【正文】 2選擇的是240歐姆的電阻，通過改變R3的阻值可以調(diào)整輸出電壓值,從而改變電機轉(zhuǎn)動頻率。調(diào)整管安全工作區(qū)保護。典型負載調(diào)整率 %。它的使用非常簡單，僅需兩個外接電阻來設(shè)置輸出電壓。復(fù)位期間，ALE、PSEN輸出高電平。綜合考慮，本設(shè)計采用30pf的電容，晶振的頻率采用12MHZ,時鐘電路在本系統(tǒng)中采用并聯(lián)方式，最后連接在單片機的18腳和19腳，其電路圖見圖41。 時鐘電路單片機各功能部件的運行都是以時鐘控制信號為基準(zhǔn)，有條不紊的工作。電機測速原理是在非磁材料的圓盤邊上粘貼兩塊磁鋼，霍爾傳感器固定在圓盤外緣，當(dāng)電機轉(zhuǎn)動時，磁鋼經(jīng)過霍爾傳感器正前方，改變了磁通密度，電機每轉(zhuǎn)動一圈，霍爾傳感器便輸出兩個脈沖，隨著轉(zhuǎn)盤的不斷轉(zhuǎn)動，就不斷產(chǎn)生脈沖信號，經(jīng)放大整形電路后送入單片機處理，轉(zhuǎn)化為計數(shù)脈沖，脈沖信號的頻率與轉(zhuǎn)動速度成正比，根據(jù)單位時間間隔內(nèi)的脈沖數(shù)，就可獲得被測電機轉(zhuǎn)速。方案三：采用LCD液晶顯示屏,液晶顯示屏的顯示功能強大,可顯示大量文字,圖形,顯示多樣,清晰可見,并且連接很方便 ,所以在此設(shè)計中采用了LCD液晶顯示器。 單片機模塊論證與選擇方案一：采用單片機AT89C52作為主控制器，使用霍爾傳感器進行測量的直流電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)。如圖33所示，是某光電編碼器的外形。它包含調(diào)制光源，由光敏元件等組成的光學(xué)系統(tǒng)、放大器、開關(guān)或模擬量輸出裝置。 式（24）即： 式（25）式中P——表示為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)一周脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖數(shù)；——表示硬件產(chǎn)生的基準(zhǔn)時鐘脈沖頻率：單位（Hz）；n ——表示轉(zhuǎn)速單位：（轉(zhuǎn)/分）；——表示時基脈沖。因此，為了提高測量精度，T要有足夠長的時間。為了實現(xiàn)系統(tǒng)功能，主要研究了以下內(nèi)容：1．分析轉(zhuǎn)速測量常用的兩種方法；2．根據(jù)電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的要求選擇合適的傳感器；3．系統(tǒng)各模塊的論證和選擇，總體方案的設(shè)計。如果要改變量程，還要將轉(zhuǎn)速表取出停轉(zhuǎn)后再改變量程。另一方面由于該轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)采用全數(shù)字結(jié)構(gòu)，因而可以很方便的實行遠程管理和控制，進一步提高現(xiàn)代化水平。本文介紹了電機轉(zhuǎn)速測量常用的方法，給出了基于單片機STC89C52的直流電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計方案，完成了電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計。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，單片機對脈沖數(shù)字信號的強大處理能力，使得全數(shù)字化系統(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，在測量范圍和測量精度方面都有極大的提高。前者在使用時必須與被測轉(zhuǎn)軸直接接觸，如離心式轉(zhuǎn)速表測速法、測速發(fā)電機測速法等；后者在使用時不需要與被測轉(zhuǎn)軸接觸,如閃光測速法、光電碼盤測速法。光電碼盤安裝在轉(zhuǎn)子端軸上，隨著電機的轉(zhuǎn)動，光電碼盤也跟著一起轉(zhuǎn)動，如果有一個固定光源照射在碼盤上，則可利用光敏元件，其接收到的光的次數(shù)就是碼盤的編碼數(shù)。 式(22)圖21 “M”法測量轉(zhuǎn)速脈沖將式（22）式代入式（21），則轉(zhuǎn)速n的表達式見式（23）。如圖22所示。T法適合于低速測量，轉(zhuǎn)速增高，誤差增大。圖31 光電傳感器的原理圖圖32 遮光葉片方案二：光電編碼器光電編碼器的工作原理與光電傳感器一樣，不過它已將光電傳感器、電子電路、碼盤等做成一個整體，只要用連軸器將光電傳感器的軸與轉(zhuǎn)軸相連，就能獲得多種輸出信號。在粘磁鋼時要注意，霍爾傳感器對磁場方向敏感，粘之前可以先手動接近一下傳感器，如果沒有信號輸出，可以換一個方向再試。 兩種單片機都能滿足設(shè)計需要，但STC89C52相對于AT89C52價格便宜，且抗干擾能力強，考慮到成本因素，因此選擇方案二。該方案更具人性化、智能化，但是就該設(shè)計要求而言，方案過于復(fù)雜，相對成本過高，工作量偏大。顯示器采用LCD液晶顯示器，負責(zé)顯示測得的轉(zhuǎn)速值及預(yù)設(shè)的高速、低速值。時鐘電路中。復(fù)位有兩種方式：上電復(fù)位和按鈕復(fù)位，本系統(tǒng)采用的是按鈕復(fù)位電路，見圖42。 穩(wěn)壓可調(diào)直流電源電路設(shè)計本系統(tǒng)采用LM317T三端可調(diào)式穩(wěn)壓器設(shè)計一個穩(wěn)壓可調(diào)直流電源，通過改變輸出電壓改變電機轉(zhuǎn)動的頻率，從而使電機產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速。穩(wěn)壓電路圖見圖45。它是近年來為適應(yīng)信息采集的需要而迅速發(fā)展起來的一種新型傳感器，這類傳感器具有工作頻帶寬，響應(yīng)快、面積小、靈敏度高、無缺點、便于集成化、多功能化等優(yōu)點，且易與計算機和其它數(shù)字儀表接口，因此被廣泛用于自動監(jiān)測、自動測量、自動報警、自動控制、信息傳遞、生物醫(yī)學(xué)等各個領(lǐng)域。釋放點：25430；當(dāng)施加的磁場達到“釋放點”(即)時，觸發(fā)器D輸出低電壓，使三極管E截止，輸出端V。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。15V) 電源抑制比100dB.設(shè)計的脈沖信號調(diào)理電路圖見圖411。圖412 液晶顯示器實物圖第3腳：VO為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。 LCD顯示電路本設(shè)計中LCD顯示器的714腳接單片機的P0口，同時加上上拉電阻，該LCD顯示器為兩行顯示，第一行顯示測得的當(dāng)前速度值，第二行顯示設(shè)置的高速值，低速值。其接口電路見圖414。圖416 S8550引腳圖其主要性能參數(shù)為：按三極管后綴號分為BCD檔，貼片為LH檔；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、Win2000、WinXP等操作系統(tǒng)。很多處理器支持C編譯器，這意味著對新的處理器也能很快上手，而不必知道處理器的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這使得用C語言編寫的程序比匯編程序有更好的可移植性。轉(zhuǎn)速值顯示子程序主負責(zé)將測得的當(dāng)前轉(zhuǎn)速值的顯示和設(shè)定的高速、低速值的顯示。TL1=0x00。 圖54 定時/計數(shù)器結(jié)構(gòu)工作方式寄存器TMOD用于設(shè)置定時/計數(shù)器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。控制寄存器TCON用于控制定時/計數(shù)器的啟動和溢出，它的字節(jié)地址為88H，可以進行位尋址，其低4位用于控制外部中斷，TCON的高4位用于控制定時/計數(shù)器的啟動和中斷申請。TR1（）：T1運行控制位。TR0由軟件置1或清0。ET0=0，禁止T0中斷；ET0=1，允許T0中斷。 ES（)，串行口中斷允許位。有四種工作方式，使用時可根據(jù)情況選擇其中一種。此時，T0作為16位定時器，定時時間為50ms,循環(huán)10次后，關(guān)閉中斷。此時計數(shù)器T1統(tǒng)計在500ms內(nèi)所得到的脈沖數(shù)，然后通過轉(zhuǎn)速值計算子程序?qū)Φ玫降拿}沖數(shù)進行計算，得到每秒的轉(zhuǎn)速，再通過顯示子程序把得到的數(shù)值顯示出來。當(dāng)檢測到有鍵按下后，延時一段時間再做下一步的檢測判斷。TI計數(shù)器測得的脈沖數(shù)通過計算，轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)速值，TI獲得的脈沖數(shù)N為定時500ms所得到的值，電機每轉(zhuǎn)動一圈，產(chǎn)生兩個脈沖。 報警程序流程圖報警程序的軟件設(shè)計要實現(xiàn)的功能是：當(dāng)所測的的轉(zhuǎn)速值超過預(yù)定的高速值時，蜂鳴器發(fā)聲報警，同時二極管紅燈3亮，當(dāng)轉(zhuǎn)速值低于預(yù)定的低速值時，蜂鳴器同樣報警，同時二極管紅燈1亮，當(dāng)測得的轉(zhuǎn)速值處于低速值和高速值之間時，二極管綠燈2亮。提供Schematic Drawing、SPICE仿真與PCB設(shè)計功能，同時可以仿真單片機和周邊設(shè)備，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU，并提供周邊設(shè)備的仿真，例如37led、示波器等。由于在虛擬仿真電路圖中，沒有電機及傳感器，在Proteus軟件里仿真的效果圖如下圖61所示：圖61 仿真圖 硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要是針對轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的單片機硬件電路進行調(diào)試，這一部分硬件調(diào)試主要分成兩大塊：上電前的調(diào)試和上電后的調(diào)試。其測試結(jié)果見下圖。針對這個問題，仔細檢查了程序，發(fā)現(xiàn)程序中出現(xiàn)了邏輯錯誤，通過修改程序解決問題。針對這個情況，在通電前，檢查電源電壓的幅值和極性。首先，鞏固了以前學(xué)習(xí)的知識，更深層次地研究和學(xué)習(xí)電子方面的知識和原理；其次，加強了單片機知識的掌握，提高了對單片機鍵盤模塊、顯示模塊、測量模塊等周邊模塊應(yīng)用的能力，特別是在調(diào)試過程中掌握了軟件和硬件充分結(jié)合的調(diào)試方法，體會到了實踐中得出理論、理論中去實踐的研究學(xué)習(xí)過程當(dāng)然，通過本次設(shè)計我也發(fā)現(xiàn)了自己還有很多的不足，也走了不少彎路。 //1選擇數(shù)據(jù)選擇器 0選擇指令選擇器 sbit LCD_RW = P2^6。bit alarm=1。 } }}//檢查LCD忙狀態(tài),lcd_busy為1時，忙，等待。_nop_()。void lcd_write_cmd(uchar cmd){ while(lcd_busy())。 void lcd_write_data(uchar dat){ while(lcd_busy())。 delay_ms(10)。 //移動光標(biāo) delay_ms(5)。m++) lcd_write_data(line1[m])。i++) { } }}void beep(uchar j,uchar k)//聲音間隙j=18合適 響聲長短k=100255 { uchar i。j0。 if(temp!=0x0f) { delay(10)。 case 0x07:line=3。} // 等待按鍵松開 break。 while(keyport==0x70) { delay(10)。 uchar min_array[3]={0}。 line1[10]=num_array[2]+0x30。 line2[4]=max_array[1]+0x30。 line2[12]=min_array[0]+0x30。 } else //低于預(yù)定低速時 { if(alarm) beep(2,150)。 if(T0_count=10) { T0_count=0。TL0=0xB0。 //設(shè)置定時器工作方式，即T0為16位定時器、T1為16位計數(shù)器。TR1=1。TL0=0xB0。TL1=0x00。 //關(guān)中斷開關(guān) TR0=0。 LED2=1。 LED1=1。 num=Nmin。 line1[12]=num_array[0]+0x30。 uchar i=0。 } if(key_voice) beep(5,170)。 while(keyport==0xd0) { delay(10)。 } } } keyport=0xf0。 if(temp!=0x0f) { switch(temp) { case 0x0e:line=0。k0。ik。 //設(shè)置顯示位置為第二行第1個字符,40H67H共40字符 for(m=0。 //清除LCD的顯示內(nèi)容 delay_ms(5)。 //16*2顯示，5*7點陣，8位數(shù)據(jù) delay_ms(5)。 LCD_RS=1。 LCD_RS=0。}。 LCD_RS=0。 while(ms) { for(y = 0。 //LCD使能端sbit BEEP = P2^0。本次設(shè)計讓我深深的感受到以后在做任何事情時，我們需要的不僅是知識，還需要細心，需要耐心，需要實踐。若有高壓，聯(lián)機仿真器調(diào)試時，將會損壞仿真器等，有時會使應(yīng)用系統(tǒng)中的集成塊發(fā)熱損壞。針對這個情況，加了一個三極管驅(qū)動解決問題。圖63 正常轉(zhuǎn)速圖在圖63中，當(dāng)轉(zhuǎn)速為69（轉(zhuǎn)/秒）時，由于處在低速值和高速值之間，不報警，同時中間的發(fā)光二極管綠燈亮。上電后的調(diào)試：在確保硬件電路的正常情況下方可上電調(diào)試，上電調(diào)試的目的是校驗電路是否接錯，同時還要檢驗原理是否正確。一臺計算機、一套電子仿真軟件，在加上一本虛擬實驗教程，就可相當(dāng)于一個設(shè)備先進的實驗室。圖57 蜂鳴器報警程序6 系統(tǒng)調(diào)試為了更好的測試電路，本系統(tǒng)首先用軟件進行仿真，仿真成功后，再焊接硬件電路進行調(diào)試，這對于實現(xiàn)系統(tǒng)功能起到事半功倍的效果。 速度值顯示處理程序要把num在液晶顯示器上顯示出來，需要把所得的值的每一位分離出來，其數(shù)據(jù)處理過程如下：轉(zhuǎn)速值的個