【正文】 感器和信號調(diào)節(jié) . 北京 : 清華大學(xué)出版社 第二版 . 2020 [29] Mayer. HighResolution of rotary encoder anolog quadrature Singles IEEE ~498 [30] ,and . sensors based on piezoelectric and Actuators A . 48 1995. 1~21 [31] Position measurement using a pseudorandom biuary encoding IEEE ~23 [32 ] ATHEL. 8 with 4K Bytes flash AT89C51 2020 [33] 于永權(quán)編著 . ATMEL 89 系列芯片應(yīng)用技術(shù) . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 . 2020附錄 30 附錄 1： protel 原理圖 。 非常感謝。王麗娟老師孜孜不倦、諄諄教導(dǎo)、寬已待人的崇高品質(zhì)對學(xué)生將是永遠(yuǎn)的鞭策。為了查一個(gè)原理或 知識點(diǎn)，可能會觸及到很多知識，很長見識！經(jīng)過查閱多種參考資料，才能更深刻的理解，從而將書本上的理論應(yīng)用于今后的實(shí)際工作中去，這種能力的培養(yǎng)對我將來的工作和實(shí)踐將會起到巨大的促進(jìn)作用。在理解硬件電路原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行編程，并在老師的要求和指導(dǎo)下我對設(shè)計(jì)方向進(jìn)行不斷的調(diào)整，使之更適應(yīng)于本次設(shè)計(jì)的要求。 針對本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的難易程度，軟件實(shí)現(xiàn)上盡量完善數(shù)字轉(zhuǎn)速測試儀的功能。則 Rr=Nts/256。 二 . 主程序設(shè)計(jì) 軟件主程序主要完成進(jìn)行定時(shí)器的初始化，包括關(guān)除 T2 外的所有定時(shí) /計(jì)數(shù)、設(shè)定計(jì)數(shù)初值等，同時(shí)斷開各電器設(shè)備的電源。 C語言提供了某些接近匯編語言的功能，能直接訪問物理地址，直接對硬件操作，從而有利于編寫系統(tǒng)軟件。 (3)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富。雖然它們的基本部分都是相同的，但還是有一些差異，本書采用 Turbo C 作為上機(jī)編程調(diào)試環(huán)境。而無論 UNIX 系統(tǒng)本身還是其上運(yùn)行的大部分程序，都是用 C 語言編寫實(shí)現(xiàn)。寫得好的 C代碼，可移植性是很好的，很多時(shí)候都不用修改或者只做少量修改。 匯編語言是低級語言，能夠直接操作硬件，并且生成機(jī)器碼的效率高。 電源部分的干擾抑制 單片機(jī)系統(tǒng)中的各個(gè)單元都需要直流電源供電，目前廣泛使用兩種電源，一種是串聯(lián)型穩(wěn)壓電源，另一種是開關(guān)電源。除了用電容作退耦元件外，還可選用電感作為退耦元件，例如鐵氧體磁環(huán)就是較好的退耦器件。西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 使用管狀電時(shí)，外殼要接地。 ● 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定使用高頻低頻中頻三種去耦電容，中頻與低頻去耦電容可根據(jù)器件與 PCB功耗決定 ,可分別選 471000uF和 4703300uF；高頻電容計(jì)算為 : C=P/V*V*F。 ● 去耦電容的引線不能過長，特別是高頻旁路電容不能帶引線。 去耦電容配置的一般原則如下： ● 電源輸入端跨接一個(gè) 10～ 100uF 的電解電容器，如果印制電路板的位置允許，采用 100uF 以上的電解電容器的抗干擾效果會更好。退藕電容的一般配置原則是： 1）源輸入端跨接 1~10uf 的電解電容，如有可能，接 100uf 以上的更好。 *認(rèn)真分析電路結(jié)構(gòu)，對電路進(jìn)行分塊處理（如高頻放大電路、混頻電路及解調(diào)電路等），盡可能將強(qiáng)電信號和弱電信號分開，將數(shù)字信號電路和模擬信號電路分開，完成同一功能的電路應(yīng)盡量安排在一定的范圍之內(nèi)，從而減小信號環(huán)路面積；各部分電路的濾波網(wǎng)絡(luò)必須就近連接，這樣不僅可以減小輻射，而且可以減少被干擾的幾率，根據(jù)電路的抗干擾能力。在整個(gè)布線過程中，應(yīng)遵守以下原則： 元器件應(yīng)盡可能同一方向排列，通過選擇抄板進(jìn)入熔錫系統(tǒng)的方向來減少甚至避免焊接不良的現(xiàn)象；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)元器件間最少要有 的間距才能滿足元器件 的熔錫要求，若抄板的空間允許，元器件的間距應(yīng)盡可能寬。布局的過程中 ,應(yīng)盡量將相關(guān)連的元器件就近放置，以 減短走線的長度；時(shí)鐘電路、晶振、電容應(yīng)緊貼相接的芯片，這樣有利于抗干擾，提高電路工作的可靠性。 在確定特殊元件的位置時(shí)要遵守以下原則： 1）盡可能縮短高頻元器件之間的連線 ,減少它們的分布參數(shù) 和相互之間的電磁干擾 .易受干擾的元器件不能相互挨的太近 ,輸入和輸出元件盡量遠(yuǎn)離。 （ 1） PCB板的布局 元件布局首先要考慮 PCB 尺寸大小。設(shè)計(jì)者可以運(yùn)行各種服務(wù) 器程序組件，而且，Protel99SE 有很強(qiáng)的兼容性，不論是 Protel99SE 本身的組件，還是來自第三方的設(shè)計(jì)組件，都可以很容易的嵌入到 Protel99SE 中 ,以增強(qiáng)其功能。而另一方面，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，為我們提供了一個(gè)進(jìn)行電路輔助設(shè)計(jì)的完美平臺。Vin 電源電路的輸入端 ,連接兩節(jié) 的電池 ,Vout1連接 MAX1677 的 16 管腳，輸出 +5V 的電壓，作為系統(tǒng)的電源電壓 。其中 R1 的取值范圍為 500K~2M 歐姆； R3和 R4 的比值決定了主輸出電壓值 VOUT,關(guān)系是為 R3=R4*[(VOUT/)1] 其中 R4的取值范圍為 10K~200K 歐姆， 。 MAX1677 的輸入 為 3V，輸出電壓為5V，作為系統(tǒng)的電源。范圍在 到 之間。 第二輸出：可謂 LCD對比調(diào)節(jié)提供 28~+28V范圍內(nèi)的電壓。 ，最好為普通電池。 E1 和 E2 連接經(jīng)過 74LS00,74LS04 轉(zhuǎn)換后的單片機(jī)讀寫信號，作為單片機(jī)對 LCD 的片選信號 。而 AT89C52 是 LCD 顯示的控制器，控制字符的發(fā)送和點(diǎn)陣顯示的時(shí)序。因此在訪問 SED1520 前，都要先讀取控制器當(dāng)前狀態(tài)，判斷是否準(zhǔn)備好。因?yàn)橐壕Р牧系奈锢硖匦?，液晶的對比度會隨著溫度的變化而變化，所以所加的負(fù)電壓值應(yīng)該隨溫度做相 應(yīng)的調(diào)整，大致是溫度變化 10℃ ，電壓變化不到 1V,為滿足這一要求，可做一個(gè)溫度補(bǔ)償電路或者安排一個(gè)電位器整負(fù)電壓值。 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 圖 （ 2） 80系列 MPU操作時(shí)序（ RES = 0） 在 E下降沿處，數(shù)據(jù)或指令被鎖存進(jìn) MGLS12032A內(nèi)部的數(shù)據(jù)或指令寄存器。 （ 4）驅(qū)動占空比為 1／ 16或 1／ 32。 MGLS12032A液晶模塊是由兩片 SED1520來驅(qū)動的，兩個(gè) SED1520都只用了其中的 60個(gè)列驅(qū)動口 ，分別驅(qū)動液晶顯示器的左右半屏，它可直接與 8位微處理器相連，集行、列驅(qū)動器于一體，因此使用起來十分方便，作為內(nèi)藏式控制器被廣泛應(yīng)用于點(diǎn)陣數(shù)較少的液晶顯示模塊。因此，增量編碼器是根據(jù)輸出脈沖源和脈沖計(jì)數(shù)來確定碼盤的轉(zhuǎn)動方向和相對角位移量。 的 A 相和 B 相脈沖信號以及只有一條透光西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 狹縫的第三碼道所產(chǎn)生的脈沖信號（它作為碼盤的基準(zhǔn)位置，給計(jì)數(shù)系統(tǒng)提供一個(gè)初始的零位信號）。 圖 光電編碼器輸出電路類型（ b） 圖 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)輸出的信號波形（ a） 信號采集部分硬件電路 圖 增量編碼器是以脈沖形式輸出的傳感器，其碼盤比絕對編碼器碼盤要簡單得多且分辨率更高。 EPC755A 編碼器的介紹 EPC－ 755A 是美國 ENCODER PRODUCTS 公司生產(chǎn)的微型光電編碼器，具有重量輕、體積小、耐碰撞、易安裝等優(yōu)點(diǎn)，其直徑和長度均為 英寸，采用能保證多年可靠工作的金屬結(jié)構(gòu)，具有多種靈活的安裝方式，能大大降低安裝成本。目前國內(nèi)已有 16 位的絕對編碼器產(chǎn)品。其缺點(diǎn)是無法輸出軸轉(zhuǎn)動的絕 對位置信息。根據(jù)其刻度方法及信號輸出形式，可分為增量式、絕對式以及混合式三種。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個(gè)長方形孔。 。 開發(fā)工具與 PC 機(jī)硬件連接 所有的 Keil 產(chǎn)品都自帶一個(gè)安裝程序和安裝說明非常易于安裝根據(jù)您得到的軟件途徑不同軟件的存放格式可能不同 . 第三章 數(shù)字轉(zhuǎn)速測試儀系統(tǒng)介紹 7 3 數(shù)字轉(zhuǎn)速測試儀系統(tǒng)介紹 數(shù)字轉(zhuǎn)速測試儀系統(tǒng)組成、主要內(nèi)容和擬采用的方案 數(shù)字轉(zhuǎn)速測試儀控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，其中硬件主要完成轉(zhuǎn)速信號的測量以及 LCD 顯示等部分。對 PC 機(jī)有如下系統(tǒng)要求 : A. Pentium PentiumII 或兼容處理器的 PC。 c) 支持不運(yùn)行跳轉(zhuǎn)，方便子程序（函數(shù)）的調(diào)試。 12. 增強(qiáng)的硬件調(diào)試功能 a) C程序調(diào)試時(shí)可選擇是否執(zhí)行到 “main()” 函數(shù)，零起始時(shí)，單步、西安工業(yè)大學(xué)學(xué) 士學(xué)位論文 6 步越均一步到位，決無 keil的延遲。 8. 自動跟蹤收集局部變量。 支持 C指針運(yùn)算符 “*” 、“amp。數(shù)據(jù)可按不同數(shù)制，不同類型顯示，紅色指示變化數(shù)據(jù)。 a) 分 Target、 Group、 File三級結(jié)構(gòu)，可隨心所欲設(shè)置 File、 Group、 Target編譯參數(shù)。TKStudio軟件仿真、硬件調(diào)試、反匯編、復(fù)雜變量觀察、內(nèi)存察看、仿真器設(shè)置，功能相當(dāng)完善，是真正意義上的集成開發(fā)環(huán)境。完全中文支持，杜絕半個(gè)漢字現(xiàn)象。 引腳 功能 說明 P0口 8 位漏極開路的雙 I/O 口 低字節(jié)地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用線，可驅(qū)動 8 個(gè) TTL 負(fù)載 P1 口 8 位準(zhǔn)雙 I/O 口 用戶準(zhǔn)備的雙向 I/O 口，可驅(qū)動 4 個(gè) TTL 負(fù)載 P2口 8 位準(zhǔn)雙 I/O 口 外部擴(kuò)展作高 8 位地址，可驅(qū)動 4 個(gè) TTL 負(fù)載 P3口 8 位準(zhǔn)雙 I/O 口 普通 I/O 口兼替代功能，可驅(qū)動 4 個(gè) TTL 負(fù)載 RST 復(fù)位輸入信號 高電平有效，振蕩器穩(wěn)定工作兩個(gè)機(jī)器周期器件復(fù)位 EA/Vpp 外部 ROM 訪問允許信號 EA=1ROM 讀取從內(nèi)部程序存貯器開始；反之外部開始 PSEN 外部 ROM 讀選通信號 低有效時(shí)，程序存貯器的內(nèi)容被送至 P0 口 ALE/PROGG 低字節(jié)地址鎖存信號 實(shí)現(xiàn)低字節(jié)地址 /數(shù)據(jù)的分時(shí)復(fù)用 Vcc 電源電壓輸入 無特殊說明 GND 電源地 無特殊說明 XTAL1 XTAL2 時(shí)鐘輸入 1 時(shí)鐘輸入 2 適用片內(nèi)振蕩器時(shí)連接外部石英晶體和微調(diào)電容 適用片內(nèi)振蕩器時(shí)連接外部石英晶體和微調(diào)電容 西安工業(yè)大學(xué)學(xué) 士學(xué)位論文 5 定義軟件仿真接口以支持各種芯片的軟件仿真。版本 TKStudio ，對我公司 新版 B系列仿真器高級功能 64K深度代碼追蹤、代碼覆蓋、數(shù)據(jù)覆蓋，數(shù)據(jù)訪問（讀寫）斷點(diǎn)等，提供完全支持。 AT89C52 的極限參數(shù) AT89C52 的極限參數(shù) 引腳和封裝定義 每種器件都可在工業(yè)溫度范圍（ 45℃到 +85℃）內(nèi)用 的電壓工作。用戶軟件對所有外設(shè)具有完全的控制，可以關(guān)斷任何一個(gè)或所有外設(shè)以節(jié)省功耗。 1. 8031CPU 2. 振蕩電路 3. 總線控制部件 4. 中斷控制部件 5. 片內(nèi) Flash存儲器 6. 片內(nèi) RAM 7. 并行 I/O接口 8. 定時(shí)器 9. 串行 I/O接口 鑒于 ATMEL 公司的產(chǎn)品具有上述優(yōu)點(diǎn)，綜合本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目難易程度 分析，使用此主控芯片的外圍電路結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜實(shí)惠，易于操作，故選用AT89C52 單片機(jī)作為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主控芯片。在設(shè)計(jì)中要了解掌握單片機(jī)關(guān)于 C 語言的編程，數(shù)字電路，模擬電路技術(shù)；熟練掌握 ATMEL系列單片機(jī)工作原理及應(yīng)用技巧；自主設(shè)計(jì)系列軟、硬件 . 主要采用光電脈沖編碼傳感器，通過 89C52 單片機(jī)及其他功能芯片實(shí)現(xiàn)高精度轉(zhuǎn)速測試，通過算法處理后在液晶顯示器上顯示測得轉(zhuǎn)速及方向。 隨著微型計(jì)算機(jī)的廣泛使用，特別是高性能 /價(jià)格比的單片機(jī)的涌現(xiàn)，轉(zhuǎn)速測量普遍采用了以單片機(jī)為核心的數(shù)字法。 對于工業(yè)測試，水利，機(jī)械等方面，轉(zhuǎn)速是重要的控制參數(shù)之一。 關(guān)鍵詞 ： AT89C52； LCD 顯示；編碼器；傳感器 Abstract II Design of Speed digital rotation tester Abstract This paper introduces a new digital speed meter using