【正文】 ined as a function of the sensor positioning with respect to the marks in the strip. We have positioned the sensors between both marks (A in Figure5). For patibility with previous developments, the signal is inverted and a 4V dc voltage isCircuitry associated with the wri。在調試中不斷發(fā)現問題進而解決問題，這是一個再學習的過程，其本身就是對自己的一次鍛煉，培養(yǎng)了自己獨立思考，動手解決問題的能力。但看到自己的成果時，所有的艱辛與疲倦都拋到了九霄云外。結論通過各方面努力，本次畢業(yè)設計任務完成，系統各部分功能均已實現，單片機能夠測量出電機的轉速并能顯示在LED數碼管上，并能向上位機發(fā)送數據；測量范圍也是比較寬的60r/min36000r/min，%，都達到了比較理想的狀態(tài)。波形得到了大大改善；，中斷入口地址，發(fā)現中斷定時0的地址寫成中斷定時1的入口地址了。其次、二進制到十進制的轉換，我們依然可以利用上述列舉的方法，多次給出數據，然后運行程序，可以設置觀察變量，觀察出程序轉換的結果。用戶可以直接移動鼠標到相應的變量名上，點擊鼠標左鍵，將出現一個提示窗口，顯示這個變量的當前值。如果已知程序中某塊代碼實際運行正常的情況下，仍用跟蹤調試方法，將大大浪費時間，而且很枯燥，因此調試中第二個重要工具是在源代碼中預定處設置斷點，大多數調試程序通過使用斷點中止程序執(zhí)行。調試時用戶可動態(tài)觀察、修改設定變量（包括CPU片內寄存器、特殊寄存器及外部寄存器、內存）的值。：這一部分電路硬件調試主要完成任務是使得通過HIN232CPE電平轉換器轉換前后的電平關系。：這一部分調試主要是檢查時鐘電路、復位電路是否接對，單片機的電源以及地是否接好，以及其他的一些管腳的接法。開始30HR0，表首地址DPTR，（R1）=0FEH（R0）賦值給AA+DPTR賦值給P0（R1）=P1，（R1）=A，RL AINC R0 ，A=（R1）（R1）=0DFH？結束N 圖3－6 顯示程序流程圖 本章小結本章主要介紹了程序設計原理以及程序的設計思路。 二十進制轉換程序計算程序計算出來的數據為二進制，存到50H、51H單元中以便發(fā)送程序中調用傳送數據到計算機，計算機可識別二進制，然而，我們需要在LED上顯示，查表程序需要拆分的BCD碼，所以二進制必須先轉換成BCD后才能拆分。其中，N是內部定時器的計數值，為三字節(jié)，分別由TH0，TL0，VTT構成；Tc為時基，所以Tc不在是1um，而是12M/，帶入上面公式，即可得到轉速的精確計算公式：N=60*11059200/12N=55296000/N。電氣特性：EIARS232C對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都作了規(guī)定；在TxD和RxD上：邏輯1(MARK) =3V～15V邏輯0(SPACE)=+3～＋15V在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上：信號有效（接通，ON狀態(tài)，正電壓）＝+3V～+15V信號無效（斷開，OFF狀態(tài)，負電壓）＝3V～15VDB9是RS232信號線的連接器，其連接器的機械特性見圖(211)，表21所示RS232信號線名稱、符號以及對應在DB9上的針腳號。電參數： 參數 符號 測試條件 量值 單位 最小 典型 最大電源電壓 VCC 輸出低電平電壓 Vout Iout=20mA BBOP200400mV輸出高電平電流 IOFF Vout=24V B 電源電流ICCVCC=24V 輸出端開路 10 mA輸出上升時間 trVcc=12V RL= CL=輸出下降時間tfVcc=12V RL= CL= 產品特點:、可靠性高應用:. 霍爾開關元件的電路圖：圖210 霍爾傳感器的電路圖 發(fā)送模塊根據系統功能要求，要使單片機測量的轉速能夠向上位機發(fā)送數據，硬件電路中必須要考慮到單片機的發(fā)送部分，由于單片機通過串口發(fā)送出來的是TTL邏輯電平（0V和5V），而計算機RS232總線上輸入、輸出數據和控制信號為+12V左右的電壓，單片機要和PC的上位機通信就必須是電平一致，所以發(fā)送部分關鍵的部分是電平轉換和串口發(fā)送，電平轉換可以用模擬器件進行轉換，但是為了方便起見，本次設計采用的是集成芯片，一個芯片加上它的外圍電路即可完成電平的轉換的工作。例如，用一個54（mm3）的釹鐵硼Ⅱ號磁鋼，就可在它的磁極表面上得到約2300高斯的磁感應強度。集成霍爾傳感器與分立相比，由于減少了焊點，因此顯著地提高了可靠性。霍爾線性器件的精度高、線性度好；霍爾開關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回調、位置重復精度高（可達um級）。5位共陰極顯示器和AT89C51的接口邏輯如圖28所示。才能顯示出正確的數字來，如圖27所示，為七段數碼管的管腳圖。若復位電路失效，加電后CPU從一個隨機的狀態(tài)開始工作，系統就不能正常運轉。此時ALE、PSEN、P0、PPP3口都 輸出高電平。AT89C51是屬于CMOS8位微處理器，它的時鐘電路在結構上有別于NMOS型的單片機。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）；：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數據存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。另由于PC系列微機串行口為RS232C標準接口，與輸入、輸出均為TTL電平的89C51單片機在接口規(guī)范上不一致，因此TTL電平到RS－232接口電平的轉換采用HIN232CP接口芯片，該芯片可以用單電壓（+5V）實現RS232接口邏輯“1”（3V～15V）和邏輯“0”（+3V～+15V）的電平轉換。以它為系統核心的控制模塊可實現主從控制，完成預定的任務。 主要內容本設計主要用AT89C51作為控制核心，由霍爾傳感器、LED數碼顯像管、HIN232CPE電平轉換、及RS232構成。計數式方法是用某種方式讀出一定時間內的總轉數；模擬式方法是測出由瞬時轉速引起的某種物理量的變化；同步式是用利用已知的頻率與旋轉體的旋轉同步來測量轉速，根據不同的轉換方式，測試方法參看表 11 所示。調速系統主電路線路簡單，所用的功率元件少；開關頻率高，可達到1000～4000Ｈｚ，電流易連續(xù)，諧波少，脈動小，電機損耗和發(fā)熱都較??；低速性能好，穩(wěn)態(tài)精度高，因而調速范圍寬；調速系統頻帶寬，快速響應性能好，動態(tài)抗擾能力強；主電路元件工作在開關狀太。對于開關量的采集則一般通過 I/O 口或擴展 I/O口線。隨著單片機技術的發(fā)展，大部分都可以用單片機系統或單片機加通用機系統來代替。特別是在單片機C167CS32FM中，內部還含有2個CAN?？傊?，轉速測量系統的研究是一件非常有意義的課題。在測量范圍和測量精度方面都有極大的提高。詳細介紹了單片機的測量轉速系統及PC機與單片機之間的串行通訊。哈爾濱理工大學學士學位論文學士學位論文基于單片機的電機轉速測速系統的設計摘要在工程實踐中，經常會遇到各種需要測量轉速的場合，測量轉速的方法分為模擬式和數字式兩種。本設計主要用AT89C51作為控制核心，由霍爾傳感器、LED數碼顯像管、HIN232CPE電平轉換、及RS232構成。隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，數字系統測量得到普遍應用，特別是單片機對脈沖數字信號的強大處理能力，使得全數字測量系統越來越普及，其轉速測量系統也可以用全數字化處理。并且，幾乎不需做很大改變直接就能作為單獨的使用產品。例如，Infineon公司的C 505C，C515C，C167CR，C167CS32FM，81C90；Motorola公司的68HC08AZ 系列等。在這個領域中，有不少是采用通用 CPU 單板機或通用計算機系統。模擬量檢測單片機光電隔離開關量檢測開關量控制伺服驅動控制A/D光電隔離光電隔離D/AEPROM顯示器I/ORAM鍵盤通用外設數字量檢測圖 11 單片機典型應用系統通過 A/D 變換后送入總線口，I/O 口或擴展 I/O 口，并配以相應的 A/D 轉換控制信號及地址線。隨著電力電子技術和控制技術的發(fā)展，交流調速系統日趨完善，其性能可與直流調速系統相媲美，其變頻調速的應用范圍日益擴大，但它的控制技術相對復雜，整個控制系統造價較高，在某些領域短時間內還難以取直流調速系統，調速系統便應運而生了。 幾種常見的轉速測量方法轉速測量的方法有很多，根據工作原理可分為計數式、模擬式、同步式。在實際測量中，還須設定定時時間，兼顧高、低轉速時的精度影響，適時調節(jié)采樣時間。單片機可通過編程控制外圍部件，能實現較高的自動化程度。89C51單片機通過INT0輸入傳感器的脈沖信號，P0口P2口接LED動態(tài)顯示。圖23 AT89C51引腳圖主要特性：?與MCS51 兼容?4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000寫/擦循環(huán)?數據保留時間：10年?全靜態(tài)工作：0Hz24Hz?三級程序存儲器鎖定?128*8位內部RAM?32可編程I/O線?兩個16位定時器/計數器?5個中斷源 ?可編程串行通道?低功耗的閑置和掉電模式?片內振蕩器和時鐘電路管腳說明：：供電電壓；：接地；：P0口為一個8位漏極開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。這是由于內部上拉的緣故。：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。注意加密方式1時，/EA將內部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。芯片擦除：整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms來完成。MCS51內部都有一個反相放大器，XTALXTAL2分別為反相放大器輸入和輸出端，外接定時反饋元件以后就組成振蕩器，產生時鐘送至單片機內部的各個部件。MCS51單片機有一個復位引腳RST，它是史密特觸發(fā)輸入(對于CHMOS單片機，RST引腳的內部有一個拉低電阻)，當振蕩器起振后該引腳上出現2個機器周期(即24個時鐘周期)以上的高電平，使器件復位，只要RST保持高電平，MCS51保持復位狀態(tài)。RC時間常數越大，上電RST端保持高電平的時間越長。此外，要畫出電路圖，首先還要搞清楚他的引腳圖的分布，在了解了正確的引腳圖后才能進行正確的字型段碼編碼。本次設計要求的轉速測量范圍60r/min36000r/min，所以只需要5位數碼管即可?；魻柶陂g具有許多優(yōu)點，他們的結構牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達1MHZ），耐震動，不怕灰塵、水汽及煙霧等污染或腐蝕。它取消了傳感器和測量電路之間的界限，實現了材料、元件、電路三位一體。而且，因霍爾元件的尺寸極小，可以進行多點檢測，由計算機進行數據處理，可以得到場的分布狀態(tài)，并可對狹縫，小孔中的磁場進行檢測用磁場作為被傳感物體的運動和位置信息載體時，一般采用永久磁鋼來產生工作磁場。工作溫度范圍為40～150℃（存儲溫度為150℃），可適用于各種機及機電一體化領域。邏輯1電平為3V～15V。圖31 主程序流程圖 單片機程序設計思路計算轉速公式： n=60/NTc (r/min)。可以說是核心部分，流程圖如圖所示：被除數初始化讀取定時值調用除法程序返 回開 始圖3－2 計算程序流程圖計算程序中又再次調用了除法程序，這里的除法為四字節(jié)除三字節(jié)商為兩字節(jié)，除法的程序的編程思想可以和手工計算的除法相似，比較減法的思想，流程圖如圖33所示具體程序見附錄。本章的主要內容是說明了軟件設計的思想，給出了系統軟件的主體流程圖，以及各個功能模塊的流程圖，用以說明各個模塊的設計思想。在確保硬件電路正常，無異常情況(斷路或短路)方可上電調試，上電調試的目的是檢驗電路是否接錯，同時還要檢驗原理是否正確，在本次課程設計中，上電調試主要只轉速測量系統的單片機控制部分、數碼管點亮部分、和上位機通信是的電平轉換和串口通信部分的硬件調試。即可檢查數碼管的硬件電路是否正確，即可判斷顯示驅動電路整個完整，首先排除這里的故障。用戶可同時打開多個窗體編輯、調試、編譯、連接、加載和調試，軟件支持編譯錯誤源文件定位。如果是調用一函數，運行完整個函數并停止在函數返回處。用戶程序在單步或斷點停下時，將更新變量的取值。首先要對計算程序進行調試，其中關鍵就是那個四字節(jié)除三字節(jié)的程序顯得尤為重要，在整個程序中，四字節(jié)的被除數是確定的常數，而除數是測量記數的值，當各個模塊調試時，我們可以先對除數先賦不同的值，利用查看內部數據的數據窗口觀察出計算出來的結果和用計算器算得的結果是否一致，可以舉例多次數據，確保程序正確，才能得到想得到的數據。當波形出來后，顯示的波形不穩(wěn)，而且不夠理想，后來在信號線與地之間接了472的瓷片電容濾波。 本章小結本章主要對該系統進行綜合調試以及遇到的故障解決方案?？偟膩碚f是可以的，富有收獲的，盡管其中充滿了艱辛與困難。除此之外，我們要在擁有扎實的專業(yè)知識的前提條件下，在整個設計與調試過程中要有信心和耐心，對自己有信心，相信自己能夠很好的完成本次設計任務