【正文】 軟件設(shè)計(jì)方法，給出了部分程序流程圖和程序清單。進(jìn)行轉(zhuǎn)速測(cè)量的檢測(cè)控制，可以使用多種傳感器。2 系統(tǒng)組成及工作原理 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)速傳感器產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)，從而算出實(shí)際轉(zhuǎn)速。波形整形波形變換信 號(hào)放大器鍵盤模塊單片機(jī)數(shù)字存儲(chǔ)電路RS232LED 顯 示 系統(tǒng)的原理框圖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)采用了紅外光電傳感器，進(jìn)行非接觸式檢測(cè)。每當(dāng)轉(zhuǎn)盤隨著后輪旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，傳感器將向外輸出若干個(gè)脈沖。設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)盤的圓孔的實(shí)際個(gè)數(shù)受到技術(shù)的限制。 光電傳感器簡(jiǎn)介光電傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。由光通量對(duì)光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的，按光電元件(光學(xué)測(cè)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(kāi)關(guān))式光電傳感器。 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。鎢絲燈泡是一種最常用的光源，它具有豐富的紅外線。 由光源、光學(xué)通路和光電器件組成的光電傳感器在用于光電檢測(cè)時(shí)，還必須配備適當(dāng)?shù)男盘?hào)調(diào)理電路。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi（）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反。電路采用兩級(jí)放大電路對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，防止信號(hào)脈沖太小以至對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不產(chǎn)生影響。 電路模擬仿真示意圖及其模擬仿真結(jié)果 測(cè)量系統(tǒng)主機(jī)部分設(shè)計(jì) 單片機(jī)單片機(jī)是單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microputer）的簡(jiǎn)稱，是指在一塊芯片上集成了中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、程序存儲(chǔ)器ROM或EPROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷控制器以及串行和并行I/O接口等部件，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。其優(yōu)越的性價(jià)比使其成為頗受歡迎的8位單片機(jī)。⑶ 4個(gè)8位并行I/O口，其中P0、P2為地址/數(shù)據(jù)線，可尋址64KB ROM和64KB RAM.⑷ 一個(gè)可編程全雙工串行口,具有5個(gè)中斷源。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。 ②數(shù)據(jù)總線（DB）：數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由P0提供。當(dāng)其中任一按鍵按下時(shí)，其對(duì)應(yīng)的P1端口變?yōu)榈碗娖?，在軟件中利用這個(gè)低電平設(shè)計(jì)其功能。若需要在最右邊（S0）顯示“5”，只要將從表中查得相應(yīng)的段代碼寫入P0口。P0內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻，P2口內(nèi)部有弱上拉。系統(tǒng)將定時(shí)把緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)送出，在數(shù)碼管上顯示。232電平轉(zhuǎn)換采用MAX232芯片把TTL電平轉(zhuǎn)換成RS－232電平格式，可以用于單片機(jī)與微機(jī)通信，以及單片機(jī)與單片機(jī)之間的通信，測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩個(gè)DB9的接口，其中一個(gè)用于ISP下載器模塊的程序下載接口，稱為“ISP　Interface”，另一個(gè)接口為單片機(jī)與其它具有RS232接口的通信端口，稱為“Common Port”。常用的集成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器與可調(diào)式三端穩(wěn)壓器。系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)兩個(gè)電源，其中＋5V電源采用7805。15V電源采用LM317與LM337設(shè)計(jì)。其中LM317和LM337構(gòu)成177。15V穩(wěn)定的直流電壓。按鍵程序包括按鍵防抖動(dòng)處理、判鍵及修改項(xiàng)目等。具體算法如下:主程序在對(duì)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、堆棧等進(jìn)行初始化后即判斷標(biāo)志是否為 1，如果為 1，說(shuō)明要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，首先將標(biāo)志清零，以保證下次能正常判斷，然后進(jìn)入數(shù)據(jù)處理程序，由于這里的閘門時(shí)間為 1s，而顯示要求為轉(zhuǎn)/分，因此，要將測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的方法是將測(cè)得的數(shù)據(jù)乘以60，但由于轉(zhuǎn)軸上安裝有11只孔，每旋轉(zhuǎn)一周可以得到11個(gè)脈沖，因此，要將測(cè)得的數(shù)據(jù)除以11，所以綜合起來(lái)。定時(shí)器T1用作定時(shí)發(fā)生器，在定時(shí)中斷程序中進(jìn)行數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描，同時(shí)產(chǎn)生1s的閘門信號(hào)。定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器的工作首先被設(shè)置為計(jì)數(shù)器方式。計(jì)數(shù)寄存器中的值通過(guò)16進(jìn)制數(shù)到10進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換程序轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制數(shù)。定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作這時(shí)被設(shè)置為定時(shí)器方式，在對(duì)定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)寄存器清0 后，判斷待測(cè)信號(hào)的上跳沿是否到來(lái)。當(dāng)產(chǎn)生定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器將溢出，程序進(jìn)入定時(shí)器中斷服務(wù)程序，中斷服務(wù)程序?qū)σ绯龃螖?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。浮點(diǎn)數(shù)用3個(gè)字節(jié)組成，第一字節(jié)最高位為數(shù)符，其余7 位為階碼。然后浮點(diǎn)數(shù)算術(shù)運(yùn)算對(duì)其進(jìn)行處理，獲得用浮點(diǎn)數(shù)格式表達(dá)的信號(hào)頻率值。從周期到頻率的換算過(guò)程包括: 3字節(jié)定點(diǎn)數(shù)到浮點(diǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)換、浮點(diǎn)數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算和浮點(diǎn)數(shù)到十進(jìn)制碼的轉(zhuǎn)換。將信號(hào)盤與電機(jī)安裝在一起，使其隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；傳感器固定在支架上，垂直于轉(zhuǎn)速盤，當(dāng)轉(zhuǎn)速盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，光電傳感器就輸出矩形脈沖信號(hào)，每11個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)1個(gè)工作循環(huán)，其中的2個(gè)寬脈沖信號(hào)配合上止點(diǎn)信號(hào)可精確確定上止點(diǎn)的位置。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。此轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示，成為數(shù)字式轉(zhuǎn)速表。被測(cè)物理量經(jīng)過(guò)傳感器變換后，往往成為電阻、電流、電壓、電感等某種電參數(shù)的變化值。輸出的信號(hào)經(jīng)LM324電路整形調(diào)試，可以將信號(hào)源完好的整形成矩形脈沖信號(hào)。使用RAM或IO，必須先定義再使用，避免直接引用。免得下次再改時(shí)對(duì)不上號(hào)。MedWin 軟件具有很強(qiáng)大的編程調(diào)試功能，能夠模仿仿真實(shí)際單片機(jī)的端口和內(nèi)部功能部件的狀態(tài)值。此系統(tǒng)將個(gè)功能模塊：主程序、數(shù)據(jù)處理程序、按鍵程序設(shè)計(jì)、中斷服務(wù)子程序、LED顯示程序分開(kāi)分別進(jìn)行調(diào)試，最后整體調(diào)試。下載完畢，實(shí)驗(yàn)板上的單片機(jī)立即開(kāi)始運(yùn)行。單片機(jī)采用定時(shí)器定時(shí)中斷的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)脈沖的測(cè)量并計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，具有較強(qiáng)的使用價(jià)值，結(jié)合實(shí)際再進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)可以應(yīng)用于實(shí)際操作。24