【正文】 //周期定時清零 TH0=TL0 = 0x00。 init_timer0()。 Tcounter++。 //計算轉(zhuǎn)速，并把結(jié)果放入數(shù)碼 管緩沖區(qū) void ClacSpeed()。 //sbit pin_SpeedSenser = P3^5。 （保密的畢業(yè)設(shè)計（論文）在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定） 畢業(yè)設(shè)計（論文）作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性聲明 28 畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性聲明 秉承學(xué)校嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)與優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進 行的研究工作及取得的研究成果。 作者在攻讀學(xué)士 學(xué)位期間的工作自始至終都是在杜玉軍老師全面、具體的指導(dǎo)下進行的。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（ 論文） 23 因本人水平和時間有限，該設(shè)計有一點功能還未能實現(xiàn)，需要繼續(xù)努力。應(yīng)用范圍廣泛，可通過擴展進行二次開發(fā)。 在調(diào)試中，可以采用單步運行對程序進行檢查，修改錯誤，并通 過各參數(shù) 窗口，觀察數(shù)值是否與設(shè)定值相同。 如圖 程序的保存界面所示。 (2)有全速跟蹤調(diào)試、運行的能力開發(fā)裝置占用單片機硬件資源少。啟動停止可通過 接口進行控制，當(dāng)按鍵按下時，按鍵端口接地，I/O 接口 輸入低電平，程序可表示為 P1^0=0，通過此條件便可實現(xiàn)開關(guān)功能；復(fù)位鍵則不需要軟件支持。 Disbuf[1] = 1。 } 判斷 Tcour 是否到達 100 了，如果到達 100，則說明 1 秒時間已到，程序?qū)㈥P(guān)閉 T0計數(shù)器，然后對 T0 中已計得的數(shù)據(jù)進 行處理，然后再去進行顯示，否則直接轉(zhuǎn)去顯示。 //開機時，初始化為 0000 Disbuf[1] = 0。 TR TR0 分別用于開啟 T1 和 T0 的開關(guān)位，其中 TR1 由系統(tǒng)開啟時，直接置位，打開 T1，開始定時，經(jīng)運行判斷后，打開 TR0。 根據(jù)前面的描述，可以確定 TMOD 的控制字應(yīng)為 00010101B。 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 T1 T0 圖 工作模式寄存器 TMOD的位定義圖 說明： GATE：門控位。這里選用 T1的工作狀態(tài)為 1。內(nèi)部數(shù)據(jù)區(qū)又可分為 3個不同的存儲類型： data、idata、 bdata。 (2)應(yīng)用 C51更要注重對系統(tǒng)資源的理解，因為單片機的系統(tǒng)資源相對 PC機來說很貧乏，對于 RAM、 ROM 中的每一字節(jié)都要充分利用。 用 C 語 言編寫程序比用匯編編寫程序更符合人們的思考習(xí)慣，開發(fā)者可以更專心地考慮算法而不是考慮一些細節(jié)問題，這樣就減少了開發(fā)和調(diào)試時間。 MAX232 的引腳說明為： VCC：供電電壓； GND：地； C+、 C：外圍電容； T1IN：第一路 TTL/CMOS 驅(qū)動電平輸入； T1OUT：第一路 RS232 電平輸出； R1IN：第一路電平輸入； R1OUT：第一路 TTL/COMS 驅(qū)動電平輸出； T2IN：第二路 TTL/CMOS 驅(qū)動電平輸入； T2OUT：第二路 RS232 電平的輸出； R2IN：第二路 RS232電平輸入； R2OUT：第二路 TTL/COMS 驅(qū)動電平輸出。可用于許多用途，比如連接鼠標、打印機或者 Modem，同時也可以接工業(yè)儀器儀表。 AT89C51 單片機的 RST端通過 10kΩ電阻接地， 10μ 電容直接和一個接有按鍵的 200Ω電阻并聯(lián)接入電源端，上電按鈕復(fù)位電路。因此，同一個時刻，某一位的顯示與該位的位選線選通狀態(tài)有關(guān)，若要各位 LED能夠顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式 [10]。如圖 轉(zhuǎn)速傳感器電路圖 所示。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 3 D U 5CH G 1 1R22 .4KR10 .2K+ 5V3 智能轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 本轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)有以下幾個部分構(gòu)成，如圖 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)方框圖所示。單位：（轉(zhuǎn) /分）； fc晶體震蕩頻率：單位（ Hz）； m1輸入脈沖數(shù)，反映轉(zhuǎn)角； m2時基脈沖數(shù)。設(shè)置的時間過長，可以提高精度，但在轉(zhuǎn)速較快的情況下，所計的脈沖數(shù)增大（碼盤孔數(shù)已定情況下），限制了轉(zhuǎn)速測量的量程。定時器對時基脈沖 (頻率為 fc)進行計數(shù)定時，在 TP內(nèi)計數(shù)值若為 m2，則 計算公式為： n=60/PTp （ ） 即： n=60fc/Pm2 （ ） P為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)一周脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖數(shù)； fc為硬件產(chǎn)生的基準時鐘脈沖頻率：單位（ Hz）； n轉(zhuǎn)速單位：（轉(zhuǎn) /分）； m2時基脈沖 。在本系統(tǒng)中考慮到計數(shù)的范圍、使用的定時 /計數(shù)器的個數(shù)及 I/O 口線，選用 AT89C51 單片機。 2 基于單片機的轉(zhuǎn)速測量方法及原理 3 2 基于單片機的轉(zhuǎn)速測量方法及原理 轉(zhuǎn)速是工程中應(yīng)用非常廣泛的一個參數(shù)，早期模擬量的模擬處理一直是作為轉(zhuǎn)速測量的主要方法，這種測量方法在測量范圍和測量精度上，已不能適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的要求。定性地比較三種方法所針對的轉(zhuǎn)速特征，分析高、中、低轉(zhuǎn)速情 況下各自的適用狀況，從而，在保持一定的測量精度情況下，應(yīng)用“ M”法，說明轉(zhuǎn)速測量原理 [3]。測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速的傳統(tǒng)方法是使用光西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 電式轉(zhuǎn)速表測量。一方面它可以應(yīng)用于工業(yè)控制中的某一部分，如數(shù)控車床的電機轉(zhuǎn)速檢測和控制 、 水泵流量控制以及需要利用轉(zhuǎn)速檢測來進行控制的許多場合，如車輛的里程表 、 車 速表等。由于 單片機在測量轉(zhuǎn)速方面具有體積小、性能強、成本低的特點，越來越受到企業(yè)用戶的青睞。 本文在對了解轉(zhuǎn)速測量理論與掌握單片機原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)硬件設(shè)計，提出系統(tǒng)程序設(shè)計方案，構(gòu)建軟件系統(tǒng)，以實現(xiàn)智能轉(zhuǎn)速測量與顯示的功能。 本課題完成了軟件系統(tǒng)的設(shè)計，實現(xiàn)了智能轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速計算、顯示功能，同時實現(xiàn)鍵盤的開始 /停止功能，完成了設(shè)計的要求。運用 51 系列單片機設(shè)計一種全數(shù)字化測速系統(tǒng)，從提高測量精度的角度出發(fā)，分析討論其產(chǎn)生誤差的可能原因。 轉(zhuǎn)速測量的方法很多，測量儀表的型式也多種多樣，其使用條件和測量精度也各不相同。這類轉(zhuǎn)速儀表大多具有體積小 、 重量輕 、讀數(shù)準確、 使用方便等優(yōu)點，容易實現(xiàn)電腦熒屏顯示和打印輸出，能夠連續(xù)的反映轉(zhuǎn)速變化，既能測定發(fā)動機穩(wěn)定情況下的平均轉(zhuǎn)速 ,也能夠用來在足夠小的時間間隔這一特定條件 下測定發(fā)動機的瞬時轉(zhuǎn)速。并用軟件的方法對計數(shù)和定時進行同步，力求在不增加硬件的條件下，使同步達到滿意的效果。 圖 轉(zhuǎn)速測量框圖 1．轉(zhuǎn)速信號拾取 轉(zhuǎn)速信號拾取是整個系統(tǒng)的前端通道，目的是將外界的非電參量，通過一定方式轉(zhuǎn)換成電量，這一環(huán)節(jié)可以通過敏感元件、傳感器或測量儀表等來實現(xiàn)。對于多孔碼盤，其測量的時間只是每轉(zhuǎn)的 1/N， N 為碼盤孔數(shù)。 在該方法中，測量精度是由于定時時間 T 和脈沖不能保證嚴格同步，以及在T內(nèi)能否正好測量外部脈沖的完整的周期，可能產(chǎn)生的 1個脈沖的量化誤差。測速時間Td由脈沖發(fā)生器脈沖來同步，即 Td等于 m1個脈沖周期。因此，在實際操作時往往采用一種稱變 M/T 的測量方法，即所謂變 M/T 法，在 M/T法的基礎(chǔ)上，讓測量時間 Tc 始終等于轉(zhuǎn)速輸入脈沖信號的周期之和。 測速圓盤位于紅外線發(fā)光二極管（規(guī)格 HG11）和紅外線接收三級管（規(guī)格 3DU5C）之間，采用 +5V 電壓供電，選用合適的電阻值來配合該其工作。 將所有 位的段選線相應(yīng)地并聯(lián)在一起，由一個 8位 I/O 控制，形成段選線的多路復(fù)用。操作員通過鍵盤可以輸入數(shù)據(jù)或指令，實現(xiàn)簡單的人機通信 [12]。片內(nèi)閃存的存在使程序存儲器能夠在系統(tǒng)中或者使用專門的程序燒錄器來重新寫入 [20]。因此需要將 TTL電平轉(zhuǎn)換成 RS232 電平。使用 C語言就可以很好的解決這些問題 [18]。 所以在本畢業(yè)設(shè)計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計中我選用單片機 C 語言來進行程序代碼的編寫。 (2)存儲區(qū) C51 編譯器支持 8051 及其擴展系列，并提供對 8051 所有存儲區(qū)的訪問。 根據(jù)硬件電路設(shè)計，進行程序設(shè)計，在程序設(shè)計之前，首先要確定定時器的工作方式，方式控制字，確定串行口的工作模式等，下面分別討論。 3．定時 /計數(shù)器的方式控制字 定時 /計數(shù)器的方式控制字 TMOD，其地址為 89H，復(fù)位值 00H，不可位尋址。 C/T=1，工作于計數(shù)器方式； C/T=0 工作于定時器方式。如圖 控制寄存器 TCON 的位定義圖所示。 //刷新標志 bit Flag_clac = 0。 顯示功能的實現(xiàn) 定時計數(shù)器 T1 每 10ms 中斷一次，用以進行數(shù)碼管顯示和每 1秒讀取一次計數(shù)器 T0 中的數(shù)值。下面以顯示 182 為例，即速度為 182R/min 加以說明。 //選通第一位數(shù)碼管 LED_DAT = table[Disbuf[0]]。通常，單片機的開發(fā)工具至少需要仿真機和編程器兩種，前者用以調(diào)試程序，后者用于將調(diào)試完成后的程序代碼寫入單片機芯片中。運行 Keil 軟 件需要 Pentium 或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、 20MB 以上空閑的硬盤空間、 Win9NT、 Win202 WinXP 等操作系統(tǒng)。修改完成后，打開菜單 Debeg/Start/Stop Session 對軟件模擬調(diào)試。 圖 （ 2） 圖 生成 .hex文件選擇界面 6 結(jié)論 22 6 結(jié)論 主要研究結(jié)論 本文根據(jù)智能轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的硬件設(shè)計和要求 ,設(shè)計出相應(yīng) 軟件 系統(tǒng) 。首先將二進制轉(zhuǎn)換成十制后，再計算出轉(zhuǎn)速值，最后送入顯示緩沖區(qū)并進行顯示。 (2)轉(zhuǎn)速的定時時間長、短，其設(shè)定值是人為估計的，可以針對具體的應(yīng)用，根據(jù)轉(zhuǎn)速的實際情況來調(diào)整定時時間。 畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 27 畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 本人完全了解西安工業(yè)大學(xué)有關(guān)保護知識產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，即：本科學(xué)生在校攻讀學(xué)士學(xué)位期間畢業(yè)設(shè)計（論文）工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于西安工業(yè)大學(xué)。 sbit LED_SEG1 = P0^2。 //刷新標志 bit Flag_clac = 0。 //d定時器 T1 用于數(shù)碼管的動態(tài)刷新 TH1 = 0xD8。 //開機時，初始化為 0000 Disbuf[1] = 0。//定時刷新數(shù)碼管顯示 } if(Flag_clac) { Flag_clac = 0。 Disbuf[2] = 0x84。 //防按鍵抖動 if(!P1^0) { if(Flag_Fresh) { Flag_Fresh = 0。 //定時器 T0用于單位時間內(nèi)收到的脈沖數(shù) //要速度不是很快， T0永遠不會益處 Flag_Err = 1。 //延時函數(shù) void Delay(uint ms)。//顯示緩沖區(qū) uint Tcounter = 0。 畢業(yè)設(shè)計（論文）與資料若有不實之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 感謝作者的學(xué)友和朋友們對自己的關(guān)心和幫助。希望通過以后工作中的不斷學(xué)習(xí)和探索，能進一步提高自己對單片機電路系統(tǒng)軟件設(shè)計的認識和 μVision3 軟件的應(yīng)用能力，不斷完善自己的軟件設(shè)計水平。操作員通過鍵盤可以輸入數(shù)據(jù)或指令，實現(xiàn)了簡單的人機通信。注：如果要生成 .hex 文件，需將 Project/options for Target‘ Target 1’ /Output 中 Create HEX Fi 對話框選中。 圖 系統(tǒng)程序編譯界面 試 編譯通過后的源程序，只表示沒有語法錯誤，但是否能夠存在邏輯或其他錯西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 誤，還需要進行仿真才行。 5． 2 本系統(tǒng)開發(fā)平臺 C51 軟件集成開發(fā)環(huán)境 隨著單片機開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil軟件是目前流行的用于開發(fā) 51系列單片機的軟件。 //防按鍵抖動 if(!P1^0) { ?? } } 本系統(tǒng)的主程序參考圖如圖 主程序流程圖所示，在完成初始化工作以后，即循環(huán)等待，每 1s 時間到之后， T1 中斷程序?qū)x取 T0 中的計數(shù)值，并將其放入約定的存儲單元中，并且判斷是否有鍵按下，當(dāng) 被按下時，主程序即轉(zhuǎn)入計算，第一步判斷是否有鍵按下，第二步將 16 進制數(shù)的結(jié)果轉(zhuǎn)化為 BCD碼，第三步，將 BCD 碼轉(zhuǎn)化并送入顯示緩沖區(qū)。 送入顯示緩沖區(qū) P2 |= 0xF0。由于數(shù)碼管共有 4 位，延遲 5ms,因此，每 20ms 即可輪流點亮每個數(shù)碼管一次，到 100 了嗎 停 止 T0工作 讀 T0計數(shù)值