【正文】 路中平行線(xiàn)之間的干擾，導(dǎo)致當(dāng)電路上電工作時(shí)就發(fā)生串?dāng)_的現(xiàn)象， 選擇的焊盤(pán)過(guò)小，布線(xiàn)是線(xiàn)的寬度不夠，稍微大點(diǎn)的電流，就可以把電路燒壞了，還有不穩(wěn)定，發(fā)生干擾等現(xiàn)象， 使得連接 PC 機(jī)的電路工作不穩(wěn)定，在以后的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要 注意。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 馬德貴 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(shí)的目的之所在。 關(guān)于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，感受頗多。 （ 7）由于單片機(jī)與 PC機(jī)之間的設(shè)置 以及電平轉(zhuǎn)換 不一致 具體參見(jiàn)通信部分的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 利用萬(wàn)用表檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)接 5V和地的 PCB上的線(xiàn)都?jí)牧?，重新用線(xiàn)接在電路板上。 程序調(diào)試過(guò)程 ： 整個(gè)程序是一個(gè)主程序調(diào)用各個(gè)子程序?qū)崿F(xiàn)功能的過(guò)程，要使主程序和整個(gè)程序都能平穩(wěn)運(yùn)行，各個(gè)模塊的子程序的正確與平穩(wěn)運(yùn)行必不可少，所以在軟件調(diào)試的最初階段就是把各個(gè) 子程序模塊進(jìn)行分別調(diào)試。 通過(guò)添加觀察項(xiàng)菜單可以將用戶(hù)希望觀察的變量添加到觀察窗口中，長(zhǎng)期進(jìn)行觀察。 通過(guò)型單步僅執(zhí)行下一條源語(yǔ)句程序，然后又停止。高級(jí)語(yǔ)言還支持源文件調(diào)試和匯編語(yǔ)言指令行對(duì)照調(diào)試。即可 檢查數(shù)碼管的硬件電路是否正確，即可判斷顯示驅(qū)動(dòng)電路整個(gè)完整，首先排除這里的故障。 上電后的調(diào)試 在確保硬件電路正常，無(wú)異常情況 (斷路或短路 )方可上電調(diào)試，上電調(diào)試的目的是檢驗(yàn)電路是否接錯(cuò)，同時(shí)還要檢驗(yàn)原理是否正確，在本次課程設(shè)計(jì)中，上電調(diào)試主要只轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的單片機(jī)控制部分、數(shù)碼管點(diǎn)亮部分、和上位機(jī)通信是的電平轉(zhuǎn)換和串口通信部分的硬件調(diào)試。 顯示部分程序分為兩部分：十進(jìn)制 BCD 轉(zhuǎn)換成非壓縮 BCD 碼；查表程序顯示數(shù)據(jù)。 為數(shù)碼管能夠顯示出來(lái)，需將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，在將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為非壓縮 BCD 碼后，才能調(diào)用查表程序，最后送顯示。 基于單片機(jī) 的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 圖 4－ 11 HIN232CPE 電平轉(zhuǎn)換器及外接元件圖 5 軟件設(shè)計(jì) 本章重點(diǎn)闡述測(cè)量 轉(zhuǎn)速的匯編語(yǔ)言。 器件的介紹 ： RS232C RS232C 是美國(guó)電氣工業(yè)協(xié)會(huì)推廣使用的一種串行 通信總路線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，是 DCE(數(shù)據(jù)通信設(shè)備，如微機(jī) )和 DTE(數(shù)據(jù)終端設(shè)備，如 CRT)間傳輸串行數(shù)據(jù)的接口總線(xiàn)。 因?yàn)榛魻柶骷枰ぷ麟娫?，在作運(yùn)動(dòng)或位置傳感時(shí)，一般令磁體隨被檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)，將霍爾器件固定在工作系統(tǒng)的適當(dāng)位置，用它去檢測(cè)工作磁場(chǎng)，再?gòu)臋z測(cè)結(jié)果中提取被檢信息。 基于單片機(jī) 的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 霍爾傳感器的應(yīng)用 使用霍爾器件檢測(cè)磁場(chǎng)的方法極為簡(jiǎn)單，將霍爾器件做成各種形式的探頭，放在被測(cè)磁場(chǎng)中，因霍爾器件只對(duì)垂直于霍爾片表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度敏感，因而必須令磁力線(xiàn)和器件表面垂直，通電后即可由輸出電壓得到被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 集成霍爾傳感器是利用硅集成電路工藝將霍爾元件和測(cè)量線(xiàn)路 集成在一起的一種傳感器?；魻柶骷曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)。若顯示器的位 數(shù)不大于 8 位，則控制顯示器公共極電位只需 8位口（稱(chēng)為掃描口），控制各位顯示器所顯示的字形也需一個(gè) 8 位口 （稱(chēng) 為段 數(shù)據(jù) 口）。 1 位顯示器由八 個(gè)發(fā)光二極管組成，其中七個(gè)發(fā)光二極管 a~g 控制七個(gè)筆畫(huà)（段）的亮或暗，另一個(gè)控制一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的亮和暗，這種筆畫(huà)式的七段顯示器能顯示的字符較少，字符的開(kāi)頭有些失真，但控制簡(jiǎn)單，使用方便。10MHZ時(shí)約為 1ms， 1MHZ時(shí)約為 10ms，所以一般為了可靠的復(fù)位， RST在上電 應(yīng)保持 20ms以上的高電平。 圖 42 CMOS 型單片機(jī)時(shí)鐘電路框圖 復(fù)位電路 計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)運(yùn) 行時(shí)都需要復(fù)位，使中央處理器 CPU和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，它 控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。 10./EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。作為輸入，由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。 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(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě) “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 低功耗的閑置和掉電模式 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10年 單片機(jī)模塊 根據(jù)系統(tǒng)功能要求以及單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)思路（如圖 3－ 1）對(duì)單片機(jī)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，要使單片機(jī)準(zhǔn)確的測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，并且使測(cè)出的數(shù)據(jù)能顯示出來(lái)，所以整個(gè)單片機(jī)部分分為傳感器電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、執(zhí)行元件以及顯示電路五個(gè)部分。主要編寫(xiě)一個(gè)外部中斷服務(wù)程 序 INT_0，讀取記數(shù)值的三個(gè)字節(jié)，并再次清 0記數(shù)初值以便下次的記數(shù)和計(jì)算。 轉(zhuǎn)速測(cè)量部分 的 硬件設(shè)計(jì)思路：本次設(shè)計(jì)單片機(jī) 部分的硬件框圖如 圖 2－ 1所示。 系統(tǒng)要求及主要內(nèi)容 將霍爾傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)輸出入到單片機(jī)的外部中斷 0 口，單片機(jī)工作在內(nèi)部定時(shí)器工作方式 0，對(duì)周期信號(hào)進(jìn)行內(nèi)部記數(shù)，調(diào)用計(jì)算公式算出轉(zhuǎn)速，調(diào)用顯示程序顯示在 LED 上，同時(shí)通過(guò)串口向 上位機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)速 數(shù)據(jù)。在這里懇請(qǐng)指導(dǎo)老師和各位專(zhuān)家老師批評(píng)指正。s widespread application, specially high performance price pared to monolithic integrated circuit39。電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，轉(zhuǎn)速是一個(gè)必不可少的一個(gè)參數(shù)。數(shù)字式通常采用光電編碼器，霍爾元件等為檢測(cè)元件，得到的信號(hào)是脈沖信號(hào)。 本文重點(diǎn)是測(cè)量速度并顯示 在 5位 LED 數(shù)碼管上。它具有功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、應(yīng)用簡(jiǎn)單靈活，因而使用非常廣泛，有力地推動(dòng)各行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和更新?lián)Q代。 傳感器電路、轉(zhuǎn)速測(cè)量、 LED 顯示、電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)等將在以下章節(jié)作詳細(xì)地設(shè)計(jì)。 3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 硬件電路設(shè)計(jì)思路 硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求，在選擇的 機(jī)型的基礎(chǔ)上，具體確定系統(tǒng)中所要使用的元器件，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的原理框圖、電路原理圖。 軟件工作流程： 霍爾傳感器利用磁電效應(yīng)產(chǎn)生一周期脈沖向單片機(jī)的外部中斷 0（ ） 口 發(fā)送一個(gè) 中斷 信號(hào)， 定時(shí)器工作在內(nèi)部定時(shí)， TH0、TL0 設(shè)定初值為 0，作為除數(shù)的低兩字節(jié)，利用軟件記數(shù)器、定時(shí)器 0 中斷的次數(shù)作為除數(shù)高字節(jié)。 整個(gè)單片機(jī)測(cè)量轉(zhuǎn)速系統(tǒng)為單片機(jī)控制模塊、霍爾傳感器模塊、發(fā)送模塊，各個(gè)模塊都承擔(dān)著各自的任務(wù)。 圖 41 AT89C51 引腳圖 主要特性： 兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。 9./PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。 振 蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別 為反向放大器的輸入和輸出。在閑置模式下， CPU 停止工作。清“ 0” PD，使振蕩器工作產(chǎn)生時(shí)鐘，單片機(jī)便正常運(yùn)行。對(duì)于 MOS(AT89C51)單片機(jī)只基于單片機(jī) 的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 要接一個(gè)電容至 VCC即可 (見(jiàn)圖 4－ 3)。 LED有單個(gè) LED和八段 LED之分，也有共陰和共陽(yáng)兩種。 所謂動(dòng)態(tài)顯示，就一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器（掃描），對(duì)于每一位顯示器來(lái)說(shuō)，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。 圖 47 五位動(dòng)態(tài)顯示電路 霍爾傳感器簡(jiǎn)介 霍爾器件概述 霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器，已發(fā)展成一個(gè)品種多樣的基于單片機(jī) 的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 磁傳感器產(chǎn)品族，并已得到廣泛應(yīng)用。前者輸出模擬量，后者輸出數(shù)字量。按照輸出信號(hào)的形式，可以分為開(kāi)關(guān)型集成霍爾傳感器和線(xiàn)性集成霍爾傳感器兩種類(lèi)型。為保證霍爾器件，尤其是霍爾開(kāi)關(guān)器件的可靠工作，在應(yīng)用中要考慮有效工作氣隙的長(zhǎng)度。本次所采用的是 HIN232CP，我們要對(duì)其外圍電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，下面我們將詳細(xì)的敘述。 HIN232CPE 能將 RS232C 電平轉(zhuǎn)換成 TTL 電平，也能將 TTL 電平轉(zhuǎn)換成 RS232C 電平，只需單 +5V 供電，由內(nèi)部升高電路產(chǎn)生 10V～ +12V。 下面我們將介紹除數(shù)是如何獲得的： 單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量完成，定時(shí)器 T0 作為內(nèi)部定時(shí)器，外部中斷來(lái)的時(shí)候讀取 TH0， TL0，并同時(shí)清零 TH0、 TL0，使定時(shí)器再次循環(huán)計(jì)內(nèi)部脈沖。 讀取定時(shí)值 調(diào)用除法程序 返 回 除 法 基于單片機(jī) 的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 Y N 圖 5－ 3 除法程序流程圖 按照數(shù)制轉(zhuǎn)換方法可以畫(huà)出流程圖。 上電前的調(diào)試 在上電前，我們必須確保電路中不存在斷路或短路情況，這一工作是整個(gè)調(diào)試工作的第一步，也是非常重要的一個(gè)步驟。電路上電檢查 7407是否接上電源和地讓其正常工作。 LCA51 軟件全面支持匯編語(yǔ)言， C51 語(yǔ)言， PL/M51 語(yǔ)言的編譯 /連接、調(diào)試。跟蹤應(yīng)用程序使用戶(hù)能夠在運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)，看到 PC 指針在應(yīng)用源代碼程序中的確切位置， LCA51 提供以下方法對(duì)程序的執(zhí)行進(jìn)行跟蹤。如果用戶(hù)按熱鍵 F4，調(diào)試程序繼續(xù)執(zhí)行程序代碼，直到它到達(dá)光標(biāo)行處或調(diào)試程序遇到另一個(gè)斷點(diǎn)。 LCA51 軟件提供一系列更改變量數(shù)值的方法，以便用戶(hù)能檢查程序?qū)φ麄€(gè)變量值范圍的反應(yīng)，而無(wú)需為設(shè)置每個(gè)值而重新加載調(diào)試。 PC機(jī)與單片機(jī)之間的通信成功。在波形頻率 改變而轉(zhuǎn)速不改變由于在調(diào)用顯示程序時(shí)候在調(diào)用之后在顯示這里死循環(huán)，不能適時(shí)進(jìn)行計(jì)算了。 基于單片機(jī) 的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 37 參考文獻(xiàn) [1].何立民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 .北京： 北京航空航天大學(xué)出版社， 1997， 10 [2].張有德 .單片微機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn) .上海 :復(fù)旦大學(xué)出版社 ， 1997， 8 [3].李朝青 .單片機(jī) amp。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是高精度大范圍的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)，在實(shí)際調(diào)試中遇到的種種問(wèn)題使我在設(shè)計(jì)與調(diào)試中學(xué)習(xí)到了許多知識(shí)。 總電路圖 基于單片機(jī) 的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 40 1234ABCD4321D C B ATitleNumberRevisionSizeADate:7Oct2013 Sheet of File:D:\畢業(yè)論文\基于單片機(jī)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)電路.ddbDrawn By:P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728RST/Vpd9P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119GND