【正文】 .................................................................... 13 應(yīng)用 Keil 軟件進(jìn)行程序調(diào)試 .................................................................................... 13 Proteus 軟件仿真 ........................................................................................................ 13 7 軟硬件聯(lián)調(diào) .......................................................................................................................... 14 8 結(jié)束語(yǔ) ................................................................................................................................... 16 參考文獻(xiàn)： .............................................................................................................................. 17 致謝 .......................................................................................................................................... 18 附錄： ...................................................................................................................................... 19 重慶文理學(xué)院本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 中文摘要 Ⅰ 摘要 在生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速 進(jìn)行精確 的測(cè)量十分必要。本 系統(tǒng) 以 A3144 霍爾 傳感器 進(jìn)行 轉(zhuǎn)速信號(hào)的采集， AT89C51 單片機(jī)作為主 控制 器 進(jìn)行轉(zhuǎn)速的測(cè)量，采用液晶LCD1602 進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并通過(guò)按鍵進(jìn)行轉(zhuǎn)速的設(shè)置和調(diào)整。 Hall sensors。模擬式采用測(cè)速發(fā)電機(jī)為檢測(cè)元件，得到的信號(hào)是模擬量。由于單片機(jī)在測(cè)量轉(zhuǎn)速方面具有體積小、性能強(qiáng)、成本低的特點(diǎn)，越來(lái)越受到企業(yè)用戶的青睞。 本設(shè)計(jì)題目以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)，在工業(yè)控制和民用電器中都有較高使用價(jià)值。根據(jù)轉(zhuǎn)速測(cè)量的工作方式可分為兩大類：接觸式轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x表與非接觸式轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x表。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x表已步入現(xiàn)代化、電子化的行列。 轉(zhuǎn)速測(cè)量的應(yīng)用系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科技教育、民用電器等各領(lǐng)域的應(yīng)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(yīng)用中有其側(cè)重，但轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)作為普遍的應(yīng)用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，有重要的意義。 圖 1 系統(tǒng)框圖 設(shè)計(jì)要完成的任務(wù) ① 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，初步制定電路框圖。 ⑤ 搭接硬件電路。這樣通過(guò)高低 電平的轉(zhuǎn)換，將其送入單片機(jī)后就可以測(cè)量它的轉(zhuǎn)速。在這個(gè)轉(zhuǎn)盤的邊沿處挖出若干個(gè)圓形過(guò)孔，把傳感器的檢測(cè)部分放在圓孔的圓心位置。而選擇開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器則具有多種優(yōu)點(diǎn)：① 精度高：在工作溫度區(qū)內(nèi)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(jī) C8051F060 作為主 控制 器，使用霍爾 傳感器 進(jìn)行測(cè)量的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)。 顯示模塊的選擇 方案一：采用 LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描 ,LED 數(shù)碼管價(jià)格適中 ,亮度高，顯示數(shù)字合適 ,但是連接復(fù)雜，耗電流大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜 。 4 各部分器件介紹 AT89C51 單片機(jī) AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)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(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 22 頁(yè) 俗稱單片機(jī)。 圖 2 AT89C51 芯片圖 它有 40個(gè)管腳，分成兩排，每一排各有 20 個(gè)腳，其中左下角標(biāo)有箭頭的為第 1腳，然后按逆時(shí)針?lè)较蛞来螢榈?2腳、第 3腳??第 40 腳。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1時(shí)，被定義為高阻輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 ? P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。 表 1 P3 口管腳 第二功能 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 RXD 串行輸入口 T0 定時(shí)器 0外部輸入 TXD 串行輸出口 T1 定時(shí)器 1外部輸入 INT0 外部中斷 0 WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 INT1 外部中斷 1 RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。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(chǔ)器的選通信號(hào)。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ) 器。 管腳如圖 3 所示。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。 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，支持兩種軟重慶文理學(xué)院本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 7 頁(yè) 共 22 頁(yè) 件可選的掉 電模式。 霍爾元件 根據(jù)霍爾效應(yīng)，人們用半導(dǎo)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(diǎn)，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(chǎng)的作用關(guān)系如圖 4所示?；魻柶骷鳛橐环N轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的傳感器，它有結(jié)構(gòu)牢固、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，因此選用霍爾傳感器檢測(cè)脈沖信號(hào)，其基本的測(cè)量原理如圖 6所示，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)傳感器運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后輸出到計(jì)數(shù)器或其他的脈沖計(jì)數(shù)裝置，進(jìn)行轉(zhuǎn)速的測(cè)量。脈沖信號(hào)的周期與電機(jī)的轉(zhuǎn)速有以下關(guān)系： n=PT60 (11) 式中： n 為電機(jī)轉(zhuǎn)速； P 為電機(jī)轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)； T為輸出方波信號(hào)周期?；魻栭_(kāi)關(guān)傳感器由于其體積小，無(wú)觸點(diǎn)，動(dòng)態(tài)特性好，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，故在測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)物體旋轉(zhuǎn)速度領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用 。 一般 LCD1602 字符型液晶顯示器實(shí)物如圖 7所示 [4]。 第 2腳： VDD 接 5V正電源。當(dāng) RS 和 R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 第 16腳：背光源負(fù)極 [10]。 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。定時(shí)器 T0工作于定時(shí)方式， 工作于方式 1。如果不是就等待啟動(dòng)。再進(jìn)行數(shù)值的判斷，若數(shù)值高于 14r/sec 則報(bào)警并返回初始化階段，否則就進(jìn)行正常速度液晶顯示。 KeilC51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全 Windows界面。 Proteus 軟件提供多種現(xiàn)實(shí)存在的虛擬儀器儀表。提供 Schematic Drawing、SPICE 仿真與 PCB 設(shè)計(jì)功能，同時(shí)可以仿真單片機(jī)和周邊設(shè)備，可以仿真 51 系列、 AVR、PIC 等常用的 MCU，并提供周邊設(shè)備的仿真，例如 37 led、示波器等。調(diào)試的范圍可以由小到大 ,逐步增加 ,必要的中間信號(hào)可以先做設(shè)定。其次為工程選擇目標(biāo)器件 。 圖 13 仿真結(jié)果顯示 7 軟硬件聯(lián)調(diào) 使用 Keil、 Proteus 軟件進(jìn)行調(diào)試仿真模擬，直到滿足設(shè)計(jì)要求后，將程序燒到AT89C51 片中進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)?；魻杺鞲衅鞯?輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理后，通過(guò)單片機(jī)對(duì)連續(xù)脈沖記數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測(cè)量，充分利用了單片機(jī)的內(nèi)部資源，有很高的性價(jià)比。導(dǎo)師 淵博的專業(yè)知識(shí) 、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)格、樂(lè)觀開(kāi)朗的性格、幽默機(jī)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(shí)，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(hào)使能端低電平 } /*外部中斷 0計(jì)數(shù)程序 */ void counter(void) interrupt 0 { EX1=0。 //轉(zhuǎn)圈計(jì)數(shù)加 1 } //計(jì)數(shù) +1 EX1=1。isizeof(display)1。 //50ms 定時(shí) TL0=0xF3。 zhuan=z。 count=0。 write_mand(0x30)。 write_mand(0x06)。 //內(nèi)部中斷定時(shí)器選擇 TH0=0x66。 //開(kāi)內(nèi)部中斷 0 TR0=1。039。)。 //轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的十位 display[10]=(zhuan%10+39。 } if(zhuan=14) //低于 14轉(zhuǎn)關(guān)閉警告 { warning=1。 //數(shù)據(jù)處理 warning_speed()。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。論文的公布（包括刊登）授權(quán)重慶文理學(xué)院教務(wù)處辦理。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文