【正文】 nsigned char code display_speed[] ={*Speed= . m/s}。另外，由于電機(jī)的轉(zhuǎn)盤是采用塑料盤片磨制而成，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)容易打飄不穩(wěn)，導(dǎo)致獲得的脈沖信號頻率與實(shí)際轉(zhuǎn)速有一定的誤差?？梢詥尾秸{(diào)試也可以模塊調(diào)試，最好的是可以對你所懷疑的語句模塊設(shè)置斷點(diǎn)。寫程序要有足夠的注釋、說明文檔、流程圖、原理圖。查閱有關(guān)資料結(jié)合選用的光電傳感器相關(guān)參數(shù)，我們設(shè)計(jì)了如圖 。信號盤旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的脈沖數(shù)，等于其上的孔數(shù)。 信號盤可用一般鋼板制成，這個(gè)信號盤就是發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的轉(zhuǎn)盤，盤上共有 11個(gè)齒，每個(gè)大孔直徑為 6mm，盤中心還有一個(gè)中心孔。第三字節(jié)為尾數(shù)的低字節(jié)。然后判 斷待測信號的下跳沿是否到來 ， 待測信號的下跳沿到來后 ， 運(yùn)行控制位 TR 清 0 ， 停止計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)閘門由軟件延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn) ， 從計(jì)數(shù)閘門的最小值開始 ， 也就是從測量頻率的高量程開始。運(yùn)算得到的是壓縮 BCD碼，需要將其轉(zhuǎn)換為非壓縮 BCD碼，從標(biāo)號 CBCD開始的一段程序即作了這樣的處理。 數(shù)據(jù)處理完成對各種測量數(shù)據(jù)的處理，如各種數(shù)據(jù)的計(jì)算、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換等。 C1～ C4為濾波電容，濾除電壓中的高頻部分，使電壓趨于穩(wěn)定的直流電壓。其芯片內(nèi)有過熱和安全工作區(qū)保護(hù)，最大輸出電流為 。 光電式轉(zhuǎn)速儀設(shè)計(jì) 10 232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”。 P0 內(nèi)部沒有上拉電阻， P2 口內(nèi)部有弱上拉 。當(dāng)其中任一按鍵按下時(shí)，其對應(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。 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。 圖 電路模擬仿真示意圖及其模擬仿真結(jié)果 測量系統(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）的簡稱 ， 是指在一塊芯片上集成了中央處理器 CPU、隨機(jī)存儲器 RAM、程序存儲器 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)。兩個(gè)信號輸入端中，Vi（ ）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的位相反 。 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時(shí)，還必須配備適當(dāng)?shù)男盘栒{(diào)理電路。 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。 白城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 光電傳感器簡介 光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。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。其中信號預(yù)處理電路包含信號放大、波形變換和波形整形。詳細(xì)介紹了單片機(jī)的測量轉(zhuǎn)速系統(tǒng)及 PC 機(jī)與單片機(jī)之間的串行通訊。 白城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 光電式轉(zhuǎn)速儀設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 電氣自動化 指導(dǎo)教師： 職 稱： 起止日期： 白 城 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 白城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 I 摘 要 在工程實(shí)踐中，經(jīng)常會遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合，測量轉(zhuǎn)速的方法分為模擬式和數(shù)字式兩種。 本設(shè)計(jì)主要用 AT89C51 作為控制核心，由霍爾傳感器、 LED 數(shù)碼顯像管、 HIN232CPE 電平轉(zhuǎn)換、 及 RS232構(gòu)成。設(shè)固定的測量時(shí)間為 Tc（ min），計(jì)數(shù)器計(jì)取的脈沖個(gè)數(shù) m，假定脈沖發(fā)生器每轉(zhuǎn)輸出 p個(gè)脈沖，對應(yīng)被測轉(zhuǎn)速為 N（ r/min），則 f=pN/60Hz；另在測量時(shí)間 Tc內(nèi)，計(jì)取轉(zhuǎn)速傳感器輸出的脈沖個(gè)數(shù) m應(yīng)為 m=Tcf ，所以，當(dāng)測得 m值時(shí)，就可算出實(shí)際轉(zhuǎn)速值 [1]： N=60m/pTc (r/min) （ 1） 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)組成框圖 系統(tǒng)由信號預(yù)處理電路、單片機(jī) STC 89C5系統(tǒng)化 LED顯示模塊、串口數(shù)據(jù)存儲電路和系統(tǒng)軟件組成。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。 圖 脈沖發(fā)生源硬件結(jié)構(gòu)圖（左為正視圖，右為側(cè)視圖） 光電轉(zhuǎn)換及信號調(diào)理電路設(shè)計(jì) 由于系統(tǒng)需要將光信號轉(zhuǎn)換為電信號， 因而需要使用光電傳感器并設(shè)計(jì)相應(yīng)的信號調(diào)理電路，以得到符合要求的脈沖信號，送給單片機(jī) STC89C51進(jìn)行計(jì)數(shù)，同時(shí)得到計(jì)數(shù)的時(shí)間，由單片機(jī)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算以得到電動機(jī)轉(zhuǎn)速。所謂透射式是指被測物體放在光路中，恒光源發(fā)出的光能量穿過被測物，部份被吸收后，透射光投射到光電元件上；所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測物上，再從被測物體表面反射 后投射到光電元件上；所謂遮光式是指當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測物光遮其中一部份，使投射剄光電元件上的光通量改變，改變的程度與被測物體在光路位置有關(guān)。 綜上所述，各種光源各具優(yōu)點(diǎn)，但從經(jīng)濟(jì)與使用便利方面考慮，并考慮到抗干擾性能，我們決定選用 紅外光二極管做系統(tǒng)測量的光源。每一組運(yùn)算放大器可用圖 ，它有 5個(gè)引出腳，其中“ +”、“ ”為兩個(gè)信號輸入端，“ V+”、“ V”為正、負(fù)電源端，“ Vo”為輸出端。如圖 MULTISIM 進(jìn)行電路模擬仿真示意圖及其模擬仿真結(jié)果。 ⑵ 128 字節(jié)的 RAM 數(shù)據(jù)存儲器， 21 個(gè)特殊功能寄存器 SFR。 圖 STC89C51 管腳圖 鍵盤顯示模塊設(shè)計(jì) 圖 ， 按鍵功能 通過軟件編程設(shè)置： 按 K0為清零、復(fù)位； 按 K1顯示計(jì)時(shí)時(shí)間； 按 K2顯示計(jì)數(shù)脈沖數(shù)； 此按鍵電路為低電平有效，當(dāng)無按鍵按下時(shí) ，單片機(jī)輸入引腳 、 、 、 端口均為高電平。 P0口 和 P2口都是準(zhǔn)雙向口，輸出時(shí)需要接上拉電阻。目前， RS232標(biāo)準(zhǔn)就是其中比較常用的一種，這樣，一方面可提高這些設(shè)備的通用性，另一方面又增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳送時(shí)的可靠性。最簡的電路外接元件只需一個(gè)固定電阻和一只電位器。 15V交流電壓，再經(jīng)橋堆整流器變?yōu)榇笮∽兓闹绷麟妷骸?15V 直流穩(wěn)壓電源 光電式轉(zhuǎn)速儀設(shè)計(jì) 12 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件部分由數(shù)據(jù)處理程序、按鍵程序設(shè)計(jì)、中斷服務(wù)子程序、 LED顯示程序等幾個(gè)部分組成。計(jì)算 得到的結(jié)果是二進(jìn)制的整數(shù)，要將數(shù)據(jù)送往顯示緩沖區(qū)需要將該數(shù)轉(zhuǎn)化為 BCD碼。 在對定時(shí) / 計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)寄存器清 0 后 ， 置運(yùn)行控制位 TR 為 1 ， 啟動對待測信號的計(jì)數(shù)。待測信號的上跳沿到來后 ， 置運(yùn)行控制位 TR 為1 ， 以單片機(jī)工作周期為單位 ， 啟動對待測信號的周期測量。第二字節(jié)為尾數(shù)的高字節(jié) 。 光電式轉(zhuǎn)速儀設(shè)計(jì) 16 第四章 制作調(diào)試 在硬件調(diào)試與制作方面，可從下面系列著手考慮。測量用器件封裝后，固定裝在貼近信號盤的位置，當(dāng)信號盤轉(zhuǎn)動時(shí)，光電元件即可輸出正負(fù)交 替的周期性脈沖信號。為了進(jìn)行信號的分 析、處理、顯示和記錄，須對信號作放大、運(yùn)算、分析等處白城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 理，這就引入了中間變化電路。將來需要調(diào)整時(shí)，只要修改定義部分就好了。該軟件中有硬件調(diào)試和軟件調(diào)試功能可以看到單片機(jī)內(nèi)存單元對應(yīng)的運(yùn)行值，外圍部件中可以顯示單片機(jī)端口，中斷、定時(shí)器 定時(shí)器 定時(shí)器 3 還有串口對應(yīng)的運(yùn)行值。 光電式轉(zhuǎn)速儀設(shè)計(jì) 18 第五章 結(jié)果分析 設(shè)計(jì)已基本完成題目中的各項(xiàng)要求，但是還是有一定的誤差，其中電機(jī)轉(zhuǎn)速的測量與實(shí)際轉(zhuǎn)速相差 15 轉(zhuǎn) /分左右 ，經(jīng)分析主要是由以下原因造成的：中斷處理的進(jìn)入和中斷處理程序都會有一定時(shí)間的延時(shí)，從而造成時(shí)間閘門的誤差，這是造成測量誤差的一個(gè)主要因素。//學(xué)號 unsigned char code display_round[] ={*Round= . r/s}。 sbit AT24C02_SCL = P3^1。 //開啟 void AT24C02_STOP(void)。 //向 AT24C02 讀出數(shù)據(jù) //函數(shù)定義 void _init(void)。 //按鍵控制顯示 void _n us(uchar)。 //里程 末位 uint sh。另外一方面，在自己的親身實(shí)踐中，也發(fā)現(xiàn)了自己的一些不足的地方，有待進(jìn)一步提高與改善。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，特別要感謝侯老師以及其他老師和同學(xué)給我們的熱心幫助和鼓勵(lì)，才使得我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠很好的完成。而這正是我們學(xué)習(xí)理論知識的目的之所在。 } //END 白城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 27 致 謝 關(guān)于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，感受頗多。 //時(shí)間周期個(gè)數(shù) uint time i。 //定時(shí)器初始化 光電式轉(zhuǎn)速儀設(shè)計(jì) 26 void dis_speed(void)。 //讀入單字節(jié) uchar AT24C02_RD