【正文】 MOV A , R7 ADD A , 1 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 17 MOV R7, A MOV A , R6 ADDC A , 0 MOV R6 , A CJNE R6 , 07H , NEXT CLR A MOV R6 , A MOV R7 , A NEXT: RETI ORG 0150H 。 單片機(jī)計(jì)數(shù)程序（部分） 如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP 0100H ORG 0013H LJMP 0150H ORG 0050H MAIN: CLR A MOV 30H , A 。運(yùn)算得到的是壓縮沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 16 BCD 碼，需要將其轉(zhuǎn)換為非壓縮 BCD 碼，從標(biāo)號 CBCD 開始的一段程序即作了這樣的處理。定時(shí)器 1 完成 定 時(shí)功能，定時(shí) 2Oms，并每隔 20ms進(jìn)行 一次顯示 ，每隔 1秒讀一次計(jì)數(shù)結(jié)果。 圖 電源模塊 電源模塊為實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供的 +5V 電源，實(shí)物電路圖 如 元件圖。 為了提高串行通訊接口的抗干擾能力和增強(qiáng)可靠性 ， 于是就出現(xiàn)了許多通訊標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程。要使數(shù)碼管 S0S7 的其中一個(gè)亮，其對應(yīng)的 P2端口要置高， P2 的其余端口置低。電機(jī)轉(zhuǎn)速的測量結(jié)果經(jīng)過譯碼 ， 輸出的 8位并行數(shù)據(jù)通過 STC89C51 的并行口 (P0口 )輸出，送至 7段 LED ，同時(shí) 由 P2 口輸出位掃描信號以實(shí)現(xiàn) 測量數(shù)據(jù) 的動(dòng)態(tài)顯示。 圖 STC89C51 管腳圖 顯示模塊設(shè)計(jì) 顯示部分采用價(jià)廉方便的 LED數(shù)碼管， 圖 。由圖我們可以看到，單片機(jī)的引腳除了電源、復(fù)位、時(shí)鐘接入 、 用戶 I/O 口外，其余管腳是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展而設(shè)置的。 ⑵ 128 字節(jié)的 RAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器， 21 個(gè)特殊功能寄存器 SFR。 STC 89C51 單片機(jī)是基于 MCS51單片機(jī)為內(nèi)核的，其輸入 /輸出管腳以及指令系統(tǒng)和 MCS51 單片機(jī)是完全兼容的。如圖 MULTISIM 進(jìn)行電路模擬仿真示意圖及其模擬仿真結(jié)果。 本設(shè)計(jì)計(jì)劃采用 高性能集成四運(yùn)放 LM324 來進(jìn)行光電信號調(diào)理 電路設(shè)計(jì)。每一組運(yùn)算放大器可用圖 ， 它有 5個(gè)引出腳 ，其中“ +”、“ ”為兩個(gè)信號輸入端 ， “ V+”、“ V”為正、負(fù)電源端 ， “ Vo”為輸出端。 光電轉(zhuǎn)換及信號調(diào)理電路設(shè)計(jì) 傳感器將電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變成了電脈沖信號，該信號經(jīng) 過 LM324集成運(yùn)放整形驅(qū)動(dòng)，送到單片機(jī)進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，從而測出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 綜上所述，各種光源各具優(yōu)點(diǎn)，但 從經(jīng)濟(jì) 與使用便利方面考慮 ， 并考慮到抗干擾性能， 我們 決定 選用 紅外光二極管做 系統(tǒng)測量的 光源。因此，廣泛地用于計(jì)算機(jī)、儀器儀表和自動(dòng)控制設(shè)備中。所謂透射式是指被測物體放在光路中，恒光源發(fā)出的光能量穿過被測物，部份被吸收后，透射光投射到光電元件上；所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測物上，再從被測物體表面反射后投射到光電元件上；所謂遮光式是指當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測物光沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 9 遮其中一部份，使投射剄光電元件上的光通量改變，改變的程度與被測物體在光路位置有關(guān)。光電檢測方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，因此 ， 光電式傳感器在檢測和控制中應(yīng)用非常廣泛。 圖 （左為正視圖，右為側(cè)視圖 ） 轉(zhuǎn)盤 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 8 圖 實(shí)物 脈沖發(fā)生源硬件結(jié)構(gòu)圖 光電轉(zhuǎn)換及信號調(diào)理電路設(shè)計(jì) 由于系統(tǒng)需要將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，因而需要使用光電傳感器并設(shè)計(jì)相應(yīng)的信號調(diào)理電路，以得到符合要求的脈沖信號，送給單片機(jī) STC89C51 進(jìn)行計(jì)數(shù)，同時(shí)得到計(jì)數(shù)的時(shí)間，由單片機(jī)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算以得到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)盤的 遮光板的實(shí)際個(gè)數(shù)受到技術(shù)的限制。每當(dāng)轉(zhuǎn)盤隨著 輪旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，傳感器將向外輸出若干個(gè)脈沖。 圖 系統(tǒng)的原理框圖 信 號 放大器 LED 顯 示 數(shù)字存儲(chǔ)電路 波形變換 波形整形 單片機(jī) RS232 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 7 3 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 脈沖產(chǎn)生電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)采用了 光電傳感器，進(jìn)行非接觸式檢測。設(shè)固定的測量時(shí)間為 Tc（ min），計(jì)數(shù)器計(jì)取的脈沖個(gè)數(shù) m，假定脈沖發(fā)生器每轉(zhuǎn)輸出 p個(gè)脈沖，對應(yīng)被測轉(zhuǎn)速為 N（ r/min），則 f=pN/60Hz；另在測量時(shí)間 Tc內(nèi)，計(jì)取轉(zhuǎn)速傳感器輸出的脈沖個(gè)數(shù)m應(yīng)為 m=Tcf ，所以，當(dāng)測得 m值時(shí)，就可算出實(shí)際轉(zhuǎn)速值 ： N=60m/pTc (r/min) 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)組成框圖 系統(tǒng)由信號預(yù)處理電路、單片機(jī) STC 89C5系統(tǒng)化 LED 顯示模塊、串口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路和系統(tǒng)軟件組成。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的 頻率 和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為 “ 步距角 ” ，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。在對各種測速方法進(jìn)行分析 、整理 后提出了基于光電傳感器的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)。 目前常用的轉(zhuǎn)速測量方法有離心式轉(zhuǎn)速表測速法、測速發(fā)電機(jī)測速法、光電碼盤測速法和霍爾元件測速法等。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī)， 光電轉(zhuǎn)速傳感器 ， 轉(zhuǎn)速測量，數(shù)據(jù)處理 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 4 2 系統(tǒng)組成及工作原理 系統(tǒng)組成主要元件 光電開關(guān)（光電傳感器）是光電接近開關(guān)的簡稱，它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通 電路 ，從而檢測物體有無的。 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn) 電機(jī) 是將電 脈沖 信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。 實(shí)驗(yàn)開發(fā)板 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 6 轉(zhuǎn)速測量原理 在此采用 頻率測量法，其測量原理為，在固定的測量時(shí)間內(nèi)，計(jì)取轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)，從而算出實(shí)際轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)的原理框圖如圖 所示。在這個(gè)轉(zhuǎn)盤的邊沿處 粘貼若干的遮光紙板，把傳感器的檢測部分放在圓孔的圓心位置。這 樣就可以在單位時(shí)間內(nèi)盡可能多地得到脈沖數(shù)，從而避免了因?yàn)閮蓚€(gè)遮光板之間的距離過大，而正好在過遮光板 之間或者是在下個(gè)過 遮光板 之前停止了，造成較大的誤差。脈沖發(fā)生源的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖 、 所示 。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。模擬式光電傳感器按被測量 (檢測目標(biāo)物體 )方法可分為透射 (吸收 )式