【正文】 論文作者簽名： 日期： 版權(quán)與使用授權(quán)聲明 重慶文理學(xué)院有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。 } delay(15)。 //轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的百位 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 22 頁 共 22 頁 display[9]=(zhuan/10%10+39。 //計(jì)時(shí)器開始工作 IT0=1。 //寫一個(gè)字符后地址指針加 1 delay(5)。 zhuan=0。 msec++。 //開外部中斷 0 return。 //選著寫數(shù)據(jù) 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 20 頁 共 22 頁 P0=data0。i112。 //LCD1602 讀寫選擇端 sbit lcdcs=P2^2。 從 論文 的 選題到完成， 都傾注了導(dǎo)師大量的心血。 1．用示波器測得霍爾傳感器 out 端輸出波形如圖 14 所示： 重慶文理學(xué)院本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 15 頁 共 22 頁 圖 14 示波器輸出波形 2．硬件實(shí)物如圖 1圖 16 所示： 圖 15 硬件實(shí)物圖 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 22 頁 圖 16 硬件實(shí)物 8 結(jié)束語 通過 本次設(shè)計(jì)， 學(xué)習(xí)了 霍爾傳感器、 AT89C51 單片機(jī)、 LCD1602 顯示 等 相關(guān) 知識，查閱了相關(guān)資料，實(shí)現(xiàn)了 “ 基于 單片機(jī) 的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) ” 的基本要求。通常交叉使用單步運(yùn)行 ,斷點(diǎn)運(yùn)行 ,連續(xù)運(yùn)行等多種方式 ,每次執(zhí)行完畢后 ,檢查 CPU 執(zhí)行現(xiàn)場 ,RAM 的有關(guān)內(nèi)容 ,I/O 接口的狀態(tài)等。此外， Proteus 還提供圖形顯示功 能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來。圖 11程序框圖所示 . N Y N Y Y N 圖 11 程序框圖 開始 初始化 是否啟動？ 等待中斷 3次中斷完？ 是否達(dá)到報(bào)警值？ 顯示處理 重慶文理學(xué)院本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 13 頁 共 22 頁 6 仿真與調(diào)試 Keil 軟件簡介 KeilC51 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)。每到 1s 讀一次外部中斷 0INT 計(jì)數(shù)值，此值即為脈沖信號的頻率，代表的即是電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 單片機(jī)的 硬件 連接 重慶文理學(xué)院本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 11 頁 共 22 頁 圖 9 1602 與單片機(jī)接線圖 硬件連接圖如圖 9所示。 第 3腳： VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地時(shí)對比度最高，對比度過高時(shí)會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對比度。 LCD1602 LCD1602簡介 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點(diǎn)陣式 LCD，目前常用 16*1， 16*2， 20*2 和 40*2 行等的模塊。 圖 6霍爾器件測速原理 轉(zhuǎn)速測量方法 轉(zhuǎn)速的測量方法很 多，根據(jù)脈沖計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量的方法主要有 M法 (測頻法 )、T法 (測周期法 )和 MPT 法 (頻率周期法 )，該系統(tǒng)采用了 M 法 (測頻法 )。 A3144E 系列單極高溫霍爾效應(yīng)集成傳感器是由穩(wěn)壓電源，霍爾電壓發(fā)生器，差分放大器，施密特觸發(fā)器和輸出放大器組成的磁敏傳感電路，其輸 入為磁感應(yīng)強(qiáng)度，輸出是一個(gè)數(shù)字電壓訊號 。在閑置模式下， CPU 停止工作。 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。在平時(shí)， 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。當(dāng) P3 口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。 在 40 個(gè)管腳中，其中有 32個(gè)腳可用于各種控制，比如控制小燈的亮與滅、控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、控制電梯的升與降等，這 32 個(gè)腳叫做單片機(jī)的“端口”，在單片機(jī)技術(shù)中，每個(gè)端口都有一個(gè)特定的名字，比如第一腳的那個(gè)端口叫做“ ”。 方案二：采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示簡單文字比較適合 ,如果顯示數(shù)字則浪費(fèi)資源 ,而且價(jià)格也相對較高。 單片機(jī)的選擇 方案一：采用型號為 AT89C51 的單片機(jī) 作為主 控制 器。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。 ⑥ 軟硬件聯(lián)合調(diào)試。 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 ⑴ 利用開關(guān)型霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的測量。前者在使用時(shí)必須與被測軸直接接觸，如離心式轉(zhuǎn)速表、磁性轉(zhuǎn)速表與測速發(fā)電機(jī)等；后者在使用時(shí)不需要與被測轉(zhuǎn)軸接觸，如光電式轉(zhuǎn)速表、電子數(shù)字式轉(zhuǎn)速表、閃光測速儀等。轉(zhuǎn)速是工程中應(yīng)用非常廣泛的一個(gè)參數(shù)，其測量方法較多，而模擬量的采集和模擬處理一直是轉(zhuǎn)速測量的主要方法，但這種測量技術(shù)已不能適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的要求，在測量范圍和精度上，已不能滿足大多數(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用。Speed measurement 重慶文理學(xué)院本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 1 頁 共 22 頁 1 引言 在 生產(chǎn) 中，經(jīng)常會遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合。 分類號 單位代 碼 10642 密 級 公 開 學(xué) 號 學(xué)士學(xué)位論文 論文題目：基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 論文作者： 指導(dǎo)教師： 學(xué)科專業(yè)：電氣工程與自動化 提交論文日期： 2021年 11月 05日 論文答辯日期： 2021年 11月 13日 學(xué)位授予單位：重慶文理學(xué)院 中 國 ? 重 慶 2021 年 11月Graduation Thesis of Chongqing University of Arts and sciences Microcontrollerbased Speed Measurement System Design Candidate: Supervisor: Major: Electrical Engineering and Automation College of Electron amp。例如在發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、機(jī)床主軸等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的試驗(yàn)、運(yùn)轉(zhuǎn)和控制中，常需要測量和顯示其轉(zhuǎn)速。隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)測量得到普遍應(yīng)用，特別是單片機(jī)對脈沖數(shù)字信號的強(qiáng)大處理能力，使得全數(shù)字量系統(tǒng)越來越 普及，其轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)也可以用全數(shù)字化處理。測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的傳統(tǒng)方法是使用光電式轉(zhuǎn)速測量表。 ⑵ 利用 AT89C51 單片機(jī) 來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。 3 設(shè)計(jì)方案論證與選擇 傳感器的選擇 方案一：采用 開關(guān) 型霍 爾傳 感器 A3144以及磁鋼，由它們來檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速。把這些脈沖通過一系列的波形整形成單片機(jī)可以識別的 TTL 電平，即可算出輪子即時(shí) 的轉(zhuǎn)速。 AT89C51 是帶 4K 字節(jié)閃爍可編程擦除只讀存儲器的低電壓、高性能 CMOS8 位微處理器。 方案三：采用 LCD 液晶顯示屏 ,液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大 ,可顯示大量文字 ,圖形 ,顯示多樣 ,清晰可見 ,并且連接很方便。 主要特性： ? 與 MCS51 兼容 ? 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲 器 ? 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ? 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10年 ? 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz ? 三級程序存儲器鎖定 ? 128*8 位內(nèi)部 RAM ? 32 可編程 I/O線 ? 兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ? 5 個(gè)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(shí)鐘電路 [4] 重慶文理學(xué)院本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 5 頁 共 22 頁 管腳說明 圖 3 AT89C51 管腳分布 ? VCC：供電電壓 ? GND：接地 。 ? P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。作為輸入，由基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 22 頁 于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 它是一種單磁極工作的磁敏電路，適用于矩形或者柱形磁體下工作 。由于轉(zhuǎn)速是以單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)數(shù)來衡量，在變換過程中