【正文】 .................................................................... 13 應用 Keil 軟件進行程序調試 .................................................................................... 13 Proteus 軟件仿真 ........................................................................................................ 13 7 軟硬件聯(lián)調 .......................................................................................................................... 14 8 結束語 ................................................................................................................................... 16 參考文獻： .............................................................................................................................. 17 致謝 .......................................................................................................................................... 18 附錄： ...................................................................................................................................... 19 重慶文理學院本科生畢業(yè)論文 (設計 ) 中文摘要 Ⅰ 摘要 在生產(chǎn)過程中，對電機轉速 進行精確 的測量十分必要。本 系統(tǒng) 以 A3144 霍爾 傳感器 進行 轉速信號的采集， AT89C51 單片機作為主 控制 器 進行轉速的測量，采用液晶LCD1602 進行實時顯示，并通過按鍵進行轉速的設置和調整。 Hall sensors。模擬式采用測速發(fā)電機為檢測元件，得到的信號是模擬量。由于單片機在測量轉速方面具有體積小、性能強、成本低的特點，越來越受到企業(yè)用戶的青睞。 本設計題目以單片機為核心設計的轉速測量系統(tǒng)，在工業(yè)控制和民用電器中都有較高使用價值。根據(jù)轉速測量的工作方式可分為兩大類：接觸式轉速測量儀表與非接觸式轉速測量儀表。隨著科學技術的迅速發(fā)展，轉速測量儀表已步入現(xiàn)代化、電子化的行列。 轉速測量的應用系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科技教育、民用電器等各領域的應用極為廣泛，往往成為某一產(chǎn)品或控制系統(tǒng)的核心部分，其各種參數(shù)在不同的應用中有其側重，但轉速測量系統(tǒng)作為普遍的應用，在國民經(jīng)濟發(fā)展中，有重要的意義。 圖 1 系統(tǒng)框圖 設計要完成的任務 ① 根據(jù)設計要求，初步制定電路框圖。 ⑤ 搭接硬件電路。這樣通過高低 電平的轉換，將其送入單片機后就可以測量它的轉速。在這個轉盤的邊沿處挖出若干個圓形過孔，把傳感器的檢測部分放在圓孔的圓心位置。而選擇開關型霍爾傳感器則具有多種優(yōu)點：① 精度高：在工作溫度區(qū)內精度優(yōu)于 1%。 鑒于以上考慮，最終選定方案一。 方案二：采用單片機 C8051F060 作為主 控制 器，使用霍爾 傳感器 進行測量的直流電機轉速測量系統(tǒng)。 顯示模塊的選擇 方案一：采用 LED數(shù)碼管動態(tài)掃描 ,LED 數(shù)碼管價格適中 ,亮度高，顯示數(shù)字合適 ,但是連接復雜，耗電流大，驅動電路復雜 。 4 各部分器件介紹 AT89C51 單片機 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性 能 CMOS8 位微處理器，基于單片機的轉速測量系統(tǒng)設計 第 4 頁 共 22 頁 俗稱單片機。 圖 2 AT89C51 芯片圖 它有 40個管腳，分成兩排，每一排各有 20 個腳，其中左下角標有箭頭的為第 1腳，然后按逆時針方向依次為第 2腳、第 3腳??第 40 腳。當 P1 口的管腳第一次寫 1時，被定義為高阻輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。這是由于內部上拉的緣故。 ? P3 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。 表 1 P3 口管腳 第二功能 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 RXD 串行輸入口 T0 定時器 0外部輸入 TXD 串行輸出口 T1 定時器 1外部輸入 INT0 外部中斷 0 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 INT1 外部中斷 1 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 ? PSEN：外部程序存儲器的選通信號。注意加密方式 1 時， /EA 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。 管腳如圖 3 所示。如采用外部時鐘源驅動器件， XTAL2 應不接。 此外， AT89C51 設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟重慶文理學院本科生畢業(yè)論文 (設計 ) 第 7 頁 共 22 頁 件可選的掉 電模式。 霍爾元件 根據(jù)霍爾效應，人們用半導體材料制成的元件叫霍爾元件。該芯片具有尺寸小、穩(wěn)定性好、靈敏度高等特點，有兩種封裝形式，一種是 3腳貼片微小型封裝，后綴為“ LH”；另一種是 3 腳直插式封裝，后綴為“ UA”。 霍爾傳感器的外形圖和與磁場的作用關系如圖 4所示?；魻柶骷鳛橐环N轉速測量系統(tǒng)的傳感器，它有結構牢固、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便等優(yōu)點，因此選用霍爾傳感器檢測脈沖信號，其基本的測量原理如圖 6所示，當電機轉動時，帶動傳感器運動，產(chǎn)生對應頻率的脈沖信號，經(jīng)過信號處理后輸出到計數(shù)器或其他的脈沖計數(shù)裝置，進行轉速的測量。脈沖信號的周期與電機的轉速有以下關系： n=PT60 (11) 式中： n 為電機轉速； P 為電機轉一圈的脈沖數(shù)； T為輸出方波信號周期?；魻栭_關傳感器由于其體積小，無觸點，動態(tài)特性好，使用壽命長等特點，故在測量轉動物體旋轉速度領域得到了廣泛應用 。 一般 LCD1602 字符型液晶顯示器實物如圖 7所示 [4]。 第 2腳： VDD 接 5V正電源。當 RS 和 R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當 RS為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 16腳：背光源負極 [10]。 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。定時器 T0工作于定時方式， 工作于方式 1。如果不是就等待啟動。再進行數(shù)值的判斷，若數(shù)值高于 14r/sec 則報警并返回初始化階段，否則就進行正常速度液晶顯示。 KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全 Windows界面。 Proteus 軟件提供多種現(xiàn)實存在的虛擬儀器儀表。提供 Schematic Drawing、SPICE 仿真與 PCB 設計功能，同時可以仿真單片機和周邊設備，可以仿真 51 系列、 AVR、PIC 等常用的 MCU，并提供周邊設備的仿真，例如 37 led、示波器等。調試的范圍可以由小到大 ,逐步增加 ,必要的中間信號可以先做設定。其次為工程選擇目標器件 。 圖 13 仿真結果顯示 7 軟硬件聯(lián)調 使用 Keil、 Proteus 軟件進行調試仿真模擬，直到滿足設計要求后，將程序燒到AT89C51 片中進行軟硬件聯(lián)調?；魻杺鞲衅鞯?輸出信號經(jīng)信號調理后，通過單片機對連續(xù)脈沖記數(shù)來實現(xiàn)轉速測量，充分利用了單片機的內部資源，有很高的性價比。導師 淵博的專業(yè)知識 、嚴謹?shù)闹螌W風格、樂觀開朗的性格、幽默機智的談吐深深地令我折服。盡管其中充滿了艱辛與困難，但看到自己的成果時，所有的艱辛與疲倦都拋到了九霄云外，一種成就感在心頭油然而生。 //LCD1602 數(shù)據(jù) /命令選擇端 sbit rw=P2^1。 uchar display[]= speed= r/sec。j++) for (i=0。 //選擇寫命令 P0=mand。 } /*向 LCD1602 寫數(shù)據(jù) */ void write_data(uchar data0) { rs=1。 //信號使能端低電平 } /*外部中斷 0計數(shù)程序 */ void counter(void) interrupt 0 { EX1=0。 //轉圈計數(shù)加 1 } //計數(shù) +1 EX1=1。isizeof(display)1。 //50ms 定時 TL0=0xF3。 zhuan=z。 count=0。 write_mand(0x30)。 write_mand(0x06)。 //內部中斷定時器選擇 TH0=0x66。 //開內部中斷 0 TR0=1。039。)。 //轉換轉速的十位 display[10]=(zhuan%10+39。 } if(zhuan=14) //低于 14轉關閉警告 { warning=1。 //數(shù)據(jù)處理 warning_speed()。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。論文的公布（包括刊登）授權重慶文理學院教務處辦理。本人電子文檔的內容和紙質論文