基于51單片機的光電編碼器測速(編輯修改稿)
2024-09-23 14:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)的主程序流程圖。通過該圖可以直觀的了解到整個調(diào)控程序的大致走向為先掃描每秒鐘速度和每分鐘速度的控制按鍵，確定了是顯示速度的方式之后，再執(zhí)行液晶顯示程序，顯示出速度。接著又重新回到控制按鍵掃描的程序中，如此不斷重復(fù)循環(huán)。圖8 主程序流程圖2）中斷程序流程圖9為光電編碼器測速系統(tǒng)的中斷程序流程圖。脈沖計數(shù)周期主要是由單片機內(nèi)部精確到毫秒的定時器每次以間隔相同的時間進入中斷，中斷1000次才形成一個周期。一個周期的時間到了，就進行一次脈沖計算。一個周期時間沒到就進入主程序。從而控制每個周期的方波高電平和低電平各自持續(xù)的時間，即控制了方波的占空比。通過該圖也可以清晰明了的知道，該中斷程序主要涉及的就是方波的調(diào)控。先是判斷高電平是否未達到調(diào)控的時間，如果未達到則讓gdp+1,即讓繼續(xù)高電平保持。如果gdp為100則說明主程序已經(jīng)把方波調(diào)控到一直保持高電平，就讓gdp為0，就可以一直輸出高電平了。如果高電平達到了調(diào)控的時間，就讓控制電機的兩個引腳都為低電平并讓ddp+1,即讓繼續(xù)低電平保持。如果低電平未達到了調(diào)控的時間，就進入主程序繼續(xù)保持低電平等待下一次中斷。如果低電平達到了調(diào)控的時間，就讓ddp=gdp=0，即重新開始下一個方波。圖9 定時器中斷程序流程圖 五、仿真與實現(xiàn) proteus軟件介紹Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持KEIL,IAR和MPLAB等多種編譯器。PROTEUS不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。前者可在相當程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以達到的效果。它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機實驗硬件高度對應(yīng)。這在相當程度上替代了傳統(tǒng)的單片機實驗教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調(diào)試、運行結(jié)果等。使用Proteus軟件進行單片機系統(tǒng)仿真設(shè)計，是虛擬仿真技術(shù)和計算機多媒體技術(shù)相結(jié)合的綜合運用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計能力及仿真軟件的操作能力；在單片機課程設(shè)計和全國大學(xué)生電子設(shè)計。實踐證明，在使用Proteus進行系統(tǒng)仿真開發(fā)成功之后再進行實際制作，能極大提高單片機系統(tǒng)設(shè)計效率。因此，Proteus有較高的推廣利用價值。由于該設(shè)計的光電編碼器測速在仿真軟件中無法仿真，只能仿真液晶顯示部分，所以仿真原理圖忽略。 仿真過程 圖10為使用keil軟件編寫程序時的調(diào)試過程圖。我用的是C語言來編寫。第一次編寫完程序后，然后編譯一下，出現(xiàn)的對話框中顯示有幾個錯誤，點擊錯誤提示，主程序會出現(xiàn)光標只向錯誤的地方，根據(jù)這個錯誤提示，然后進行更改，再編譯一下，程序還是顯示有錯誤，再重復(fù)上次的操作，進過了幾次修改后，就如圖所示沒有錯誤提示了。編寫程序就是這樣，需要不斷修改，程序才能準確。程序編寫好，還要編譯成HEX文件。只有HEX文件才能燒錄到到單片機上。圖10 keil軟件仿真圖 實物制作與調(diào)試圖11為實物圖的背面，圖12為實物圖的正面。原理圖和洞洞板圖畫好，程序?qū)懞煤缶涂梢蚤_始焊接了。在剛開始焊好后，燒錄程序進去，但液晶卻不能顯示，于是我就在protues中仿真了液晶顯示部分，仿真中能實現(xiàn)正確顯示，再檢查一下有沒有焊接錯誤，也沒有發(fā)現(xiàn)任何錯誤，我就想如果我能正確控制1602液晶的引腳，它就應(yīng)該能夠顯示，于是我在出現(xiàn)中令P2=0xaa，en=1,rw=0,rs=1,然后用萬用電表檢查液晶上的液晶是否是如我所設(shè)定的那樣，電平引腳和我設(shè)置的一樣。我再令P2=0x55，en=0,rw=1,rs=0,結(jié)果我發(fā)現(xiàn)rs液引腳為高電平，而我設(shè)置的為低電平。我用萬用電表檢查，發(fā)現(xiàn)rs引出的那根導(dǎo)線與電源短路了，可是我根本看不出來哪里短路了，我就先把rs引出的那根導(dǎo)線焊開分成兩段，再檢查其中有一段是短路的，接著再焊開成兩段，繼續(xù)檢查，最后找到了短路的地方，原來是兩個焊盤本身就是連在一起。我就把其中一個焊盤用電烙鐵焊掉，用走線連接，一上電，液晶立刻就顯示正常。圖11 實物圖背面圖12 實物圖正面 使用說明如圖12所示：此光電編碼器測速系統(tǒng)包含的元器件有：STC89C52單片機一塊，光電編碼器，一塊74LS74芯片，40個腳IC插座一個，14個腳IC插座一個排阻一個，一個16腳的排母，1602液晶一塊，一個3M紅色LED燈，六個排針，三個四腳輕觸開關(guān)，四個個電阻，一個電解電容，兩個瓷片電容，一個六角自鎖開關(guān)，一個晶振和一個103藍白滑動變阻器。整個光電編碼器測速系統(tǒng)布置在一塊2010大小的洞洞板上。1602液晶用于顯示所測的轉(zhuǎn)速，單片機下方的兩個按鍵為控制按鍵，從左往右第一個為顯示每秒轉(zhuǎn)速控制鍵，第二個為顯示每分鐘的轉(zhuǎn)速。控制按鍵右邊為一塊74LS74芯片，四個排針（用于接光電編碼器）和兩個1K電阻組成組成光電編碼器測速電路部分。單片機右邊藍白滑動變阻器，通過調(diào)節(jié)藍白滑動變阻器來調(diào)節(jié)液晶亮度。那個按鍵為復(fù)位按鍵
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