................................................................. 24 主程序流程 .................................................................................................. 25 本章小結(jié) ................................................................................................................ 30 6 系統(tǒng)總體調(diào)試和結(jié)果分析 .............................................................................................. 31 系統(tǒng)調(diào)試與 結(jié)果分析 ............................................................................................ 31 故障調(diào)試及解決方式 ............................................................................................ 32 聯(lián)調(diào)結(jié)果 ................................................................................................................ 33 結(jié) 論 ................................................................................................................................. 36 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析 ............................................................................................................. 37 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 38 致 謝 ............................................................................................................................... 39 附錄 ? SPCE061A 系統(tǒng)原理圖 ............................................................................................ 40 附錄 ??單片機(jī)程序 ............................................................................................................... 41 附錄Ⅲ 元器件清單 ........................................................................................................... 51 沈陽(yáng)航空 航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒 論 轉(zhuǎn)速測(cè)量 在 電機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，對(duì)其平穩(wěn)性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有效地反映電機(jī)的狀況。詳細(xì)介紹了單片機(jī)的測(cè)量轉(zhuǎn)速系統(tǒng)數(shù)據(jù)的串行通訊，充分發(fā)揮了單 片機(jī)的性能。隨著微型計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，特別是高性能價(jià)格比的單片機(jī)的出現(xiàn)，轉(zhuǎn)速測(cè)量普遍采用以單片機(jī)為核心的數(shù)字式測(cè)量方法。 本文基于 SPCE061A 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字測(cè)速功能。本文重點(diǎn)是測(cè)量速度并顯示在 4 位 LED 數(shù)碼管上。單片機(jī)的英文名稱(chēng)是 Micro controller unit， 縮寫(xiě)為 MCU，又稱(chēng)為微控制器 。因此采用直流電機(jī)調(diào)速可以得到良好的動(dòng)態(tài)特性。長(zhǎng)期以來(lái)，由于直流調(diào)速拖動(dòng)系統(tǒng)的 性能指標(biāo)優(yōu)于交流調(diào)速系統(tǒng)，因此，直流調(diào)速系統(tǒng)一直在調(diào)速系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)占重要位置。到今天，晶閘管 —電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)成為直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。在開(kāi)展作用的快速性方面，變流機(jī)組是秒級(jí)，而晶閘管整流器是毫秒級(jí)，這將會(huì)大大提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。因此，直流調(diào)速系統(tǒng)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)在調(diào)速系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)仍將占重要位置。其中應(yīng)用最廣的是光電式，光電式測(cè)速系統(tǒng)具有低慣性、低噪聲、高分辨率 和高精度的優(yōu)點(diǎn)。 測(cè)速系統(tǒng)的分類(lèi)及組成 目前國(guó)內(nèi)外測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法很多，按照不同的理論方法，先后產(chǎn)生過(guò)模擬測(cè)速法 (如 離心式轉(zhuǎn)速表、用電機(jī)轉(zhuǎn)矩或者電機(jī)電樞電動(dòng)勢(shì)計(jì)算所得 ) 、同步測(cè)速法 (如機(jī)械式或閃光式頻閃測(cè)速儀 ) 以及計(jì)數(shù)測(cè)速法。 由于數(shù)字測(cè)量方法靈活多樣， 可測(cè)參數(shù)眾多，一般情況下又具有非接觸、高精度、高分辨率、高可靠性和反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，加之激光光源、光柵 、光學(xué)碼盤(pán)、 CCD 器件、光導(dǎo)纖維等的相繼出現(xiàn)和成功應(yīng)用，使得光電傳感器在檢測(cè)和控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 要求 直流電機(jī)速度測(cè)量 包括 下列功能： （ 1） 可設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)速； （ 2） 可實(shí)時(shí)測(cè)量電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并在 LED 數(shù)碼管上顯示出來(lái) 。 沈陽(yáng)航空 航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 2 直流電機(jī) 數(shù)字 測(cè)速方法 數(shù)字測(cè)速方法 數(shù)字測(cè)速具有測(cè)速精度高、分辨能力強(qiáng)、受器件影響小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于調(diào)速要求高、調(diào)速范圍大的調(diào)速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)。把 1M 除以 Tc 就可得到脈沖發(fā)生器輸出脈沖的頻率 f1= 1M / Tc, 所以又稱(chēng)頻率法 。測(cè)速時(shí)間、光電脈沖發(fā)生器輸出脈沖如 沈陽(yáng)航空 航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 圖 所示： 圖 M 法測(cè)速 T 法測(cè)速 在光電脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖