【正文】 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(shù)是確定的常數(shù)，而除數(shù)是測量記數(shù)的值，當各個模塊調試時，我們可以 先對除數(shù)先賦不同的值，利用查看內部數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，確保程序正確，才能得到想得到的數(shù)據(jù)。 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。 本章小結 本章主要對該系統(tǒng)進行綜合調試以及遇到的故障解決方案。 ，由于經驗不足，沒有考慮。 本次設計得出以下經驗： 5V 直流電源供電， 霍爾傳感器要選用工作電壓的范圍包含 5V 電壓的可以省去再用一個電源的麻煩，單片機等都是工作在 TTL 電平的，霍爾傳感器輸出的波形應為 TTL 電平，以便單片機能夠識別。 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粒磁鋼，利用霍爾效應產生方波。 最后、拆分壓縮 BCD碼十進制以及最后的顯示程序，可以利用上述提到的各種方法，觀察 3034H內部的數(shù)據(jù)，緩沖數(shù)據(jù)的觀察檢查完畢后，調用顯示程序，觀察數(shù)碼管上顯示的數(shù)據(jù)是否是內存緩沖中需要顯示的數(shù)據(jù)。用戶可以在輸入框中輸入十六進制或十進制數(shù)據(jù)。 哈爾濱理工大學學士學位論文 34 用戶還可以打開程序空間窗口、內部數(shù)據(jù)窗口、外部數(shù)據(jù)窗口進行數(shù)據(jù)塊觀察。 LCA51 軟件提供了以下幾種方法對變量進行查看。 注意：如果用戶調試高級語言，因為系統(tǒng)要占用 2 個斷點，所以可設置的斷點數(shù)為最大斷點個數(shù)減 2。但是，如果調用一函數(shù)，則進入函數(shù)中，再執(zhí)行函數(shù)的第一條源語句行前停止。 調試主要方法和技巧： 通常一個調試程序應該具備至少四種性能：跟蹤、斷點 、查看變量、更改數(shù)值。用戶可自定義各種語言的關鍵詞 .軟件完全支持源語句級在線調試。 軟件調試 單片機程序調試思路： 單片機部分調試工作的完成主要應用 LCA51 軟件來完成，這一部分工作首哈爾濱理工大學學士學位論文 33 先將轉速測量系統(tǒng)中的各個模塊 —— 計算程序中的除法程序、雙字節(jié)的二 十進制數(shù)制轉換程序，壓縮 BCD 碼十進制數(shù)轉換為非壓縮 BCD 碼的程序以及顯示部分程序調試好，不斷調試，不斷修改直到正確為止。只需要接仿真機上編寫一個小程序讓 5位 LED全亮，或者讓它們其中的某位點亮，也可以顯示不同的數(shù)字，根據(jù)要求給 P0口， P2口分別賦值。 LED電路調試：由于數(shù)碼管采用的 是動態(tài)掃描的方式點亮的。 特別是數(shù)碼管的連接部分，有 PROTEL制作的 PCB確保要和原理圖上的圖一致，有些在電路板上沒法連接的線路，要用短接線把接好，對照著原理圖部分，一部分一部分地用萬用表測量，注意焊點之間，確保焊點沒有短接在一起，同時注意焊點的美觀，確保沒有開 路以及短路的現(xiàn)象出現(xiàn)。 硬件調試 硬件調試主要是針對我的轉速測量系統(tǒng)的單片機硬件電路分別進行調試 。 本文設計的測速系統(tǒng)，是軟硬結合的系統(tǒng)，核心部分是主體硬件，而運行在單片機上的軟件程序則是完成控制硬件運行、測速計算以及 顯示控制等工作的主體。 被除數(shù)初始化 讀取定時值 調用除法程序 返 回 開 始 哈爾濱理工大學學士學位論文 28 圖 3－ 3 除法程序流程圖 按照數(shù)制轉換方法可以畫出流程圖 開始 0R R R6 16R7 N Y 除 法 移位次數(shù) 計數(shù)器 被除數(shù)左移 1 位 被除數(shù) 除數(shù) 上商 1，減去除數(shù) 上商 0 返回 計數(shù)器減 1 計數(shù)器 =0？ 哈爾濱理工大學學士學位論文 29 圖 3－ 4 雙字節(jié)整數(shù)二翻十程序流程圖 單片機顯示部分可以用來顯示計算出來的數(shù)據(jù)的。 單片機轉速計算程序 由于本次設計的系統(tǒng)要實現(xiàn)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(shù)，調用計算程序把轉速測出來。 下面我們將 介紹除數(shù)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。 哈爾濱理工大學學士學位論文 26 第 3章 軟件設計 單片機轉速程序設計級思路過程 單片機測量轉速可以 分為若干模塊，然后在主程序中調用各個模塊， 流程圖如下圖所示。 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。 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。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。 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。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。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。 集成霍爾傳感器的輸出是經過處理的霍爾輸出信號。 集成 霍爾傳感器是利用硅集成電路工藝將霍爾元件和測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關器件?；魻柶骷曰魻栃獮槠涔ぷ骰A。 對于圖 29 中的 5 位顯示器，在 AT89C51RAM 存貯器中設置五個顯示緩沖器單元 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)，使該位顯示出一個字符，其它們?yōu)榘?，依次地改?P2 口輸出為高的位， P0 口輸出對應的段數(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。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 8 位口（稱為段數(shù)據(jù)口）。 哈爾濱理工大學學士學位論文 19 12345671 41 31 21 11 0987 4 0 71 A1 Y2 A2 Y3 A3 YG N D V C C6 A 6 Y5 A 5 Y4 A4 Y 圖 28 7407 管腳的結構 顯示方式： 為了節(jié)省 I/O 口線，我們采用的動態(tài)顯示方式。 1 位顯示器由八 個發(fā)光二極管組成，其中七個發(fā)光二極管 ag 控制七個筆畫（段）的亮或暗，另一個控制一個小數(shù)點的亮和暗，這種筆畫式的七段顯示器能顯示的字符較少，字符的開頭有些失真，但控制簡單，使用方便。 LED是屬于電流控制器件，使用時必須加限流電阻。 10MHZ時約為 1ms， 1MHZ 時約為 10ms，所以一般為了可靠的復位， RST 在上電應保持 20ms 以上的高電平。 單片機采用的復位方式是自動復位方式。 圖 24 CMOS 型單片機時鐘電路框圖 復位電路 計算機在啟動運行時都需要 復位，使中央處理器 CPU 和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。振蕩器工作受 /PD 端控制，由軟件置“ 1” PD（即特殊功能寄存器）使 /PD＝ 0， 振蕩器停止工作，整個單片機也就停止工作，以達到節(jié)電目的。 MCS51 單片機允許的時鐘頻率是因型號而異 的典型值為 12MHZ。在閑置模式下， CPU 停止工作。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。 振蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN信號將不出現(xiàn) ； 10./EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號 ； 口： P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個TTL 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。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高 ； 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。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C 單片 機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 圖 22 單片機部分硬件框圖 單片機模塊 根據(jù)系統(tǒng)功能要求以及單片機硬件電路設計思路（如圖 22）對單片機模塊復位電路 時鐘電路 CPU 執(zhí)行單元 顯示電路 發(fā)送電路 傳感器 單 片 機 AT89C51 電 平 轉 換 電 路 LED 顯示 驅動電路 送 PC 機界面 哈爾濱理工大學學士學位論文 12 進行設計，要使單片機準確的測量電機轉速，并且使測出的數(shù)據(jù)能顯示出來，所以整個單片機部分分為傳感器電路、時鐘電路、復位電路、執(zhí)行元件以及顯示電路五個部分。 哈爾濱理工大學學士學位論文 11 圖 21 系統(tǒng)硬件電路 硬件電路設計 硬件設計的任務是根據(jù)總體設計要求，在選擇的機型的基礎上，具體確定系統(tǒng)中所要使用的元器件，設計出系統(tǒng)的原理框圖、電路原理圖。 主要內容 ： 部分主要是把轉速顯示出來，顯示范圍 6036000r/min ，送 RS232 向 PC 發(fā)送數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)主要完成以下功能： 測量系統(tǒng)： ； ； 5位 LED 上，精度為 %； ； 9針 RS232 即可； 通信部分： Visual Basic 編制 RS— 232 通信軟件； ； 適時對數(shù)據(jù)的記錄，用時間曲線表示； 根據(jù)系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能以及要求，要實現(xiàn)單片機的轉速測量主要是各個模塊的設計，定時器記數(shù)功能、以及 LED 驅動、電平轉換及 PC 機之間的通信。充分發(fā)揮了單片機的性能。這兩種測速方法各有優(yōu)缺點，“ M”法一般用于高速測量在轉速較低時，測量誤差較大，而且，檢測裝置對轉速分辨能力也變差；而“ T”法一般用于低速測量，速度越低測量精度越高，但在測量高轉速時，誤差較大；結合這兩種測量方法就可以地出第三種測量方法，即‘ M/T’法結合這兩種方法的優(yōu)點，一方面象“ M”法那樣在對傳感器發(fā)出的脈沖計數(shù) 的同時，也象“ T”法那樣計取脈沖的時間，通過計算即可得出轉速值。常用的傳感器種類有光電傳感器、電磁式傳感器、電容式傳感器等，而測量方法上有測量轉速周期、轉速頻率等。 4． 由變換器構成直流電機驅動系統(tǒng)，可有效克服以往的直流調速中的諧波大、功率因數(shù)低的問題，是一種節(jié)能的調速方案。 轉速測量部分 本測量系統(tǒng)采用 89C51 單片機控制，利用霍爾元件由轉速產生的脈沖，對轉速進行測量，原理框圖如圖 12 所示。 直流電機具有良好的起、制動性能，易于在寬廣范圍內平滑調速，所以長期以來在要求調速指標較高的場合獲得了廣泛應用。開關量輸出控制有時序開關、邏輯開關、信號開關陣列等，通常，這些開關量也是通過 I/O 口或擴展 I/O 口輸出。對于模擬量的采集，則應。典型的應用系統(tǒng)是單片機要完成工業(yè)測控功能所必須具備的硬件結構系統(tǒng)，它包括系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置兩部分內容。 單片機測控系統(tǒng)