【正文】 寫作的經(jīng)歷并非一帆風(fēng)順，尤其是初稿后反復(fù)修改了多次，工作的忙碌使得論文更加來之不易，當(dāng)然更離不開師長的幫助和鼓勵。雖然在一些細(xì)節(jié)上，我做得還不夠，還應(yīng)該繼續(xù)不斷學(xué)習(xí)充電。此次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)是高精度大范圍的電機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，在實際調(diào)試中遇到的種種問題使我在設(shè)計與調(diào)試中學(xué)習(xí)到了許多知識。 ； ，計算出轉(zhuǎn)速值并存儲； LED 數(shù)碼管把測量的數(shù)據(jù)顯示出來。 本次設(shè)計，我所采用的 程序編寫語言為 C 語言 。 數(shù)碼管 LED 電路調(diào)試：由于數(shù)碼管采用的是動態(tài)掃描的方式點亮的。 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試主要是針對我的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的單片機(jī)硬件電路進(jìn)行調(diào)試 ，測試是基于傳感器試驗臺及單片機(jī)開發(fā)板的 。通過分時輪流控 制各個數(shù)碼管的的 COM 端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。三字節(jié)組成除數(shù)，上面的常數(shù)為四字節(jié)，所以計算程序?qū)嶋H上就是調(diào)用一個四字節(jié)除三字節(jié)武漢理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 商為兩字節(jié)（最高轉(zhuǎn)速 36000r/min 足夠）的程序。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。 定時計數(shù)子程序 定時計數(shù)子程序的設(shè)計思路為，首先設(shè)置定時器定時為 100ms，然后對其賦初值，為：TH0=(6553550000)/256， TL0=(6553550000)%256。 ET1：定時器 /計數(shù)器 T1 的溢出中斷允許位。 方式 1計數(shù)寄存器的位數(shù)是 16 位，由 TH 和 TL 寄存器各提供 8 位計數(shù)初值，當(dāng) TL 底 8 位計數(shù)滿回零向 TH 進(jìn)位，當(dāng) TH 也計數(shù)滿回零時置位 TF。單片機(jī)冷啟動后，片內(nèi) RAM為隨機(jī)值，運行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi) RAM 區(qū)中的內(nèi)容， 21 個特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值，見表 2。 在設(shè)計中，先初始化定時器和計數(shù)器，然后進(jìn)入一個不斷循環(huán)的 while 程序，在 while中，只需要不斷刷新數(shù)碼管顯示就行，至于子程序的調(diào)用，在中斷和顯示子程序中自動調(diào)用到數(shù)碼管的顯示中。 根據(jù)設(shè)計的要求，單片機(jī)的任務(wù)是：內(nèi)部進(jìn)行計數(shù)，在計算出速度后顯示。 LED 數(shù)碼有共陽和共陰兩種，把這些 LED 發(fā)光二極管的正極接到一塊（一般是拼成一個 8 字加一個小數(shù)點）而作為一個引腳，就叫共陽的，相反的，就叫共陰的，那么應(yīng)用時這個腳就分別的接 VCC 和 GND。 晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。 圖 9 晶振電路 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。 單片機(jī)的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)的。單片機(jī)啟運運行時，都需要先復(fù)位，其作用是使 CPU和系統(tǒng)中其他部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。 VCC：供電電壓 。 32 可編程 I/O 線 。 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 。由于將多功能 8 位 CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案 [2]。電源回路由 R15，三極管 Q2 的集 射極組成，采用單電源 +4V 供電，由于集射極截止，處于斷路狀態(tài)，故輸出電壓 U0 為 +4V。 從而向輸入端輸入的回滯比較器。放大后電壓變化范圍為 0～ 。 其頻率和轉(zhuǎn)速成正比，測出脈沖的周期或頻率即可計算出轉(zhuǎn)速 [1]。 由于電子在磁場中運動，所以將受到一個洛侖磁力，其大小為： f qVB? 式中： f— 洛侖磁力， q— 載流子電荷， V— 載流子運動速度， B— 磁感應(yīng)強(qiáng)度。該傳感器具有測量精度高、電壓范圍寬、功耗小、輸出功率大等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在高速計數(shù)、測頻率、測轉(zhuǎn)速等領(lǐng)域。 圖 1 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)原理框圖 傳感器：用來對信號的采樣。 uVision4 提供對多種最新的 8051 類微處理器的支持，包括 AnalogDevices 的ADuC83x 和 ADuC84x，以及 Infineon 的 XC866 等。 程序開發(fā)軟件 keil Keil C51 是 美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。前者可在相當(dāng)程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以 達(dá)到的效果。理論上同一種儀器可以在一個電路中隨意的調(diào)用。 完善的電路仿真功能（ Prospice） 。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。 通常 m為 60。 n——— 轉(zhuǎn)速、單位 :轉(zhuǎn) / 分 鐘。對于多周期測頻法 ,測量相對誤差為： Er3 =測量誤差值實際測量值 100%=1 2m 100 % (4) 從上式可知 ,被測脈沖信號周期數(shù) 1m 越大 ， 2m 就越大 ,則測量精度就越高。 ③多周期測頻法：在被測信號 1m 個周期內(nèi)，計數(shù)時鐘脈沖數(shù) 2m ,從而得到被測信號頻率 xf ， 則 xf 可以表示為 12xcf m f m? ， 1m 由測量準(zhǔn)確度確定。全面了解單片機(jī)和信號放大的具體內(nèi)容。早期直流電動機(jī)的控制均以模擬電路為基礎(chǔ)，采用運算放大器，非線性集成電路以及少量的數(shù)字電路組成，控制系統(tǒng)的硬件部分非常復(fù)雜，功能單一，而且系統(tǒng)非常不靈活、調(diào)試?yán)щy。傳統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測多采用測速發(fā)電機(jī)或 光電數(shù)字脈沖編碼器，也有采用電磁式 (利用電磁感應(yīng)原理或可變磁阻的霍爾元件等 )、電容式 (對高頻振蕩進(jìn)行幅值調(diào)制或頻率調(diào)制 )等，還有一些特殊的測速器是利用置于旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的放射性材料來發(fā)生脈沖信號 。 關(guān)鍵詞 ：霍爾元件；單片機(jī)；轉(zhuǎn)速測量；信號處理； LED 武漢理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） II Abstract With the rapid development of puter technology, microputer applications have perated into the production and all areas of people39。 目錄 摘要 ........................................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................................II 1 緒論 ..................................................................................................................................... 1 研究目的及意義 ...................................................................................................... 1 轉(zhuǎn)速測量方法 .......................................................................................................... 1 開發(fā)軟件研究 .......................................................................................................... 3 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ..................................................................................................................... 6 整體框架設(shè)計 .......................................................................................................... 6 信號采集系統(tǒng)設(shè)計 .................................................................................................. 6 單片機(jī)處理系統(tǒng)設(shè)計 ............................................................................................ 10 LED 顯示 ................................................................................................................ 14 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ................................................................................................................... 15 主程序設(shè)計 ............................................................................................................ 15 系統(tǒng)初始化 ............................................................................................................ 16 定時計數(shù)子程序 .................................................................................................... 18 顯示子程序 ............................................................................................................ 19 4 系統(tǒng)調(diào)試及分析 ............................................................................................................... 21 硬件調(diào)試 ................................................................................................................ 21 軟件調(diào)試 ................................................................................................................ 22 綜合調(diào)試 ................................................................................................................ 23 5 總結(jié) ................................................................................................................................... 24 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................... 25 附錄 ...........