【正文】 r1 interrupt */ EA=1。 M00=1。 /* Counter 1 mode 1 with software gate */ TMOD |= 0x50。i100。 /* enable timer0 interrupt */ EA=1。 M00=1。 //定時 10 毫秒 /* Timer 0 mode 1 with software gate */ TMOD |= 0x01。 Disbuf[2] = (speed/10)%10。 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 28 頁 共 30 頁 28 PlusCounter = TH1*256 + TL1。 Delay(1)。 P2=P2|0xf0。 P2=P2amp。0xbf。 LED_DAT = table[Disbuf[0]]。 //計(jì)算轉(zhuǎn)速，并把結(jié)果放入數(shù)碼管緩沖區(qū) Tcounter = 0。 init_timer1()。 //開機(jī)時，初始化為 0000 Disbuf[1] = 0。 Flag_Fresh = 1。 //延時函數(shù) void Delay(uint ms)。 //計(jì)算轉(zhuǎn)速標(biāo)志 //在數(shù)碼管上顯示一個四位數(shù) void DisplayFresh()。 uchar data Disbuf[4]。 感謝母校內(nèi)所有教過我的老師和使我受教的老師們，他（她）們無私的 傳道、授業(yè)、解惑，讓我能辨事理、明是非，讓我在人生的長路上向前邁進(jìn)一大步。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我近一步熟悉了一個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，通過查閱大量的資料、反復(fù)論證可行性、反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)、最終實(shí)現(xiàn)了整個設(shè)計(jì)過程。只有深入地了解光電傳感器的工作原理，才能更好的設(shè)計(jì)測速電路。 在 PROTEUS 繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的 目標(biāo)代碼 文件： *.HEX， 如圖 421 圖 421 調(diào)入目標(biāo)代碼文件 本設(shè)計(jì)以經(jīng)過信號調(diào)理電路的脈沖信號為輸入信號，借由信號發(fā)生器模擬轉(zhuǎn)盤向單片機(jī)輸送信號，在 Frequency 欄設(shè)定一個頻率如圖 422 圖 422：頻率設(shè)置界面 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 22 頁 共 30 頁 22 經(jīng)過 10s 得出轉(zhuǎn)圈數(shù)，模擬結(jié)果如圖 423 圖 423：模擬結(jié)果 圖中用方波發(fā)生器模擬光電開關(guān)產(chǎn)生脈沖（頻率為 10Hz，約 1ms產(chǎn)生一個脈沖），由 ，由單片機(jī)控制 T1進(jìn)行計(jì)數(shù)，同時定時器 T0每 10ms產(chǎn)生中斷對數(shù)碼管進(jìn)行刷新，當(dāng)中斷 100次（即 10s）后，對計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行計(jì)算處理，得出轉(zhuǎn)速，并用數(shù)碼管顯 示。 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 21 頁 共 30 頁 21 電路 的仿真 仿真部分運(yùn)用 Proteus 仿真軟件來實(shí)現(xiàn)， Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。編譯的程序生成一個 .hex 的文件用于芯片燒寫。因是新文件所以保存時會彈出文件操作窗口，把第一個程序命名為 保存在項(xiàng)目所在的目錄中，這時會發(fā)現(xiàn)程序單詞有了不同的顏 色，說明 KEIL 的匯編語法檢查生效了。 圖 42 Create New Project 對話框 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 19 頁 共 30 頁 19 選擇所要的單片機(jī)，這里我們選用 Atcml 公司的 AT89C52。 首先運(yùn)行 KEIL51 軟件，按下面的步驟建立一個項(xiàng)目。 以下 便是各程序流程圖以及單片機(jī)程序。首先要分析系統(tǒng)對軟件的要求，然后進(jìn)行軟件的總體設(shè)計(jì)，包括程序的總體設(shè)計(jì)和對程序的模塊化設(shè)計(jì)。 4 位共陰極顯示器和 AT89C52的接口邏輯如圖 214 所示。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時間的比例有關(guān)。才能顯示出正確的數(shù)字來，如圖 212所示，為七 段數(shù)碼管的管腳圖。 顯示器結(jié)構(gòu) ： 常用的七段顯示器的結(jié)構(gòu)如圖 211 所示。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分 合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?，在這個極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。對待測信號進(jìn)行放大的目的是降低 待測信號的幅度要求；波形變換和波形整形電路則用來將放大的信號轉(zhuǎn)換成可與單片機(jī) 匹配 的 TTL 信號；通過 對 單片機(jī)的 編程 設(shè)置可使內(nèi)部定時器 T0 對輸入脈沖進(jìn)行 計(jì)數(shù) ，這樣 就 能精確地算出加到南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 10 頁 共 30 頁 10 T0 引腳的單位時間內(nèi)檢測到的脈沖數(shù)；設(shè)計(jì)中 轉(zhuǎn)速顯示部分 采用 價(jià)格低廉且使用方便的 LED 模塊，通過 相關(guān)計(jì)算方法計(jì)算 得 到 的 轉(zhuǎn)速通過 I2C 總線 放到 E2PROM存儲，既節(jié)省了所需單片機(jī)的口線和外圍器件，同時也簡化了顯示部分的軟件編程。 為了達(dá)到預(yù)定效果，對系統(tǒng)運(yùn)用 MULTISIM 8 進(jìn)行模擬仿真，并利用模擬仿真結(jié)果對有關(guān)元器件進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，以使電路滿足要求。 U0U+UU iU i+(反相輸入端）(同相輸入端） 圖 25 放大器圖 圖 26 引腳圖 由于 LM324 四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。每一組運(yùn)算放大器可用圖 24 所示的符號來表示，它有 5 個引出腳，其中“ +”、“ ”為兩個信號輸入端，“ V+”、“ V”為正、負(fù)電源端，“ Vo”為輸出端。 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，送到單片機(jī)進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，從而測出電動機(jī)轉(zhuǎn)速。 三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。 光電傳感器工作原理（紅外線光電傳感器原理） 光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實(shí)現(xiàn)控制的。 由光源、光學(xué)通路和光為此設(shè)計(jì)時必須詳加考慮。 鎢絲燈泡是一種最常用的光源，它具有豐富的紅外線。 光源是許多光電傳感器的重要組成部分，要使光電傳感器很好地工作，除了合理選用光電元件外，還必須配備合適的光源。 由光通量對光電元件的作用原 理不同所制成的光學(xué)測控系統(tǒng)是多種多樣的，按光電元件 (光學(xué)測控系統(tǒng) )輸出量性質(zhì)可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖(開關(guān) )式光電傳感器。 光電式傳感器 光電式傳感器的介紹 光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率 的 1/6。 RST：復(fù)位輸入。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P1 口 ： P1 口是一個內(nèi)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。 GND：接地 P0 口 ： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。同時， AT89C52 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。目前單片機(jī)的種類有很多，例如 Motorola 單片機(jī)、 MDT20XX 系列單片機(jī)、 8051 單片機(jī)由于他們功能偏向和面向的服務(wù)對象不同，所以并不適用 于 本設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)所采用的單片機(jī)為 ATMAL 的增強(qiáng)型 51 系列的 AT89C52，因?yàn)槠渲噶詈唵?、易學(xué)易懂、外圍電路簡單、性能成熟穩(wěn)定、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，所以成為本設(shè)計(jì)首選單片機(jī)。本設(shè)計(jì)便是運(yùn)用AT89C52 單片機(jī)控制智能化轉(zhuǎn)速測量儀對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，并可以和 PC 機(jī)進(jìn)行 通信，顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并觀察電機(jī)運(yùn)行的基本狀況，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)在運(yùn)行過程中精度控制。傳感器是實(shí)現(xiàn)自動檢測和控制的首要環(huán)節(jié)。但其也有一定的缺點(diǎn)，比如易受外界光干擾等。計(jì)數(shù)測速法又分為機(jī)械式定時計(jì)數(shù)法和電子式定時計(jì)數(shù)法。 photoelectric sensor。該轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為三個部分 ，分別為光電傳感器部分、整流濾波部分和單片機(jī)與數(shù)碼管顯示部分。 畢 業(yè) 論 文 題 目： 基于 AT89C52單片機(jī)的光電式傳感器測轉(zhuǎn)速系統(tǒng) 作 者： 學(xué) 號： 系 部： 專 業(yè)： 班 級： 指導(dǎo)者： 講師 評閱者： 副教授 2021 年 5 月 摘 要 在工程實(shí)踐中，經(jīng)常會遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合，測量轉(zhuǎn)速的方法分為模擬式和數(shù)字式兩種。 本設(shè)計(jì)主要用 AT89C52 作為控制核心， 由光電傳感器、四位共陰數(shù)碼顯像管構(gòu)成，其中硬件系統(tǒng)包括脈沖信號的產(chǎn)生模塊、脈沖信號的處理模塊和轉(zhuǎn)速的顯示模塊三個模塊。 speed。按照不同理論方法，工業(yè)時代先后產(chǎn)生過模擬測速法（如離心式轉(zhuǎn)速表），同步測速法（如機(jī)械式或閃光式頻閃測速儀），以及計(jì)數(shù)測速法。而且光電傳感器的電機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)具有測量準(zhǔn)確度高、采樣速度快、測量范圍寬和測量精度高等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的前景。 目的及意義 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與自動控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心，以傳感器為基礎(chǔ)組成的。而如何測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的高精度控制成為電機(jī)應(yīng)用的突出問題之一。一個比較完整的單片機(jī)應(yīng)該包括：微處理器（ CPU）、存儲器（含程序存儲器 ROM 和數(shù)據(jù)存儲器 RAM）、并 行輸入 /輸出接口（ I/O 接口）電路、可編程全雙工串行口、定時 /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及時鐘復(fù)位電路。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 1000 次。外形及引腳排列如 圖 21所示 ： 圖 21 AT89C52 單片機(jī)實(shí)物圖 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 3 頁 共 30 頁 3 主要特性如下： 與 MCS51 兼容 4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲器 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz 三級程序存儲器鎖定 1288 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線 兩個 16 位定時器 /計(jì)數(shù)器 5 個中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 特性概述 : AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4k 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128 字節(jié)內(nèi)部RAM， 32 個 I/O 口線，兩個 16 位 定時 /計(jì)數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 4 頁 共 30 頁 4 AT89C52 單片機(jī)的管教說明 P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427P 2 .7 /A 1 528P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .4 /T 014P 3 .3 /I N T 113P 3 .5 /T 115P 3 .6 /W R16P 3 .7 /R D17X T A L 119X T A L 218R S T9P S E N29A L E30EA31P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .2 /I N T 0