畢業(yè)設(shè)計--基于單片機的電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計完整畢業(yè)設(shè)計論文附圖及源程序(編輯修改稿)
2025-01-08 20:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器因此對外部時鐘信號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 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)行此外 AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯支持兩種軟件可選的掉電模式在閑置模 式下CPU 停止工作但 RAM 定時器計數(shù)器串口和中斷系統(tǒng)仍在工作在掉電模式下保存RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器禁止所用其他芯片功能直到下一個硬件復位為止 圖 42 CMOS 型單片機時鐘電路框圖 413 復位電路 計算機在啟動運行時都需要復位使中央處理器 CPU 和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個確定的初始狀態(tài)并從這個狀態(tài)開始工作 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(nèi)部有一個拉低電阻 當振蕩器起振后該引腳上出現(xiàn) 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)此時 ALEPSENP0P1P2P3 口都 輸出高電平 RST 變?yōu)榈碗娖胶笸顺鰪臀?CPU 從初始狀態(tài)開始工作 單片機采用的復位方式是自動復位方式對于 MOS AT89C51 單片機只要接一個電容至 VCC 即可 見圖 4－ 3 在加電瞬間電容通過電阻充電就在 RST 端出現(xiàn)一定時間的高電平只要高電平時間足夠長就可以使 MCS51 有效的復位 RST 端在加電時應保持的高電平時間包括 VCC的上升時間和振蕩器起振的時間 Vss上升時間若為 10ms振蕩器起振的時間和頻率有關(guān) 10MHZ時約為 1ms1MHZ時約 為 10ms所以一般為了可靠的復位 RST在上電應保持 20ms以上的高電平 RC時間常數(shù)越大上電RST 端保持高電平的時間越長 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(tǒng)就不能正常運轉(zhuǎn) 圖 43 上電復位電路 414 顯示電路 顯示電路采用 LED數(shù)碼管動態(tài)顯示 LEDLightEmitting Diode是一種外加電壓從而渡過電流并發(fā)出可見光的器件 LED 是屬于電流控制器件使用時必須加限流電阻 LED 有單個 LED 和八段 LED 之分也有共陰和共陽兩種 顯示器結(jié)構(gòu) 常用的七段顯示器的結(jié)構(gòu)如圖 4－ 4 所示發(fā)光二極管的 陽極連在一起的稱為共陽極顯示器陰極連在一起的稱為共陰極顯示器 1 位顯示器由八個發(fā)光二極管組成其中七個發(fā)光二極管 ag 控制七個筆畫段的亮或暗另一個控制一個小數(shù)點的亮和暗這種筆畫式的七段顯示器能顯示的字符較少字符的開頭有些失真但控制簡單使用方便 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才能顯示出正確的數(shù)字來如圖 45 所示為七段數(shù)碼管的管腳圖 圖 44 七段發(fā)光顯示器的結(jié)構(gòu) 圖 45 七段發(fā)光顯示器管腳的結(jié)構(gòu) 驅(qū)動方式 采用的數(shù)碼管驅(qū)動為 7407 它的全名為 7407 TTL 集電極開路六正相高壓驅(qū)動器其結(jié)構(gòu)簡單使用方便圖 46 為 7407 的圖以及各個引腳的分布功能介紹 圖 46 7407 管腳的結(jié)構(gòu) 顯示方式 為了節(jié)省 IO 口線我們采用的動態(tài)顯示方式 所謂動態(tài)顯示就一位一位地輪流點亮各位顯示器掃描對于每一位顯示器來說每隔一段時間點亮一次顯示器的亮度既與導通電流有關(guān)也與點亮時間和間隔時間的比例有關(guān)調(diào)整電流和時間參數(shù)可實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示若顯示器的位數(shù)不大于 8位則控制顯示器公共極電位只需 8位口稱為掃描口控制各位顯示器所顯示的字形也需一個 8 位口稱為段數(shù)據(jù)口本次設(shè)計要求的轉(zhuǎn)速測 量范圍60rmin36000rmin 所以只需要 5 位數(shù)碼管即可 5 位共陰極顯示器和 AT89C51 的接口邏輯如圖 47 所示 AT89C51 的 P0 口作為段數(shù)據(jù)口接上拉電阻到顯示器的各個段 P2 口作為掃描口經(jīng)同相驅(qū)動器 7407 接顯示器公共極 對于圖 47 中的 5 位顯示器在 AT89C51RAM 存貯器中設(shè)置五個顯示緩沖器單元 30H－ 35H分別存放 5位顯示器的顯示數(shù)據(jù) AT89C51的 P2口掃描輸出總是只在一位為低電平即 5 位顯示器中僅有一位公共陰極為低電平其它位為高電平AT89C51 的 P0 口相應位陰極為低的顯示數(shù)據(jù)的段數(shù)據(jù)使該位 顯示出一個字符其它們?yōu)榘狄来蔚馗淖?P2口輸出為高的位 P0口輸出對應的段數(shù)據(jù) 5位顯示器就顯示出由緩沖器中顯示數(shù)據(jù)所確定的字符 圖 47 五位動態(tài)顯示電路 42 霍爾傳感器簡介 421 霍爾器件概述 霍爾元件是一種基于霍爾效應的磁傳感器已發(fā)展成一個品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族并已得到廣泛應用霍爾元件是一種磁傳感器要他們可以檢測磁場及其變化可以在各種與磁場有關(guān)的場合中霍爾器件以霍爾效應為其工作基礎(chǔ) 霍爾期間具有許多優(yōu)點他們的結(jié)構(gòu)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 霍爾線性器件的精度高線性度好霍爾開關(guān)器件無觸點無磨損輸出波形清晰無抖動無回調(diào)位置重復精度高可達 um 級采用了各種補償措施的霍爾器件的工作溫度范圍廣可達 55150422 霍爾傳感器的應用 使用霍爾器件檢測磁場的方法極為簡單將霍爾器件做成各種形式的探頭放在被測磁場中因霍爾器件只對垂直于霍爾片表面的磁感應強度敏感因而必須令磁力線和器件表面垂直通電后即可由輸出電壓得到被測磁場的磁感應強度若不垂直則應求出其垂直分量來計算被測磁場的磁感應強度值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(shù)據(jù)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(chǎn)生工作磁場例如 用一個 5 4 25mm3 的釹鐵硼Ⅱ號磁鋼就可在它的磁極表面上得到約 2300 高斯的磁感應強度在空氣隙中磁感應強度會隨距離增加而迅速下降為保證霍爾器件尤其是霍爾開關(guān)器件的可靠工作在應用中要考慮有效工作氣隙的長度在計算總有效工作氣隙時應從霍爾片表面算起在封裝好的霍爾電路中霍爾片的深度在產(chǎn)品手冊中會給出 因為霍爾器件需要工作電源在作運動或位置傳感時一般令磁體隨被檢測物體運動將霍爾器件固定在工作系統(tǒng)的適當位置用它去檢測工作磁場再從檢測結(jié)果中提取被檢信息 423 AH41 霍爾開關(guān) AH41 霍爾開關(guān)電路最適于響應變化 斜率陡峭的磁場并在磁通密度較弱的場合使用適用于單極或多對磁環(huán)工作它由反向電壓保護器電壓調(diào)整器霍爾電壓發(fā)生器信號放大器史密特觸發(fā)器和集電極開路的輸出級組成工作溫度范圍為40 ～ 150℃存儲溫度為 150℃可適用于各種機及機電一體化領(lǐng)域 電參數(shù) 參數(shù) 符號 測試條件 量值 單位 最小 典型 最大 電源電壓 VCC 4524V 輸出低電平電壓 Vout Iout 20mA B BOP 200400mV 輸出高電平電流 IOFF Vout 24V B 電源電流 ICC VCC 24V 輸出端開 路 10 mA 輸出上升時間 tr Vcc 12V RL 11KΩ CL 20Pf012 μ S 輸出下降時間 tf Vcc 12V RL 11KΩ CL 20Pf018 μ S 產(chǎn)品特點電源電壓范圍寬可用市售的小磁環(huán)來驅(qū)動無可動部件可靠性高尺寸小抗環(huán)境應力可直接同雙極和 MOS 邏輯電路接口應用高靈敏的無觸點開關(guān)直流無刷電機直流無刷風機 bs 為宜以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃? 器件的介紹 1RS232C RS232C 是美國電氣工業(yè)協(xié)會推廣使用的一種串行通信總路線標準是 DCE
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