【正文】 的同學(xué)。學(xué)習(xí)期間，得到了**老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)，總是耐心地給我講解并提出寶貴的指導(dǎo)意見(jiàn)，給我的學(xué)習(xí)和研究以莫大的啟迪。在調(diào)試中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)而解決問(wèn)題，這是一個(gè)再學(xué)習(xí)的過(guò)程，其本身就是對(duì)自己的一次鍛煉，培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考，動(dòng)手解決問(wèn)題的能力。整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程是對(duì)自己大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)歸納總結(jié)和應(yīng)用，也就是把理論知識(shí)用到實(shí)踐之中去。但看到自己的成果時(shí)，所有的艱辛與疲倦都拋到了九霄云外。第七章 結(jié)束語(yǔ)本文介紹的應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)在電機(jī)轉(zhuǎn)速這一領(lǐng)域的應(yīng)用，具有硬件電路簡(jiǎn)單、成本低廉、編程方便、通信可靠性高的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量以及和 PC通信的數(shù)據(jù)傳送。 結(jié)論與經(jīng)驗(yàn)結(jié)論：通過(guò)各方面努力，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)完成，系統(tǒng)各部分功能均已實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)能夠測(cè)量出電機(jī)的轉(zhuǎn)速并能顯示在 LED 數(shù)碼管上，并能向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)；測(cè)量范圍也是比較寬的 60r/min36000r/min，精度也在 %，都達(dá)到了比較理想的狀態(tài)。在波形頻率改變而轉(zhuǎn)速不改變由于在調(diào)用顯示程序時(shí)候在調(diào)用之后在顯示這里死循環(huán)，不能適時(shí)進(jìn)行計(jì)算了。當(dāng)波形出來(lái)后，顯示的波形不穩(wěn)，而且不夠理想，后來(lái)在信號(hào)線與地之間接了472的瓷片電容濾波。首先要對(duì)計(jì)算程序進(jìn)行調(diào)試，其中關(guān)鍵就是那個(gè)四字節(jié)除三字節(jié)的程序顯得尤為重要，在整個(gè)程序中，四字節(jié)的被除數(shù)是確定的常數(shù)，而除數(shù)是測(cè)量記數(shù)的值，當(dāng)各個(gè)模塊調(diào)試時(shí)，我們可以先對(duì)除數(shù)先賦不同的值，利用查看內(nèi)部數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)窗口觀察出計(jì)算出來(lái)的結(jié)果和用計(jì)算器算得的結(jié)果是否一致，可以舉例多次數(shù)據(jù)，確保程序正確，才能得到想得到的數(shù)據(jù)。LCA51 軟件提供一系列更改變量數(shù)值的方法，以便用戶能檢查程序?qū)φ麄€(gè)變量值范圍的反應(yīng)，而無(wú)需為設(shè)置每個(gè)值而重新加載調(diào)試。用戶程序在單步或斷點(diǎn)停下時(shí)，將更新變量的取值。如果用戶按熱鍵 F4，調(diào)試程序繼續(xù)執(zhí)行程序代碼，直到它到達(dá)光標(biāo)行處或調(diào)試程序遇到另一個(gè)斷點(diǎn)。如果是調(diào)用一函數(shù)，運(yùn)行完整個(gè)函數(shù)并停止在函數(shù)返回處。跟蹤應(yīng)用程序使用戶能夠在運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)，看到 PC 指針在應(yīng)用源代碼程序中的確切位置， LCA51 提供以下方法對(duì)程序的執(zhí)行進(jìn)行跟蹤。用戶可同時(shí)打開(kāi)多個(gè)窗體編輯、調(diào)試、編譯、連接、加載和調(diào)試，軟件支持編譯錯(cuò)誤源文件定位。 LCA51 軟件全面支持匯編語(yǔ)言，C51 語(yǔ)言，PL/M51 語(yǔ)言的編譯/連接、調(diào)試。發(fā)送部分硬件電路調(diào)試：這一部分電路硬件調(diào)試主要完成任務(wù)是使得通過(guò)HIN232CPE電平轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換前后的電平關(guān)系。電路上電檢查7407是否接上電源和地讓其正常工作。單片機(jī)控制部分硬件調(diào)試：這一部分調(diào)試主要是檢查時(shí)鐘電路、復(fù)位電路是否接對(duì)，單片機(jī)的電源以及地是否接好，以及其他的一些管腳的接法。上電前的調(diào)試在上電前，我們必須確保電路中不存在斷路或短路情況，這一工作是整個(gè)調(diào)試工作的第一步，也是非常重要的一個(gè)步驟。雙字節(jié)整數(shù)拆分程序流程圖如圖 55開(kāi)始高字節(jié) R 4 送 3 0 HR 5 與 0 F 0 H 相與后送 3 1 HR 5 與 0 F h 相與后送3 2 HR 6 與 0 F 0 H 相與交換后送 3 3 HR 6 與 0 F H 相與后送3 4 H返回圖 　雙字節(jié)整數(shù)拆分程序流程圖顯示程序流程圖如圖 所示： 程序設(shè)計(jì)根據(jù)以上設(shè)計(jì)思路和各個(gè)模塊的流程圖即可編寫出本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的程序，注意其中各個(gè)模塊間的參數(shù)傳遞以及堆棧指針等問(wèn)題，程序設(shè)計(jì)的任務(wù)即可完成，寫出初始的程序，再進(jìn)行上機(jī)調(diào)試，這些我們將具體在下章中加以詳細(xì)敘述。 這里介紹將（R2R3）中的 16 位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為壓縮 BCD 碼十進(jìn)制整數(shù)送 RRR6。為數(shù)碼管能夠顯示出來(lái)，需將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，在將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD 碼后，才能調(diào)用查表程序，最后送顯示 [13]。開(kāi)始初始化計(jì)算程序B C D 碼轉(zhuǎn)換非壓縮 B C D 轉(zhuǎn)換顯示程序返回圖 　主程序流程圖 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)思路計(jì)算轉(zhuǎn)速公式： n=60/NTc (r/min)其中，N 是內(nèi)部定時(shí)器的計(jì)數(shù)值，為三字節(jié)，分別由 TH0，TL0，VTT 構(gòu)成；Tc 為時(shí)基，由于采用 的晶振，所以 Tc 不在是 1um，而是12M/ 約為 ，帶入上面公式，即可得到轉(zhuǎn)速的精確計(jì)算公式： N=60*11059200/12N=55296000/N再將 55296000 化為二進(jìn)制存入單片機(jī)的內(nèi)存單元。圖 　HIN232CPE 電平轉(zhuǎn)換器及外接元件圖第五章 軟件設(shè)計(jì)本章重點(diǎn)闡述測(cè)量轉(zhuǎn)速的匯編語(yǔ)言。圖 連接器的機(jī)械特性表 42 RS232 信號(hào)線和 DB9 引腳關(guān)系符 號(hào) 名 稱 引 腳DCDRXDTXDDTRGNDDSR RTSCTSRI接收信號(hào)載波檢測(cè)數(shù)據(jù)接收線數(shù)據(jù)發(fā)送線DTE 裝置數(shù)據(jù)就緒公共地DCE 裝置就緒請(qǐng)求發(fā)送清除發(fā)送振鈴指示123456789圖 　電平轉(zhuǎn)換電路原理圖電平轉(zhuǎn)換器 HIN232CPE由于 RS232C 總線上傳輸?shù)男盘?hào)邏輯電平與 TTL 邏輯電平差異很大，所以就存在這兩種電平的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，下面就介紹一下電平轉(zhuǎn)換器 HIN232CPE。器件的介紹：RS232CRS232C 是美國(guó)電氣工業(yè)協(xié)會(huì)推廣使用的一種串行通信總路線標(biāo)準(zhǔn)，是 DCE(數(shù)據(jù)通信設(shè)備，如微機(jī))和 DTE(數(shù)據(jù)終端設(shè)備，如 CRT)間傳輸串行數(shù)據(jù)的接口總線。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便容易，精確度高。 因?yàn)榛魻柶骷枰ぷ麟娫矗谧鬟\(yùn)動(dòng)或位置傳感時(shí)，一般令磁體隨被檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)，將霍爾器件固定在工作系統(tǒng)的適當(dāng)位置，用它去檢測(cè)工作磁場(chǎng)，再?gòu)臋z測(cè)結(jié)果中提取被檢信息 [12]。在空氣隙中，磁感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)隨距離增加而迅速下降。 霍爾傳感器的應(yīng)用使用霍爾器件檢測(cè)磁場(chǎng)的方法極為簡(jiǎn)單，將霍爾器件做成各種形式的探頭，放在被測(cè)磁場(chǎng)中，因霍爾器件只對(duì)垂直于霍爾片表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度敏感，因而必須令磁力線和器件表面垂直，通電后即可由輸出電壓得到被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。集成霍爾傳感器的輸出是經(jīng)過(guò)處理的霍爾輸出信號(hào)。集成霍爾傳感器是利用硅集成電路工藝將霍爾元件和測(cè)量線路集成在一起的一種傳感器。按照霍爾器件的功能可將他們分為：霍爾線性器件和霍爾開(kāi)關(guān)器件?；魻柶骷曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)。對(duì)于圖 37 中的 5 位顯示器，在 AT89C51RAM 存貯器中設(shè)置五個(gè)顯示緩沖器單元30H－35H，分別存放 5 位顯示器的顯示數(shù)據(jù)，AT89C51 的 P2 口掃描輸出總是只在一位為低電平，即 5 位顯示器中僅有一位公共陰極為低電平，其它位為高電平，AT89C51的 P0 口相應(yīng)位（陰極為低）的顯示數(shù)據(jù)的段數(shù)據(jù)，使該位顯示出一個(gè)字符，其它們?yōu)榘?，依次地改?P2 口輸出為高的位， P0 口輸出對(duì)應(yīng)的段數(shù)據(jù)， 5 位顯示器就顯示出由緩沖器中顯示數(shù)據(jù)所確定的字符 [9]。若顯示器的位數(shù)不大于 8 位，則控制顯示器公共極電位只需 8 位口（稱為掃描口） ，控制各位顯示器所顯示的字形也需一個(gè) 8 位口（稱為段數(shù)據(jù)口） 。圖 7407 管腳的結(jié)構(gòu)顯示方式：為了節(jié)省I/O 口線，我們采用的動(dòng)態(tài)顯示方式。1 位顯示器由八個(gè)發(fā)光二極管組成，其中七個(gè)發(fā)光二極管 a~g 控制七個(gè)筆畫（段）的亮或暗，另一個(gè)控制一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的亮和暗，這種筆畫式的七段顯示器能顯示的字符較少，字符的開(kāi)頭有些失真，但控制簡(jiǎn)單，使用方便。LED是屬于電流控制器件，使用時(shí)必須加限流電阻。10MHZ時(shí)約為1ms，1MHZ時(shí)約為10ms，所以一般為了可靠的復(fù)位，RST 在上電應(yīng)保持 20ms以上的高電平。單片機(jī)采用的復(fù)位方式是自動(dòng)復(fù)位方式。圖 CMOS 型單片機(jī)時(shí)鐘電路框圖 復(fù)位電路計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要復(fù)位，使中央處理器CPU和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。振蕩器工作受/PD端控制，由軟件置“1”PD （ ）使/PD＝0，振蕩器停止工作，整個(gè)單片機(jī)也就停止工作，以達(dá)到節(jié)電目的。 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。此外，AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2 應(yīng)不接。 ：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 10./EA/VPP：當(dāng)/EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH） ，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0[4]。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 口：P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高 [5]。低功耗的閑置和掉電模式32可編程I/O線數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 單片機(jī)模塊根據(jù)系統(tǒng)功能要求以及單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)思路（如圖4－1）對(duì)單片機(jī)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，要使單片機(jī)準(zhǔn)確的測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，并且使測(cè)出的數(shù)據(jù)能顯示出來(lái)，所以整個(gè)單片機(jī)部分分為傳感器電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、執(zhí)行元件以及顯示電路五個(gè)部分。第四章 硬件電路設(shè)計(jì)硬件的功能由總體設(shè)計(jì)所規(guī)定，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。主要編寫一個(gè)外部中斷服務(wù)程序INT_0，讀取記數(shù)值的三個(gè)字節(jié)，并再次清0記數(shù)初值以便下次的記數(shù)和計(jì)算。PC 機(jī)串口和單片機(jī)串行口的工作方式，包括串行口的通訊速率、奇偶校驗(yàn)位、停止位等均由通信部分的軟件部分實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)速測(cè)量部分的硬件設(shè)計(jì)思路：本次設(shè)計(jì)單片機(jī)部分的硬件框圖如 圖3－1所示。以它為系統(tǒng)核心的控制模塊可實(shí)現(xiàn)主從控制，完成預(yù)定的任務(wù) [1]。 系統(tǒng)要求及主要內(nèi)容將霍爾傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)輸出入到單片機(jī)的外部中斷 0 口，單片機(jī)工作在內(nèi)部定時(shí)器工作方式 0，對(duì)周期信號(hào)進(jìn)行內(nèi)部記數(shù)，調(diào)用計(jì)算公式算出轉(zhuǎn)速，調(diào)用顯示程序顯示在 LED 上，同時(shí)通過(guò)串口向上位機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。組成及框圖：本系統(tǒng)通信部分是單片機(jī)經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路 HIN232CP 之后，通過(guò)串口 RS232 發(fā)送數(shù)據(jù)，由 PC 微機(jī)接收，微機(jī)部分用 Visual Basic 軟件編寫的界面作為 PC 機(jī)部分與單片機(jī)進(jìn)行串口之間通信。它具有功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、應(yīng)用簡(jiǎn)單靈活，因而使用非常廣泛，有力地推動(dòng)各行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和更新?lián)Q代。 sensor第一章 前言智能化轉(zhuǎn)速測(cè)量可以對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量，電機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，需要對(duì)其平穩(wěn)性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，適時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)速的測(cè)量有效地可以反映電機(jī)的狀況。關(guān)鍵詞：MSC51（單片機(jī)）； 轉(zhuǎn)速； 傳感器The Study and Design of Torque and Rotational Speed Measuring SystemABSTRACTIn the project practice, we will meet each kind to need frequently to survey the rotational speed the situ