【正文】 程應(yīng)用時(shí)通常采用6MHz或12MHz。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)轉(zhuǎn)盤上的梯形孔旋轉(zhuǎn)至與光電開關(guān)的透光位置重合時(shí)，輸出低電平；當(dāng)通光孔被遮住時(shí)，輸出高電平。 轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置 信號(hào)處理電路 被測(cè)物理量經(jīng)過傳感器變換后，變?yōu)殡娮?、電流、電壓、電感等某種電參數(shù)的變化值。測(cè)量用器件封裝后，固定裝在貼近信號(hào)盤的位置，當(dāng)信號(hào)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光電元件即可輸出正負(fù)交替的周期性脈沖信號(hào)。 檢測(cè)裝置安裝 此檢測(cè)裝置按照發(fā)動(dòng)機(jī)上傳感器的實(shí)際安裝位置進(jìn)行安裝。設(shè)固定的測(cè)量時(shí)間T （min），計(jì)數(shù)器計(jì)取的脈沖個(gè)數(shù)m1，假定脈沖發(fā)生器每轉(zhuǎn)輸出p個(gè)脈沖，對(duì)應(yīng)被測(cè)轉(zhuǎn)速為N（r/min），就可算出實(shí)際轉(zhuǎn)速值N = 60m1/ pT。(b)所示，安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光電開關(guān)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。 動(dòng)態(tài)顯示連接方式第3章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求本系統(tǒng)分為測(cè)速信號(hào)采集與處理模塊，單片機(jī)模塊以及顯示模塊三大部分。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。(b)是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。目前我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了四大片區(qū)(珠三角、長(zhǎng)三角、福建江西地區(qū)、北方地區(qū))、七大基地(大連、上海、深圳、南昌、廈門、揚(yáng)州、石家莊)的產(chǎn)業(yè)格局，形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應(yīng)用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)、工程應(yīng)用等方面獲得飛速發(fā)展。與以往的光電開關(guān)相比具有自己顯著的特點(diǎn)：（1）具有自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示功能，可及時(shí)告知工作狀態(tài)是否可靠；（2）對(duì)射式、反射式、鏡面反射式光電開關(guān)都有防止相互干擾功能，安裝方便；（3）對(duì)ES外同步（外診斷）控制端的進(jìn)行設(shè)置可在運(yùn)行前預(yù)檢光電開關(guān)是否正常工作。當(dāng)檢測(cè)物體為不透明時(shí)，對(duì)射式光電開關(guān)是最合適的檢測(cè)裝置（4）槽式光電開關(guān)：它通常采用標(biāo)準(zhǔn)的U字型結(jié)構(gòu)，其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)量信號(hào)。槽形（U形）光電開關(guān)是對(duì)射式的變形，其優(yōu)點(diǎn)是無須調(diào)整光軸[12]。它包含調(diào)制光源，由光敏元件等組成的光學(xué)系統(tǒng)、放大器、開關(guān)或模擬量輸出裝置， 所示。光電開關(guān)把發(fā)射端和接收端之間光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達(dá)到探測(cè)的目的。 ES（)，串行口中斷允許位；167。 EX0()，外部中斷0允許位；167。TF0（）：T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，其功能與TF1類同。TR1（）：T1運(yùn)行控制位。CPU響應(yīng)中斷后TF1由硬件自動(dòng)清0。 TCON的低4位用于控制外部中斷,已在前面介紹。其格式如下：GATE：門控位。TMOD是定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的啟動(dòng)和停止及設(shè)置溢出標(biāo)志[8]。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。當(dāng) AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將不被激活。這一位置“1”，ALE 僅在執(zhí)行MOVX 或MOVC指令時(shí)有效。在flash編程時(shí)，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出96 個(gè)晶振周期的高電平。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，（）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（），具體如下表所示。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 系統(tǒng)研究的內(nèi)容及其組成本文針對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量，以單片機(jī)為核心對(duì)光電開關(guān)產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，從而測(cè)得電機(jī)的轉(zhuǎn)速，然后用數(shù)碼管把電機(jī)的轉(zhuǎn)速顯示出來。但轉(zhuǎn)速表或測(cè)速機(jī)都要與電機(jī)同軸連接，一方面增加了電機(jī)機(jī)組安裝難度，另一方面有些微電機(jī)功率很小，轉(zhuǎn)速表或測(cè)速機(jī)消耗的功率占了微電機(jī)大部分，更有甚者微電機(jī)甚至拖不動(dòng)這些儀表，所以對(duì)微特電機(jī)的測(cè)速，這二種方法不適用。(5) 霍爾元件測(cè)速法霍爾元件測(cè)速法是利用霍爾開關(guān)元件測(cè)轉(zhuǎn)速的。若脈沖頻率為f，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速為n=60f(r／min) [5]。測(cè)轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速表的端頭要插入電機(jī)轉(zhuǎn)軸的中心孔內(nèi)，插入前，應(yīng)注意清除中心孔中的油污，并使轉(zhuǎn)速表的軸與電機(jī)的軸保持同心，不可上下左右偏斜，否則易將表軸扭壞，并影響準(zhǔn)確讀數(shù)，而且轉(zhuǎn)速表要間歇使用，以減少磨損和發(fā)熱。電機(jī)測(cè)試的參數(shù)主要有：效率、功率因數(shù)、定子輸入電流、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等，本課題主要研究轉(zhuǎn)速的測(cè)量。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)速測(cè)量，單片機(jī)，光電開關(guān) V 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）ABSTRACT Rotational Speed is an important parameter for motor. Nowadays, the centrifugal tachometer, flashlight，opticalelectrical encoder, Hall sensor are used in revmeasuring. Through the research into the existing measuring methods, it is found that the micromotors consumpts too much power and even some of them can not run the tachometer by using the centrifugal tachometer which attached to the motor directly. So it is limited in the use of revmeasuring of motor.A photoelectric switch speed measuring system which based on the MCU of AT89S52 was designed in this paper. The oppositetype photoelectric switches were used to generate pulse signal corresponding to the gears. The AT89S52 was used to sample the pulse signal and calculate the amount of the pulse signal per minute which is the value of the motor speed. The value of the motor will be displayed realtime by numerical code tubes. Through the simulation test, the hardware and the software implementing, the system meets the design demands. It39。本文介紹了一種基于AT89S52單片機(jī)的光電開關(guān)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過對(duì)現(xiàn)行電機(jī)測(cè)速方法的研究發(fā)現(xiàn)離心式轉(zhuǎn)速表由于要直接與電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接，且測(cè)速儀為電機(jī)的負(fù)載，電機(jī)功耗較大，甚至有些電機(jī)根本帶不動(dòng)轉(zhuǎn)速表，所以在電機(jī)的測(cè)速中使用受到限制。系統(tǒng)在降低測(cè)速器成本，提高測(cè)速穩(wěn)定性及可靠性等方面有一定價(jià)值，具有廣泛的應(yīng)用前景。廣東省佛山市順德區(qū)就有大大小小的電機(jī)生產(chǎn)廠家上百家，每年生產(chǎn)上億臺(tái)電機(jī)，同時(shí)順德有許多家電生產(chǎn)廠家，家電中也要大量用到電機(jī)，不管是電機(jī)生產(chǎn)廠家，還是將電機(jī)作為它們的產(chǎn)品中的零部件的廠家，要將它們的產(chǎn)品打到國(guó)際市場(chǎng)上，迫切需要IS09002認(rèn)證，IS09002要求生產(chǎn)產(chǎn)品所用的零部件以及最終的產(chǎn)品都要經(jīng)過本單位的質(zhì)量檢測(cè)，也就是說，在順德，每年要檢測(cè)幾億個(gè)電機(jī)，對(duì)電機(jī)的測(cè)試儀的需求非常迫切。(1)離心式轉(zhuǎn)速表測(cè)速法離心式轉(zhuǎn)速表是利用離心原理制成的測(cè)速儀表，可以直接讀出轉(zhuǎn)速。(3) 閃光測(cè)速法閃光測(cè)速法是利用可調(diào)脈沖頻率的專用電源施加于閃光燈上，將閃光燈的燈光照到電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分(可在電機(jī)端軸上粘貼一張標(biāo)記紙片)，當(dāng)調(diào)整脈沖頻率使黑色扇形片靜止不動(dòng)時(shí)，此時(shí)脈沖的頻率是與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速是同步的[4]。若編碼數(shù)為60，測(cè)量時(shí)間為t，測(cè)量到的脈沖數(shù)為N，則n=N/t。在這五種測(cè)速方法中，離心式轉(zhuǎn)速表測(cè)速法和測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速法所用的都是現(xiàn)成的測(cè)速儀表，容易得到。本課題研究的是其中的光電碼盤測(cè)速法。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。在 flash編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。對(duì)P2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。如果需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的實(shí)質(zhì)是加1計(jì)數(shù)器（16位），由高8位和低8位兩個(gè)寄存器組成。 工作方式寄存器TMOD用于設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。定時(shí)/計(jì)數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進(jìn)行設(shè)置。T1計(jì)數(shù)溢出時(shí)由硬件自動(dòng)置TF1為1。TF1也可以用軟件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一樣。所以，用軟件可控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與停止。位76543210字節(jié)地址：88HEAESET1EX1ET0EX0IE167。 ET1()，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1中斷允許位；167。此外，利用紅外線的隱蔽性，還可在銀行、倉(cāng)庫(kù)、商店、辦公室以及其它需要的場(chǎng)合作為防盜警戒之用。本課題中使用的光電開關(guān)是根據(jù)光敏二極管工作原理制造的一種感應(yīng)接收光強(qiáng)度變化的器件，當(dāng)它發(fā)出的光被目標(biāo)反射或阻斷時(shí)，則接收器感應(yīng)出相應(yīng)的電信號(hào)。它是效率最高、最可靠的檢測(cè)裝置。（3）對(duì)射式光電開關(guān)：它包含了在結(jié)構(gòu)上相互分離且光軸相對(duì)放置的發(fā)射器和接收器，發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。 光電開關(guān)的特點(diǎn)MGK系列光電開關(guān)是現(xiàn)代微電子技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是HGK系列紅外光電開關(guān)的升級(jí)換代產(chǎn)品。隨著LED高效節(jié)能技術(shù)的不斷創(chuàng)新與突破，其全面取代傳統(tǒng)光源已為時(shí)不遠(yuǎn)。LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的，前者是高電平點(diǎn)亮，后者是低電平點(diǎn)亮。靜態(tài)顯示（）的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè)8位數(shù)據(jù)線來保持顯示的字形碼。 靜態(tài)顯示連接方式動(dòng)態(tài)顯示（）的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。動(dòng)態(tài)顯示的優(yōu)點(diǎn)是：硬件電路簡(jiǎn)單（數(shù)碼管越多，這個(gè)優(yōu)勢(shì)越明顯），由于每個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)數(shù)碼管被點(diǎn)亮，所以所有數(shù)碼管消耗的電流較小；缺點(diǎn)是：數(shù)碼管亮度不如靜態(tài)顯示時(shí)的亮度高，例如有8個(gè)數(shù)碼管，以1秒為單位，每個(gè)數(shù)碼管點(diǎn)亮的時(shí)間只有1/8秒，所以亮度較低；如果刷新率較低，會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象；如果數(shù)碼管直接與單片機(jī)連接，軟件控制上會(huì)比較麻煩等。當(dāng)不透光的物體擋住發(fā)射與接收之間的間隙時(shí)，開關(guān)管關(guān)斷，反之打開。 （a）傳感器 （b）轉(zhuǎn)盤 傳感器及轉(zhuǎn)盤 轉(zhuǎn)速測(cè)量原理在此采用頻率測(cè)量法，其測(cè)量原理為，在固定的測(cè)量時(shí)間內(nèi)，計(jì)取轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)生的脈沖個(gè)數(shù)（即頻率），從而算出實(shí)際轉(zhuǎn)速。公式為[14]： ()式中，i—轉(zhuǎn)速信號(hào)盤每轉(zhuǎn)輸出信號(hào)數(shù)；j—信號(hào)盤轉(zhuǎn)1圈發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)的圈數(shù)（信號(hào)盤安裝在曲軸上時(shí)j=1，裝在凸輪軸上則j=2）； T—單片機(jī)輸入捕捉所計(jì)算出的相鄰兩個(gè)負(fù)跳變的時(shí)間差值。測(cè)量頭由光電轉(zhuǎn)速傳感器組成，而且測(cè)量頭兩端的距離與信號(hào)盤的距離相等。該裝置的優(yōu)點(diǎn)是輸出信號(hào)的幅值與轉(zhuǎn)速無關(guān)，而且可測(cè)轉(zhuǎn)速范圍大，一般為1r/s～104 r/s以上，精確度高。其中，RR4 起限流作用，R2 起分流作用，R3 為輸出電阻。： AT89S52單片機(jī)處理電路 時(shí)鐘電路 單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。振蕩器的頻率取決于晶振的振蕩頻率，—12MHz。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時(shí)，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的低電平，就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位，使單片機(jī)回到初始狀態(tài)。系統(tǒng)選擇定時(shí)/計(jì)數(shù)方式1，以T1作為計(jì)數(shù)器對(duì)光電開關(guān)產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，用T0作為定時(shí)器，每10ms產(chǎn)生一定時(shí)中斷對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行刷新，產(chǎn)生500次中斷后，對(duì)T1接受到的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)算處理，得出轉(zhuǎn)速。動(dòng)態(tài)掃描顯示的硬件接口簡(jiǎn)單，只需一個(gè)公共的七段碼輸出口（字形口），即所有顯示位的段選線并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O口控制。如下圖所示為四連數(shù)碼管，其中A、B、C、D、E、F、G、D