【正文】 //計算轉(zhuǎn)速，并把結(jié)果放入數(shù)碼管緩沖區(qū) Tcounter = 0。 //定時器 T0 用于數(shù)碼管的動態(tài)刷新 TH0 = 0xC0。 d Based on MicroControllers, Chemical Engineering amp。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。 定時功能是通過計數(shù)器的計數(shù)來實現(xiàn)的，每個機器周期產(chǎn)生 1 個計數(shù)脈沖，即每個機器周期計數(shù)器加 1，因此定時時間等于計數(shù)個數(shù)乘以機器周期。 Delay(1)。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O 端口多，如驅(qū)動 5 個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58＝ 40 根 I/O 端口來驅(qū)動， 一個 89S51 單片機可用的 I/O 端口才 32個 ， 實際應(yīng)用時必須 增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。i) for(j=255。 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。系統(tǒng)有多個復(fù)位端時，能保證可靠地同步復(fù)位。單片機啟運運行時，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確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。注 意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。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。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 AT89C51 單片機的功能： 主要特性： ◆ 與 MCS—51 兼容 ◆ 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 ◆ 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ◆ 數(shù)據(jù)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(nèi)部 RAM ◆ 32 可編程 I/O 線 ◆ 兩個 16 位定時器 /計數(shù)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(nèi)振蕩器和時鐘電路 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 。它大多是用作分壓器，這時電位器是一個四段元件。 MAX232CPE 管腳如圖 所示。標準 RS232 的電平 EIARS232C 對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都作了規(guī)定。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。 傳感器的定子上有 2 個互相垂直的繞組 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 的激勵電機分別與繞組 A 和 B 相連 ,它們的霍爾電極串聯(lián)后作為傳感器的輸出。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)的增加會受到加工工藝的限制 ,同時會使轉(zhuǎn)速測量脈沖的頻率增高 ,頻率的提升又會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。對于測周期法 ,測量相對誤差為： Er2 =測量誤差值 /實際測量值 100 % =1/m0 100 % 對于給定的時鐘脈沖 fc , 當被測信號頻率越低時 ,m0 越大 , Er2 就越小 ,所以測周期法適用于低頻信號 (低轉(zhuǎn)速信號 ) 的測量?；魻栭_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。而采用光電傳感器的電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)測量準確度高、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，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 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)的微型計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，人類生活發(fā)生了根本性的改變。 本設(shè)計課題的目的和意義 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、高精度和盡可能短的檢測時間。輸出電平與 TTL 電平兼容，在電機轉(zhuǎn)軸上裝一個圓盤，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，當電機轉(zhuǎn)動時，每當一個小磁鋼轉(zhuǎn)過霍爾開關(guān)，霍爾 開關(guān)便輸出一個脈沖，計算出單位時間的脈沖數(shù)，即可確定旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速。對于多周期測頻法 ,測量相對誤差為： Er3 =測量誤差值 /實際測量值 100%=1/m2 100 % 從上式可知 ,被測脈沖信號周期數(shù) m1 越大 , m2 就越大 ,則測量精度就越高。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。 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：采用霍爾傳感器在信號采樣的時候，會出現(xiàn)采樣不精確，因為它是靠磁性感應(yīng)才采集脈沖的，使用時間長了會出現(xiàn)磁性變小，影響脈沖的采樣精度。測速齒盤上有 30個齒槽，當測速齒槽旋轉(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)。 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～15V TTL 輸出 高電平 ，輸出低電平 。 圖 電平轉(zhuǎn)換器 MAX232CPE 管腳 引腳介紹： 第一部分是電荷泵電路。電位器基本上就是滑動變阻器，有幾種樣式，一般用在音箱音量開關(guān)和激光頭功率大小調(diào)節(jié)電位器是一種可調(diào)的電子元件。 P0： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口 。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。因而，復(fù)位是一個很重要的操作方式。 單片機復(fù)位后的狀態(tài) :： 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 單片機的復(fù)位操作使單片機進入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計數(shù)器 PC＝ 0000H，這表明程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行。石英晶體本身并非振蕩器，它只有借 助于有源激勵和無源電抗網(wǎng)絡(luò)方可產(chǎn)生振蕩。j0。 動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8 個顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的 I/O 線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。 P2 |= 0xF0。定時器工作時，每接收到 1 個計數(shù)脈沖（或機器周期）則在設(shè)定的初值基礎(chǔ)上自動加 1，當所有位都位 1 時，再加 1 就會產(chǎn)生溢出，將向 CPU 提出定時器溢出中斷身請。 基于單片機的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，具有硬件電路簡單，程序簡單和運算速度快，測速范圍廣，抗干擾性能好的特點。 Machinery, 2020 年 03 期 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 37 附錄 A 系統(tǒng)總電路圖 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 38 附錄 B 系統(tǒng)總程序清單 include define uchar unsigned char define uint unsigned int define ulong unsigned long define LED_DAT P0 sbit LED_SEG0 = P2^7。 TL0 = 0x00。//周期定時 清零 TH1=TL1 = 0x00。 ClacSpeed()。//延時函數(shù) void it_timer0() interrupt 1 /* interrupt address is 0x000b */ { TF0 = 0。 Measurement Algorithm of the HighAccurate Rotary Spee U Jinyu。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 程序流程圖 主程序流程圖 圖 流程圖 顯示子程序流程圖 圖 顯示子程序流程圖 開始 顯示緩存初始化 LED 顯示初始化 數(shù)碼顯示 顯示 開始 初始化定時器計時器 刷新數(shù)碼管 延時 2ms 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 定時計數(shù)子程序流程圖 圖 定時計數(shù)子程序 開定時器 開計數(shù)器 定時 計數(shù) 讀出計數(shù)器值并清零 計數(shù)器定時重新裝初始值并啟動定時器 開始 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 34 總結(jié) 采用單片機技術(shù)來 實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的測量，可以提高轉(zhuǎn)速的測量，可以提高轉(zhuǎn)速測量的精確度，并且加快了采樣的速率，具有較好的實時性。計數(shù)器的功能是對 T0 或 T1 外來脈沖的進行計數(shù)，外部輸入脈沖負跳變時，計數(shù)器進行加 1。 LED_DAT = table[Disbuf[2]]。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的 I/O 端口進行驅(qū)動，或者使用如 BCD 碼二 十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。i0。其中，無溫度補償式晶體振蕩器是最簡單的一種，在日本工業(yè)標準 (JIS)中，稱其為標準封裝晶體振蕩器（ SPXO）。 在應(yīng)用系統(tǒng)中，為了保證復(fù)位電路可靠地工作，常將 RC 電路在接施密特電路后，再接入單片機復(fù)位端和外圍電路復(fù)位端，如圖 所示。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 最小系統(tǒng)的設(shè)計 復(fù)位電路 MCS51 單片機復(fù)位電路 是指 單片機的初始化操作。 EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。當 P3 口寫入 ―1‖后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 在 40 個管腳中，其中有 32 個腳可用于各種控制，比如控制小燈的亮與滅、控制電機的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、控制電梯的升與降等，這 32 個腳叫做單片機的“端口”，在單片機技術(shù)中，每個端口都有一個特定的名字，比如第一腳的那個端口叫做“ ”。當電阻體的兩個固定觸點之間外加一個電壓時，通過轉(zhuǎn)動或滑動系統(tǒng)改變觸點在電阻體上的位置，在動觸點與固定觸點之間便可得到一個與動觸點位置成一定關(guān)系的電壓。用于嵌入式設(shè)備上的應(yīng)用。 圖 內(nèi)部電路示意圖 特點： 、高可靠性 ，光縫 4mm，腳距 應(yīng)用： 、復(fù)印機、打印機 、轉(zhuǎn)數(shù)測量、碎紙機 、 CDROM、娛樂設(shè)備等 ① ④ ② ③ ① Anode 陽極 ② Cathode 陰極 ③ Collector 集電極 ④ Emitter 發(fā)射極 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 表 41 H92B4 極限參數(shù) 項目 符號 數(shù) 值 單位 輸入 耗散功率 P 80 nW 反向電壓 VR 5 V 正向電流 IF 50 nA 輸出 集電極功耗 PC 50 nW 集電極電流 IC 20 nA 集 射電壓 VCEO 30 V 射 集電壓 VCEO 5 V 工作溫度 Topr 20∽ +65 ℃ 儲存溫度 Tstg 20∽ +75 ℃ 焊接溫度 Tsol 240 ℃ 表 42 H92B4 光電特性 (Ta=25℃ ) 電平轉(zhuǎn)換器 MAX232CPE 介紹 MAX232CPE 芯片是美信（ MAXIM）公司專為 RS232 標準串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用 +5V單電源供電。是目前常用的一種測量轉(zhuǎn)速的方法?；魻栟D(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)原 理圖如圖 , 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的接線圖如圖 。提高采樣速率通常就要減小采樣時間 T, 而 T 的減小會使采到的脈沖數(shù)值 N 下降 ,導(dǎo)致脈沖當量 (每個脈沖所代表的轉(zhuǎn)速 ) 增高 ,從而使得測量精度變得粗糙。對于測頻率法 ,測量相對誤差為： Er1 =測量誤差值 /實際測量值 100 % =1/N 100 % 由此可見 ,被測信號頻率越高 , N 越大 , Er1 就越小 ,所以測頻率法適用于高頻信號 (高轉(zhuǎn)速信號 ) 的測量。 霍爾元件測速法 利用霍爾開關(guān)元