【正文】 中、低轉(zhuǎn)速情況下各自的適用狀況，從而，在保持一定的測量精度情況下，應(yīng)用“M”法，說明轉(zhuǎn)速測量原理[3]。，用A51匯編語言編制程序，包括主程序流程，顯示中斷程序流程。2 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量方法及原理轉(zhuǎn)速是工程中應(yīng)用非常廣泛的一個(gè)參數(shù)，早期模擬量的模擬處理一直是作為轉(zhuǎn)速測量的主要方法，這種測量方法在測量范圍和測量精度上，已不能適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的要求。一般轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)有以下幾個(gè)部分構(gòu)成。在本系統(tǒng)中考慮到計(jì)數(shù)的范圍、使用的定時(shí)/計(jì)數(shù)器的個(gè)數(shù)及I/O口線，選用AT89C51單片機(jī)。用以采集數(shù)據(jù)的碼盤，可以是單孔或多孔，對于單孔碼盤測量兩次脈沖間的時(shí)間，就可測出轉(zhuǎn)述數(shù)據(jù)，TP也可以用時(shí)鐘脈沖數(shù)來表示。定時(shí)器對時(shí)基脈沖(頻率為fc)進(jìn)行計(jì)數(shù)定時(shí)，在TP內(nèi)計(jì)數(shù)值若為m2，則 計(jì)算公式為： n=60/PTp （）即：n=60fc/Pm2 （）P為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)一周脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖數(shù)；fc為硬件產(chǎn)生的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖頻率：單位（Hz）；n轉(zhuǎn)速單位：（轉(zhuǎn)/分）；m2時(shí)基脈沖。“M法”在一定測量時(shí)間T內(nèi)，測量脈沖發(fā)生器（替代輸入脈沖）產(chǎn)生的脈沖數(shù)m1來測量轉(zhuǎn)速，“M”法測量轉(zhuǎn)速脈沖所示，設(shè)在時(shí)間T內(nèi)，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過的弧度數(shù)為Xτ，則轉(zhuǎn)速n可由下式表示：n=60Xτ/2πT ()轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過的弧度數(shù)Xτ可用下式所示Xτ=2πm1/p () “M”法測量轉(zhuǎn)速脈沖將（24）式代入（23）式得轉(zhuǎn)速n的表達(dá)式為： n=60m1/TP ()n轉(zhuǎn)速單位：（轉(zhuǎn)/分）；T定時(shí)時(shí)間單位：（秒）。設(shè)置的時(shí)間過長，可以提高精度，但在轉(zhuǎn)速較快的情況下，所計(jì)的脈沖數(shù)增大（碼盤孔數(shù)已定情況下），限制了轉(zhuǎn)速測量的量程。該法在高速及低速時(shí)都具有相對較高的精度。單位：（轉(zhuǎn)/分）；fc晶體震蕩頻率：單位（Hz）；m1輸入脈沖數(shù)，反映轉(zhuǎn)角；m2時(shí)基脈沖數(shù)。保證其測量精度的途徑是增大定時(shí)時(shí)間T，或提高時(shí)基脈沖的頻率fc。3 智能轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)本轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)有以下幾個(gè)部分構(gòu)成。1．轉(zhuǎn)速信號拾取的結(jié)構(gòu)本設(shè)計(jì)中采集信號部分是通過光電傳感器來實(shí)現(xiàn)，利用測速圓盤將光信號轉(zhuǎn)變成單片機(jī)能夠處理的電信號。 轉(zhuǎn)速傳感器電路圖本系統(tǒng)采用四位LED共陽極型數(shù)碼管作為顯示部分， AT89C51單片機(jī)的I/O口輸出特性是有較大的灌入電流能力，但只有很弱的“吐”電流的能力，因此本系統(tǒng)中選用共陽極數(shù)碼管。將所有位的段選線相應(yīng)地并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O控制，形成段選線的多路復(fù)用?；趩纹瑱C(jī)的測控系統(tǒng)在獲取傳感器的數(shù)據(jù)后，還需要將所得數(shù)據(jù)傳送到PC上。操作員通過鍵盤可以輸入數(shù)據(jù)或指令，實(shí)現(xiàn)簡單的人機(jī)通信[12]。當(dāng)開關(guān)未按下時(shí)，由于電容的濾波作用，干擾信號不會進(jìn)入到單片機(jī)中，起到抗干擾的作用；當(dāng)按下開關(guān)一定時(shí)間就能使RST引腳端變?yōu)楦唠娖?，從而使單片機(jī)復(fù)位[13]。片內(nèi)閃存的存在使程序存儲器能夠在系統(tǒng)中或者使用專門的程序燒錄器來重新寫入[20]。用于驅(qū)動和連線的改進(jìn)，實(shí)際應(yīng)用中RS232的傳輸長度或者速度常常超過標(biāo)準(zhǔn)的值。因此需要將TTL電平轉(zhuǎn)換成RS232電平。MAX232的主要性能參數(shù)如下：①工作電壓：單電源+5V；②雙通道接收和發(fā)送；③與所有EIA/；④三態(tài)門接收和發(fā)送。使用C語言就可以很好的解決這些問題[18]。使用像C這樣的語言，編寫者不必十分熟悉處理器的運(yùn)算過程。所以在本畢業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中我選用單片機(jī)C語言來進(jìn)行程序代碼的編寫。(3)程序上應(yīng)用的各種算法要精簡，不要對系統(tǒng)構(gòu)成過重的負(fù)擔(dān)。存儲區(qū)可分為內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)、外部數(shù)據(jù)存儲區(qū)以及程序存儲區(qū)。但是訪問起來比較慢，因?yàn)橥獠繑?shù)據(jù)區(qū)是通過數(shù)據(jù)指針加載地址來間接訪問的。1．定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，T0被用于計(jì)數(shù)，我們當(dāng)然希望計(jì)數(shù)量越大越好，這樣，可以獲得較大的測量范圍，因此，T0選定為工作方式1（16位的計(jì)數(shù)方式），設(shè)計(jì)中，沒有使用外部控制端，僅用指令置位/清零TR0來進(jìn)行計(jì)數(shù)的啟動/停止，這樣，電路較為簡單，但精度會受到一定的影響，但在本設(shè)計(jì)中，認(rèn)為采用這種方式，精度可達(dá)到要求，因此，T0采用自由計(jì)數(shù)的方式，不用預(yù)置初值。這里，采用的keil匯編軟件有較強(qiáng)的預(yù)處理功能，能夠處理較復(fù)雜的運(yùn)算，因此，計(jì)數(shù)程序中可寫為：PlusCounter = TH0*256 + TL0。其8位控制。GATE=1，只有INT0/1引腳為高電平且用指令置TR0/1=1時(shí)，才能啟動定時(shí)/計(jì)數(shù)器0/1的工作。M1M0=00，13位計(jì)數(shù)；M1M0=01，16位計(jì)數(shù)；M1M0=10，自動再裝入8位計(jì)數(shù)；M1M0=11，工作于模式3狀態(tài)。}將控制字分別送入TMOD。TRTR0分別用于開啟T1和T0的開關(guān)位，其中TR1由系統(tǒng)開啟時(shí)，直接置位，打開T1，開始定時(shí)，經(jīng)運(yùn)行判斷后，打開TR0。 //時(shí)間計(jì)數(shù)器bit Flag_Fresh = 0。 //開機(jī)時(shí)，初始化為0000Disbuf[1] = 0。 //T0、T1分別初始化init_timer1()。 }判斷Tcounetr是否到達(dá)100了，如果到達(dá)100，則說明1秒時(shí)間已到，程序?qū)㈥P(guān)閉T0計(jì)數(shù)器，然后對T0中已計(jì)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后再去進(jìn)行顯示，否則直接轉(zhuǎn)去顯示。下面以顯示182為例，即速度為182R/min加以說明。Disbuf[2] = 8。 //選通第一位數(shù)碼管LED_DAT = table[Disbuf[0]]。在按鍵過程中會有按鍵抖動，因此我們一般通過軟件延遲程序?qū)存I命令延遲510ms再執(zhí)行，便可減少抖動造成的誤差。通常，單片機(jī)的開發(fā)工具至少需要仿真機(jī)和編程器兩種，前者用以調(diào)試程序，后者用于將調(diào)試完成后的程序代碼寫入單片機(jī)芯片中。并具有單步運(yùn)行、設(shè)斷點(diǎn)運(yùn)行、狀態(tài)查詢等功能。運(yùn)行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20MB以上空閑的硬盤空間、Win9NT、Win2000、WinXP等操作系統(tǒng)。 程序的加載界面選擇菜單Project/Build target進(jìn)行連接，此時(shí)編譯過程的信息將出現(xiàn)在編譯窗口中，出現(xiàn)的語法錯(cuò)誤會有提示，根據(jù)提示，修改源程序，直到編譯通過。在調(diào)試中，可以采用單步運(yùn)行對程序進(jìn)行檢查，修改錯(cuò)誤，并通過各參數(shù)窗口，觀察數(shù)值是否與設(shè)定值相同。注：，需將Project/options for Target‘Target 1’/Output中Create HEX Fi對話框選中。本設(shè)計(jì)的具體研究成果如下：1．測量方法在本設(shè)計(jì)測量原理上采用先進(jìn)的M的測量方法，保證了高轉(zhuǎn)速的測量中獲得較高的精度。操作員通過鍵盤可以輸入數(shù)據(jù)或指令，實(shí)現(xiàn)了簡單的人機(jī)通信。3．程序設(shè)計(jì)與調(diào)試 本系統(tǒng)進(jìn)行了全面的程序設(shè)計(jì)，顯示程序、鍵盤程序，中斷服務(wù)程序和初始化程序，并對這些程序在μVision3軟件上進(jìn)行了編譯和調(diào)試，經(jīng)運(yùn)行無誤后，并通過編程器寫入芯片中，完成了智能轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速計(jì)算、顯示功能，并能實(shí)現(xiàn)鍵盤的開始/停止功能，完成了設(shè)計(jì)的要求。希望通過以后工作中的不斷學(xué)習(xí)和探索，能進(jìn)一步提高自己對單片機(jī)電路系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的認(rèn)識和μVision3軟件的應(yīng)用能力，不斷完善自己的軟件設(shè)計(jì)水平。杜玉軍老師追求真理、獻(xiàn)身科學(xué)、嚴(yán)以律己、寬已待人的崇高品質(zhì)對學(xué)生將是永遠(yuǎn)的鞭策。感謝作者的學(xué)友和朋友們對自己的關(guān)心和幫助。學(xué)校有權(quán)保留送交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的原文或復(fù)印件，允許畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨籍厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。sbit LED_SEG3 = P0^0。//顯示緩沖區(qū)uint Tcounter = 0。 //超量程標(biāo)志//在數(shù)碼管上顯示一個(gè)四位數(shù) void DisplayFresh()。//延時(shí)函數(shù) void Delay(uint ms)。 Flag_Fresh = 1。 //定時(shí)器T0用于單位時(shí)間內(nèi)收到的脈沖數(shù) //要速度不是很快，T0永遠(yuǎn)不會益處 Flag_Err = 1。Disbuf[3] = 0。 //防按鍵抖動 if(!P1^0) { if(Flag_Fresh) { Flag_Fresh = 0。 //計(jì)算轉(zhuǎn)速，并把結(jié)果放入數(shù)碼管緩沖區(qū) //開機(jī)時(shí)，初始化為0000 Disbuf[1] = 0x84。}//不再測速 等待復(fù)位i } } } }}//在數(shù)碼管上顯示一個(gè)四位數(shù)void DisplayFresh(){P0 |= 0xF0。P0 |= 0xF0。P0 |= 0xF0。P0 |= 0xF0。P0 |= 0xF0。speed = K*(PlusCounter/PLUS_PER)。Disbuf[3] = speed%10。 M10=0。ET1=1。while(ms)for(i=0。 /* GATE0=0。 */TH0 = 0x00。 //開放中斷TR0=1。ET0=1。 M10=0。i++)。 //開放中斷TR1=1。 */TH1= 0xD8。 /* GATE0=0。Disbuf[1] = (speed/100)%10。uint PlusCounter。LED_DAT = table[Disbuf[3]]。LED_DAT = table[Disbuf[2]]。LED_DAT = table[Disbuf[1]]。LED_DAT = table[Disbuf[0]]。 Disbuf[3] = 0x84。 //周期定時(shí)清零 TH0=TL0 = 0x00。//定時(shí)刷新數(shù)碼管顯示 } if(Flag_clac) { Flag_clac = 0。init_timer1()。 //開機(jī)時(shí)，初始化為0000Disbuf[1] = 0。 if(TcounterTIME_CYLC) { Flag_clac = 1。