【正文】 I/O 口，每腳可吸收 8TTL門電流。 口： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外 部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表 4－ 1所示： ：復位輸入。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。 表 41 P3 口的第二功能 The second feature I P3 引 腳 第二功能 信 號 名 稱 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD 串行數據接收 串行數據發(fā)送 外部中斷 0請求 外部中斷 1請求 定時器 /計數器 0計數輸入 定時器 /計數器 1計數輸入 外部 RAM 寫選通 外部 RAM 讀選通 P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 9./PSEN：外部程序存儲器的選通信號。注意加密方式 1 時， /EA基于單片機 的電機轉速測量系統(tǒng)設計 10 將內部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內部 程序存儲器。 振 蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別 為反向放大器的輸入和輸出。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。在閑置模式下， CPU 停止工作。 MCS51單片機允許的時鐘頻率是因型號而異的典型值為 12MHZ MCS51內部都有一個反相放大器， XTAL XTAL2分別為反相放大器輸入和輸出端，外接定時反饋元件以后就組成振蕩器，產生時鐘送至單片機內部的各個部件。清“ 0” PD，使振蕩器工作產生時鐘，單片機便正常運行。 MCS51單片機有一個復位引腳 RST，它是史密特觸發(fā)輸入 (對于 CHMOS單片機， RST引腳的內部有一個拉低電阻 )，當振蕩器起振后 該引腳上出現2個機器周期 (即 24個時鐘周期 )以上的高電平，使器件復位，只要 RST保持高電平， MCS51保持復位狀態(tài)。對于 MOS(AT89C51)單片機只基于單片機 的電機轉速測量系統(tǒng)設計 12 要接一個電容至 VCC即可 (見圖 4－ 3)。 RC時間常數越大，上電 RST端保持高電平的時間越長。 LED有單個 LED和八段 LED之分，也有共陰和共陽兩種。 基于單片機 的電機轉速測量系統(tǒng)設計 13 此外，要畫出電路圖，首先還要搞清楚他的引腳圖的分布，在了解了正確的引腳圖后才能進行正確的字型段碼編碼。 所謂動態(tài)顯示，就一位一位地輪流點亮各位顯示器（掃描），對于每一位顯示器來說，每隔一段時間點亮一次。本 次 設計 要求 的轉 速測 量范 圍60r/min36000r/min，所以只需要 5 位數碼管即可 。 圖 47 五位動態(tài)顯示電路 霍爾傳感器簡介 霍爾器件概述 霍爾元件是一種基于霍爾效應的磁傳感器，已發(fā)展成一個品種多樣的基于單片機 的電機轉速測量系統(tǒng)設計 16 磁傳感器產品族，并已得到廣泛應用。 霍爾期間具有許多優(yōu)點，他們的結構牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達 1MHZ），耐震動，不怕灰塵、水汽及 煙霧等污染或腐蝕。前者輸出模擬量，后者輸出數字量。它取消了傳感器和測量電路之間的界限，實現了材料、元件、電路三位一體。按照輸出信號的形式，可以分為開關型集成霍爾傳感器和線性集成霍爾傳感器兩種類型。若不垂直，則應求出其垂直分量來計算被測磁場的磁感應強度值。為保證霍爾器件，尤其是霍爾開關器件的可靠工作，在應用中要考慮有效工作氣隙的長度。 AH41 霍爾開關 AH41 霍爾開關電路最適于響應變化斜率陡峭的磁場并在磁通密度較弱的場合使用，適用于單極或多對磁環(huán)工作，它由反向電壓保護器、電壓調整器、霍爾電壓發(fā)生器、信號放大器、史密特觸發(fā)器和集電極開路的輸出級組成。本次所采用的是 HIN232CP，我們要對其外圍電路進行設計，下面我們將詳細的敘述。 RS232C 最大傳輸距離為 15m，最高傳輸速率約 20kbps，信號的邏輯0 電平為 +3V～ +15V。 HIN232CPE 能將 RS232C 電平轉換成 TTL 電平，也能將 TTL 電平轉換成 RS232C 電平，只需單 +5V 供電，由內部升高電路產生 10V～ +12V。以及軟件設計的過程。 下面我們將介紹除數是如何獲得的： 單片機的轉速測量完成，定時器 T0 作為內部定時器，外部中斷來的時候讀取 TH0， TL0，并同時清零 TH0、 TL0，使定時器再次循環(huán)計內部脈沖。 單片機轉速計算程序 由于本次設計的系統(tǒng)要實現的功能是將霍爾傳感器的信號送到單片機的外部中斷口，再對周期方波進行內部計數，調用計算程 序把轉速測出來。 讀取定時值 調用除法程序 返 回 除 法 基于單片機 的電機轉速測量系統(tǒng)設計 26 Y N 圖 5－ 3 除法程序流程圖 按照數制轉換方法可以畫出流程圖。 0R R R6 16R7 2*（ R4R5R6） +C R4R5R6（十進制運算） 返 回 基于單片機 的電機轉速測量系統(tǒng)設計 28 雙字節(jié)整數拆分程序流程圖如圖 55 圖 5－ 5 雙字節(jié)整數拆分程序流程圖 顯示程序流程圖如圖 56所示： 程序設計 根據以上設計思路和各個模塊的流程圖即可編寫出本次畢業(yè)設計的程序，注意其中各個模塊間的參數傳遞以及堆棧指針等問題，程序設計的任務即可完成，寫出初始的程序，再進行上機調試，這些我們將具體在下章中加以詳細敘述。 上電前的調試 在上電前，我們必須確保電路中不存在斷路或短路情況，這一工作是整個調試工作的第一步，也是非常重要的一個步驟。 單片機控制部分硬件調試：這一部分調試主要 是檢查時鐘電路、復位電路是否接對，單片機的電源以及地是否接好，以及其他的一些管腳的接法。電路上電檢查 7407是否接上電源和地讓其正常工作。 發(fā)送部分硬件電路調試：這一部分電路硬件調試主要完成任務是使得通過 HIN232CPE電平轉換器轉換前后的電平關系。 LCA51 軟件全面支持匯編語言， C51 語言， PL/M51 語言的編譯 /連接、調試。用戶可同時打開多個窗體編輯、調試、變量觀察 .用戶可在線對原文件直接編輯、編譯、連接、加載和調試，軟件支持編譯錯誤源文件定位。跟蹤應用程序使用戶能夠在運行應用程序時，看到 PC 指針在應用源代碼程序中的確切位置， LCA51 提供以下方法對程序的執(zhí)行進行跟蹤。如果是調用 一函數，運行完整個函數并停止在函數返回處。如果用戶按熱鍵 F4，調試程序繼續(xù)執(zhí)行程序代碼，直到它到達光標行處或調試程序遇到另一個斷點。用戶程序在單步或斷點停下時，將更新變量的取值。 LCA51 軟件提供一系列更改變量數值的方法，以便用戶能檢查程序對整個變量值范圍的反應，而無需為設置每個值而重新加載調試。 首先要對計算程序進行調試，其中關鍵就是那個四字節(jié)除三字節(jié)的程序顯得尤為重要，在整個程序中，四字節(jié)的被除數是確定的常數，而除數是測量記數的值，當各個模塊調試時，我們可以先對除數先賦不同的值，利用查看內部數據的數據窗口觀察出計算出來的結果和用計算器算得的結果是否一致，可以舉例多次數據，確保程序正確，才能得到想得到的數據。 PC機與單片機之間的通信成功。當波形出來后，顯示的波形不穩(wěn)，而且不夠理想，后來在信號線與地之間接了 472的瓷片電容濾波。在波形頻率 改變而轉速不改變由于在調用顯示程序時候在調用之后在顯示這里死循環(huán)，不能適時進行計算了。 結論與經驗 結論 ： 通過各方面努力，本次畢業(yè)設計任務完成，系統(tǒng)各部分功能均已實現，單片機 能夠測量出電機的轉速并能顯示在 LED 數碼管上，并能向上位機 發(fā)送 數據 ； 測量范圍也是比較寬的 60r/min36000r/min，精度也在 %，基于單片機 的電機轉速測量系統(tǒng)設計 36 都達到了比較理想的狀態(tài)。 基于單片機 的電機轉速測量系統(tǒng)設計 37 參考文獻 [1].何立民 .單片機應用技術選編 .北京： 北京航空航天大學出版社， 1997， 10 [2].張有德 .單片微機原理、應用與實驗 .上海 :復旦大學出版社 ， 1997， 8 [3].李朝青 .單片機 amp?？偟膩碚f是可以的，富有收獲的，盡管其中充滿了艱辛與困難。此次畢業(yè)設計任務是高精度大范圍的電機轉速測量系統(tǒng)，在實際調試中遇到的種種問題使我在設計與調試中學習到了許多知識。 除此之外，我們要在擁有扎實的專業(yè)知識的前提條件下，在整個設計與調試過程中要有信心和耐心，對自己有信心，相信自己能夠很好的完成基于單片機 的電機轉速測量系統(tǒng)設計 39 本次設計任務。 總電路圖 基于單片機 的電機轉速測量系統(tǒng)設計 40 1234ABCD4321D C B ATitleNumberRevisionSizeADate:7Oct2013 Sheet of File:D:\畢業(yè)論文\基于單片機的電動機轉速測量系統(tǒng)電路.ddbDrawn By:P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728RST/Vpd9P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119GND20PSEN29ALE/P30EA/VPP31VCC40U1AT89C51Y1 12MC130pFC230pFXT1XT2R8220R910kC310uFS1 VCCRST晶振、復位電路RSTXT1XT2R1。從而從各個方面得到提高與完善了自己，使自己的各個方面提高到一個新的臺階，同時為以后的工作打下基礎。讓理 論和實踐相結合，以此產生實際的成果。一種成就感在心頭油然而生。 可以對電機轉速的平穩(wěn)性做個分析。 數碼管要采用共陰數碼管，因為數碼管的灌電流可以大些達到幾十毫安，但是拉電流比較小，采用共陽數碼管可能因為電流過小而數碼管不能點亮數碼管，還有就是接在上拉電阻再接 5V 上，最好采用 1K 的排阻。 （ 6） 后來在接信號發(fā)生器時候要是接正弦波時候一樣發(fā)生不穩(wěn)定跳轉的現象，由此可以推測，在傳感器輸入的信號不是理想的方波，而且電平值不夠大，所以在霍爾傳感器信號輸出端接濾波電容以及一個 10K的上拉電阻就可以解決問題了。外部中斷沒有執(zhí)行跟沒有中斷信號加入有關系。在電機的轉軸上還要貼上一