【正文】 下，使同步達(dá)到滿意的效果。一旦輸出電壓被沾成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低 。 6 傳感器方案的選擇和論證 （ 1）方案一： 霍爾傳感器測量方案 霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)進(jìn)行工作的，其核心元件是根據(jù)霍爾效應(yīng)原理制成的霍 爾元件。 由于半導(dǎo)體激光是方向 性很強(qiáng)的相干光源，經(jīng)光學(xué)透鏡準(zhǔn)直或聚焦后，光束很細(xì)，因此可用小光闌獲取直徑為 ～ 的激光光束，用這種細(xì)的準(zhǔn)直光束可以實(shí)現(xiàn)高精度的定位控制、位置檢測、線徑測量，并可以檢測直徑小到像繡花針頭般大小的目標(biāo)。特別是將半導(dǎo)體激光束通過芯徑 5mm～ 9mm 單模光纖耦合并準(zhǔn)直后，可以將檢測精度提高到微米級，像頭發(fā)絲直徑這樣大小的目標(biāo)均可輕而易舉地檢測出來。 2．整形和 放大 前向通道中，將傳感器輸出的信號轉(zhuǎn)換成 單片機(jī) 輸入要求的信號。因此，為了提高測量精度， 要保證定時時間 T 足夠長 。 所謂 的 變 M/T 法， 就是 在 15 M/T 法的基礎(chǔ)上，讓測量時間 Tc始 終等于轉(zhuǎn)速輸入脈沖信號的周期之和，并根據(jù)第一次 所測 的轉(zhuǎn)速及時 調(diào)整預(yù)測時間 Tc， 這樣就解決了不同轉(zhuǎn)速情況下 的測量精度 問題 。 如圖 所示 圖 單片機(jī)復(fù)位電路 P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8R S T9P ( R X D )10P ( T X D )11P ( I N T 0)12P ( I N T 1)13P ( T 0)14P ( T 1)15P ( W R )16P ( R D )17X T A L 218X T A L 119GND20P ( A 8)21P ( A 9)22P ( A 10 )23P ( A 11 )24P ( A 12 )25P ( A 13 )26P ( A 14 )27P ( A 15 )28P S E N29A L E / P R O G30E A / V31P ( A D 7)32P ( A D 6)33P ( A D 5)34P ( A D 4)35P ( A D 3)36P ( A D 2)37P ( A D 1)38P ( A D 0)39V C C40U189 C 5210uFC1C a p P ol 110KR1R e s 2V C CS2S W P B200R 10R e s 2 20 硬件電路中主要部件的介紹 STC89C52 介紹 STC89C52RC 單片機(jī)是宏晶科技公司推出的新一代低功耗 /高速 /超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)。 這里用 Plus Counter 作為轉(zhuǎn)化為 10 進(jìn)制數(shù)值的數(shù)值存儲器， TH1 和 TL1 分別是二進(jìn)制計數(shù)值的高 8位和低 8位。 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 圖 控制寄存器 TCON 的位定義圖 25 TF0、 TF1 分別為定時器 T0 和計數(shù)器 T1 的溢出標(biāo)志位， TR0 和 TR1 在正常情況下，都沒有溢出標(biāo)志，只有當(dāng)計數(shù)值或定時值超過 65535 時，才能有溢出中斷請求，這兩位是由硬件置位和硬件清零，不需另行設(shè)置。 //計滿 1秒鐘標(biāo)志位置 1 count=0。 //將個位數(shù)字的字符常量寫入 LCD } ?? 以此規(guī)律進(jìn)行顯示，直至四位全部顯示完畢，等待下一次循環(huán)。 本設(shè)計中應(yīng)用的 接收 電路 要求反射回的激光光束亮度要很高，這導(dǎo)致在實(shí)際操作中要把探頭與被測轉(zhuǎn)盤離得很近，且發(fā)射光束與反射光束之間的夾角不能過大。 總之 經(jīng)過導(dǎo)師 、 同學(xué)們的支持與幫助和自己不 斷的學(xué)習(xí)、努力，本文設(shè)計的手持式激光轉(zhuǎn)速測量儀 實(shí)物已經(jīng)制作完成，對系統(tǒng)設(shè)備測試 效果顯示，手持式激光轉(zhuǎn)速測量儀的 功能都能夠按要求 基本 實(shí)現(xiàn)，達(dá)到 課題研究的目的 。 圖 主程序流程圖 29 開發(fā)平臺介紹 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的程序必須有調(diào)試好的應(yīng)用程序，系統(tǒng)才能運(yùn)行。 //定時器 T0 高 8位重新賦初值 TL0=(6553646083)%256。 TR TR0 分別用于開啟 T1 和 T0 的開關(guān)位，其中 TR1 由系統(tǒng)開啟時，直接置位，打開 T1，開始定時，經(jīng)運(yùn)行判斷后，打開 TR0。 （ 3） 定時 /計數(shù)器的方式控制字 定時 /計數(shù)器的方式控制字 TMOD，其地址為 89H，復(fù)位值 00H，不可位尋址。 STC89C52 各個管腳的功能，如表 。 16 4 智能轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 本轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)有以下幾個部分構(gòu)成，如圖 。設(shè)置的時間過長， 雖然 可以提高精度，但在轉(zhuǎn)速較快的情況下，所計的脈沖數(shù)增大 （碼盤孔數(shù)已經(jīng)確定的 情況下） ，限制了轉(zhuǎn)速測量的量程。在本系統(tǒng)中考慮到計數(shù)的范圍、使用的定時 /計數(shù)器的個數(shù)及 I/O 口線，選用 STC89C52 單片機(jī)。 （ 3）適應(yīng)不同使用要求，有多種波長的激光光源可供選用 近一、二十年來，半導(dǎo)體激光技術(shù)取得長足的發(fā)展，業(yè)已商品化的半導(dǎo)體激光管在可見光波段有波長為 635nm、 650nm、 670nm、 690nm 四種類型，在近紅外波段則有 780nm、 810nm、 830nm、 850nm、 860nm、 910nm、 980nm 等幾種。 值得一提的是，將準(zhǔn)直后的激光束通過柱面光學(xué)透鏡后，可以射出一條直線光，其線寬可做到 ，如圖 所示。 （ 2）方案二：光電傳感器 轉(zhuǎn)速信號由光電傳感器拾取 ,使用時應(yīng)先在轉(zhuǎn)子上做好光電標(biāo)記 ,具體辦法可以是 :將轉(zhuǎn)子表面擦干凈后用黑漆 (或黑色膠布 )全部涂黑 ,再將一塊反光材料貼在其上作為光電標(biāo)記 ,然后將光電傳感器 (光電頭 )固定在正對光電標(biāo)記的某一適當(dāng)距離處。最后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。 闡明的問題 針對現(xiàn)行轉(zhuǎn)速測量 相關(guān)產(chǎn)品及關(guān)鍵技術(shù) 進(jìn)行調(diào)研，重點(diǎn)放在非接觸式轉(zhuǎn)速測量儀、光學(xué)反射式轉(zhuǎn)速測量方法的研究上。測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的傳統(tǒng)方法是使用 光電式轉(zhuǎn)速表測量。 關(guān)鍵詞： 激光 ； 轉(zhuǎn)速測量 ； 手持 ； 非接觸式 ； 單片機(jī) Abstract In this paper, the understanding of the theory and master of rotational speed measurement based on the principle of MCU, the system program design, to build software systems, piler, in order to achieve intelligent Rotational speed measurement and display functions. In this paper, according to the tachometric survey system based on the MCU of STC89C52, I designed the laser velocity meter which using laser diode as sensor. The velocity features realtime data acquisition, data processing and display functions. The principle of velocity measurement and them measurement error of the single chip puter are described. I set up them using the software of The Keil μVision4. At last, the builded system is setted up through circuit. The measured index were analysed and pared and the improved programmes were proposed. M method was adopt in the measuring and the language of C was adopt to puter. Key words: Laser, Rotational speed measurement, Handheld, Noncontact, MCU II 目錄 摘 要 ...............................................................................................................................I Abstract ...........................................................................................................................I 1 緒論 ............................................................................................................................. 1 課題研究的目的及意義 .................................................................................. 1 轉(zhuǎn)速測量在國內(nèi)的研究情況 .......................................................................... 1 主要內(nèi)容與問題 .............................................................................................. 2 研究的主要內(nèi)容 ................................................................................... 2 闡明的問題 ........................................................................................... 3 2 系統(tǒng)設(shè)計的方案 ........................................................................................................ 4 電源方案的選擇與論證 .................................................................................. 4 顯示方案的選擇與論證 .................................................................................. 5 傳感器方案的選擇和論證 .............................................................................. 6 3 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量方法及原理 ........................................................................ 7 半導(dǎo)體激光二極管的工作原理和特點(diǎn) .......................................................... 7 半導(dǎo)體激光二極管的工作原理 ........................................................... 7 半導(dǎo)體激光二極管的常用參數(shù) ........................................................... 9 半導(dǎo)體激光二極管的特點(diǎn) ................................................................... 9 單片機(jī)測量轉(zhuǎn)速的方法 ................................................................................ 10 轉(zhuǎn)速測量原理 ................................................................................................ 11 測周期法“ T 法” ............................................................................. 11 測頻率法“ M