【正文】 住發(fā)射與接 收之間的間隙時(shí)，開關(guān)管關(guān)斷，否則打開。測速齒盤上有 30個(gè)齒槽，當(dāng)測速齒槽旋轉(zhuǎn)一周，光敏元件就能感受與開孔數(shù)相等次數(shù) 的光次數(shù)。 綜上所述，方案二使用光電傳感器來作為本設(shè)計(jì)的最佳選擇方案。 圖 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 圖 方案 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的接線圖 缺點(diǎn)：采用霍爾傳感器在信號(hào)采樣的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)采樣不精確，因?yàn)樗强看判愿袘?yīng)才采集脈沖的，使用時(shí)間長了會(huì)出現(xiàn)磁性變小，影響脈沖的采樣精度。下面就看一下我們對兩套設(shè)計(jì)方案的簡要說明。凡此種種因素限制了常規(guī)智能轉(zhuǎn)速測量方法的使用范圍。即： n=N/ (mT) n ——— 轉(zhuǎn)速、單位 :轉(zhuǎn) / 分鐘 。對于多周期測頻法 ,測量相對誤差為： Er3 =測量誤差值 /實(shí)際測量值 100%=1/m2 100 % 從上式可知 ,被測脈沖信號(hào)周期數(shù) m1 越大 , m2 就越大 ,則測量精度就越高。 電子式定時(shí)計(jì)數(shù)法測量頻率時(shí) ,其測量準(zhǔn)確度主要由兩項(xiàng)誤差來決定 :一項(xiàng)是時(shí)基誤差 。輸出電平與 TTL 電平兼容，在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上裝一個(gè)圓盤，圓盤上裝若干對小磁鋼，小磁鋼越多，分辨率越高，霍爾開關(guān)固定在小磁鋼附近，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每當(dāng)一個(gè)小磁鋼轉(zhuǎn)過霍爾開關(guān)，霍爾 開關(guān)便輸出一個(gè)脈沖，計(jì)算出單位時(shí)間的脈沖數(shù)，即可確定旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步鍛煉我們在信號(hào)采集，處理，顯示發(fā)面的實(shí)際工作能力。 本設(shè)計(jì)課題的目的和意義 測速裝置在控制系統(tǒng)中占有非常重要的低位，對測速裝置的要求是分辨能力強(qiáng)、高精度和盡可能短的檢測時(shí)間。 直射式紅外光電傳感器 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II Abstract With the development of electronic technology, especially with a largescale integrated circuits the emergence of miniature of the rapid development of puter technology, human life has undergone a fundamental change. If the microputer that modern science research is a qualitative leap, it is no exaggeration to say, SCM technology is the emergence of modern industry control field to bring a new technological revolution. At present, single chip with its small size, light weight, strong antiinterference ability, is not high to the environment request, high reliability, high performance price ratio, develop relatively easy, in the industrial control system, data acquisition system, intelligent instrumentation, office automation and other fields have a wide range of applications, and have leave home, from the washing machine, microwave oven to audio, car, can see everywhere of SCM. Therefore, SCM technology development and application level has bee a national symbol of the level of industrial development. This paper introduces a high precision measurement system of rotation rate method. The measurement system is of high accuracy, fast sampling speed, wide measuring range and precision of the measurement and the measured speed and other advantages, has broad application prospects. Keywords: measurement of rotation rate。沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 摘 要 隨著電子技術(shù)，特別是隨大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生而出現(xiàn)的微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類生活發(fā)生了根本性的改變。 單片機(jī) 。而采用光電傳感器的電機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)測量準(zhǔn)確度高、采樣速 度快、測量范圍寬和測量精度與被測轉(zhuǎn)速無關(guān)等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 全面了解單片機(jī)和信號(hào)放大的具體內(nèi)容。霍爾開關(guān)元件內(nèi)含穩(wěn)壓電路、霍爾電勢發(fā)生器、放大器、施密特觸發(fā)器和輸出電路。 （ 3）多周期測頻法：在被測信號(hào) m1 個(gè)周期內(nèi) , 計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖數(shù) m2 ,從而得到被測信號(hào)頻率 fx ,則 fx 可以表示為 fx =m1 fc/m2, m1 由測量準(zhǔn)確度確定。對于測周期法 ,測量相對誤差為： Er2 =測量誤差值 /實(shí)際測量值 100 % =1/m0 100 % 對于給定的時(shí)鐘脈沖 fc , 當(dāng)被測信號(hào)頻率越低時(shí) ,m0 越大 , Er2 就越小 ,所以測周期法適用于低頻信號(hào) (低轉(zhuǎn)速信號(hào) ) 的測量。即通過速度傳感器 ,將轉(zhuǎn)速信號(hào)變?yōu)殡娒}沖 ,利用微機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)對沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù) ,再經(jīng)過軟件計(jì)算獲得轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。通過增加測速碼盤的齒數(shù)可以提高精度 ,但是碼盤 齒數(shù)的增加會(huì)受到加工工藝的限制 ,同時(shí)會(huì)使轉(zhuǎn)速測量脈沖的頻率增高 ,頻率的提升又會(huì)受到傳感器中光電器或磁敏器或磁電器件最高工作頻率的限制。本說明書中給出兩種轉(zhuǎn)速測量方案，經(jīng)過我和伙伴查資料、構(gòu)思和自己的設(shè)計(jì)，總體電路我們有兩套設(shè)計(jì)方案，部分重要模塊也考慮了其它設(shè)計(jì)方法，經(jīng)過分析，從實(shí)現(xiàn)難度、熟悉程度、器件用量等方面綜合考慮，我們才最終選擇了一個(gè)方案。 傳感器的定子上有 2 個(gè)互相垂直的繞組 A 和 B, 在繞組的中心線上粘有霍爾片HA 和 HB ,轉(zhuǎn)子為永久磁鋼 ,霍爾元件 HA 和 HB 的激勵(lì)電機(jī)分別與繞組 A 和 B 相連 ,它們的霍爾電極串聯(lián)后作為傳感器的輸出。 圖 轉(zhuǎn)速 測量系統(tǒng)的組成框圖 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 優(yōu)點(diǎn)：這種方案使用光電轉(zhuǎn)速傳感器具有采樣精確，采樣速度快，范圍廣的特點(diǎn)。從光源發(fā)出的光通過測速齒盤上的齒槽照射到光電元件上，使光電元件感光。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 圖 轉(zhuǎn)速傳感器電路圖 光電傳感器是應(yīng)用非常廣泛的一種器件，有各種各樣的形式，如透射式、反射式等，基本的原理就是當(dāng)發(fā)射管光照射到接收管時(shí)，接收管導(dǎo)通，反之關(guān)斷。標(biāo)準(zhǔn) RS232 的電平 EIARS232C 對電器特性、邏輯電平和各種信號(hào)線功能都作了規(guī)定。 C 為商用級。 MAX232CPE 管腳如圖 所示。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦 DB9 插頭； DB9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。它大多是用作分壓器，這時(shí)電位器是一個(gè)四段元件。 5. 按驅(qū)動(dòng)方式不同分類：手動(dòng)調(diào)節(jié)電位器，電動(dòng)調(diào)節(jié)電位器 6. 其他分類方式：普通電位器，磁敏電位器，光敏電位器 ，電子電位器，步 進(jìn)電位器。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 AT89C51 單片機(jī)的功能： 主要特性： ◆ 與 MCS—51 兼容 ◆ 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)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(chǔ)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 管腳說明 （圖 ） ： 圖 AT89C51 管腳分布 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 VCC：供電電壓 ， GND：接地 。 P2： 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。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。注 意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但 必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。單片機(jī)啟運(yùn)運(yùn)行時(shí)，都需要先復(fù)位，其作用是使 CPU 和系統(tǒng)中其他部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 圖 上電復(fù)位電路 圖 按鍵電平復(fù)位電路 圖 按鍵脈沖復(fù)位電路 上電復(fù)位如圖 所示，它是在 VCC 與 VSS 管腳之間接入 RC 電路。系統(tǒng)有多個(gè)復(fù)位端時(shí)，能保證可靠地同步復(fù)位。 說明：表 中符號(hào) *為隨機(jī)狀態(tài) ： 表 寄存器復(fù)位后狀態(tài)表 特殊功能寄存器 初始態(tài) 特殊功能寄存器 初始態(tài) ACC 00H B 00H PSW 00H SP 07H DPH 00H TH0 00H DPL 00H TL0 00H IP ***0000B TH1 00H IE 0xx0000B TL1 00H TMOD 00H TCON 00H SCON ********B SBUF 00H P0P3 1111111B PCON 0*******B PSW＝ 00H，表明選寄存器 0 組為工作寄存器組； SP＝ 07H，表明堆棧指針指向片內(nèi) RAM 07H 字節(jié)單元，根據(jù)堆棧操作的先加后壓法則，第一個(gè)被壓入的內(nèi)容寫入到 08H單元中； PoP3＝ FFH，表明已向各端口線寫入 1，此時(shí)，各端口既可用于輸入又可用于輸出 。 石英晶體，有天然的也有人造的，是一種重要的壓電晶體材料。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器（簡稱晶振）和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。i) for(j=255。每段上加上合適的電壓，該段就點(diǎn)亮。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O 端口多，如驅(qū)動(dòng) 5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58＝ 40 根 I/O 端口來驅(qū)動(dòng)， 一個(gè) 89S51 單片機(jī)可用的 I/O 端口才 32個(gè) ， 實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須 增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 Delay(1)。 Delay(1)。首 先要分析系統(tǒng)對軟件的要求，然后進(jìn)行軟件的總體的設(shè)計(jì)，包括程序的總體設(shè)計(jì)和對程序的模塊化設(shè)計(jì)。 定時(shí)功能是通過計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生 1 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，即每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器加 1，因此定時(shí)時(shí)間等于計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)乘以機(jī)器周期。中斷允許寄存器 IE 的字節(jié)地址為 A8H，可以進(jìn)行位尋址 表 52 中斷位尋址表 IE D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 （ A8H） EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA：中斷允許總控位。本文介紹的轉(zhuǎn)速方法使用于高、低轉(zhuǎn)速的測量，測量精確度與轉(zhuǎn)速無關(guān)，因而具有較寬的應(yīng)用范圍和廣闊的應(yīng)用的前景。 再次，我要感謝的是我的同學(xué)劉傳銀，廖全龍，趙紅旭和舍友們在我畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，他們給了我不少的關(guān)心和幫助。 d Based on MicroControllers, Chemical Engineering amp。 //時(shí)間計(jì)數(shù)器 bit Flag_Fresh = 0。 //定時(shí)器 T0 用于數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)刷新 TH0 = 0xC0。 //開機(jī)時(shí)，初始化為 0000 Disbuf[1] = 0。 //計(jì)算轉(zhuǎn)速，并把結(jié)果放入數(shù)碼管緩沖區(qū) Tcounter = 0