【正文】 這樣才能在 LCD1602 實時的現(xiàn)實電動機每秒的轉(zhuǎn)速。 詳細的程 序編寫在附錄 1 中可以看到。 返回 關(guān) 外部中斷 計數(shù)器 +1 初始化計數(shù)器 開 外部中斷 轉(zhuǎn)圈計數(shù)器 +1 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn) 20 圖 42 內(nèi)部定時器 T0 字程序流程圖 顯示子程序 液晶顯示器 LCD1602 的 顯示子程序 如圖 43,由于 LCD1602 液晶顯示模塊的內(nèi)部可以看成兩組寄存器，一個為指令寄存器，一個為數(shù)據(jù)寄存器 。 故 LCD1602 的顯示模塊可分為 寫指令子程序和寫數(shù)據(jù)子程序。 寫指令子程序和寫數(shù)據(jù)子程序可對照LCD1602 的技術(shù)手冊進行編程， 所有對指令寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的存取均需檢查LCD 內(nèi)部的忙碌標志 BF。標志位的檢查可以令 RS=0，用讀 取 DB7 來加以判斷。當DB7 位 0 時，才可以寫入指令寄存器或數(shù)據(jù)寄存器。 詳細的程序編寫在附錄 1 中可以看到。 重新裝入計數(shù)值 關(guān) T0 中斷 關(guān) T0 中斷 轉(zhuǎn)圈數(shù)賦值給數(shù)據(jù)處理 LCD 顯示 開 T0 中斷 計時次數(shù) +1 判斷是否為 20 次 20 次為一秒 是 否 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn) 21 圖 43 LCD1602 顯示子程序 流程圖 LCD1602 顯示子程序 向 LCD1602 寫命令 向 LCD1602 寫數(shù)據(jù) 結(jié)束顯示 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn) 22 5 硬件 調(diào)試 及 軟件仿真 硬件調(diào)試 第一步， 在系統(tǒng)上電之前 ， 檢測電路中是否存在斷路或者短路情況等 。 硬件的調(diào)試檢測 主要使用的是多功能數(shù)字 萬用表， 將多功能數(shù)字 萬用表 置于檢測電路的通路檔，當電路中出現(xiàn)短路情況時萬用表就會發(fā)出聲光報警，當電路中出現(xiàn)斷路時萬用表不會發(fā)出聲光報 警。 用這種方法逐一檢測電路中各個焊盤間的斷路或斷路情況。 特別是液晶顯示器 LCD1602 的連接部分， 對照 ProtelDXP 制作的 PCB 電路圖 ， 確保和原理圖上 設(shè)計 的電路 圖一致。 在 單層 PCB 板上沒法連接的線路， 應(yīng)嚴格 對照著原理圖要用短接線 逐一 連 好， 并 利用 數(shù)字 萬用表 逐個 的 測量。 這一切電路中的斷路或短路情況 ， 都應(yīng)該 嚴格按照 ProtelDXP 中的 原理圖進行判斷。 第二步， 用數(shù)字萬用表逐個 檢測 直到 電路中 不 存在斷路或者短路情況 ， 就可以 對單片機 進行上電 調(diào)試了。 首先用專用軟件 將程序燒錄到單片機芯片中 ，然后將單片機模塊和電動機摸 塊 分別接上 +5V 的電池盒。旋轉(zhuǎn)電位器調(diào)節(jié)小電機的轉(zhuǎn)速，觀察 液晶顯示器 LCD1602 的顯示情況并記錄實驗數(shù)據(jù)。 再此過程中按下單片機的復(fù)位鍵，觀察 LCD1602的顯示 ，判斷單片機能否有效復(fù)位。 重點用數(shù)字萬用表測量方向器 74LS04和霍爾傳感器 的輸入和輸出 端 電壓，并記錄實驗數(shù)據(jù)。 用數(shù)字萬用表檢測各個器件 的電源以及 接地端 的 電壓值 ，并檢查單片機其它引腳是否符合設(shè)計要求， 是否可靠連接。單片機通電后能否正常工作等問題。 液晶顯示器 LCD1602 的調(diào)試： 主要檢查 LCD 能否可靠完整的顯示 試驗 數(shù)據(jù)。 由于 LCD 的數(shù)據(jù)傳送口接單片機 的 P0 口，此時應(yīng)接上拉電阻，這一點是需要注意的。 同時檢測 LCD 的 其它引腳是否可靠連接。 在硬件調(diào)試時，由于電動機的用電量很大導(dǎo)致液晶顯示器的顯示不穩(wěn)定，固本次的設(shè)計采用雙電源分別對電動機和顯示處理模塊供電。對小電動機的固定也有個小小的技巧，那就是用扎帶對其固定，效果還不錯。本次設(shè)中，共進行了三次的 PCB 印制。第一次印制時沒有充分考慮到 液晶顯示器 LCD1602 實際大小，導(dǎo)致其無法安裝。第二次印制是沒有按照器件封裝的實際大小同比例的印制，以后的印制時可以帶上器件進行對比，這樣出錯的概率就小多了。對前兩次的錯誤修 正后，第三次的 PCB 印制成功。另外本次系統(tǒng)中，增加了對小電動機的調(diào)速器件。電機的調(diào)速是通過電位器實現(xiàn)的，剛開始時選擇了 10K 歐姆的電位器，由于阻值過大不能很好的對電機調(diào)速，轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn) 23 應(yīng)選用 100 歐姆左右的電位器。本系統(tǒng)的實物如圖 51。 圖 51 系統(tǒng)實物圖 軟件調(diào)試 系統(tǒng)的軟件部分主要是在 Keil C51 軟件中來完成的。 由于這次的軟件設(shè)計是模塊化的設(shè)計，這為程序的調(diào)試帶來很大的方便。 只需要對各個程序模塊逐個調(diào)試，就能夠 很好的完成 對軟件的調(diào)試和 檢查。 首先利用 Proteus 電路仿真軟件對電路原理圖進行方 真， Proteus 電路仿真軟件能本系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序部分同時仿真調(diào)試。 這為本系統(tǒng)的設(shè)計節(jié)省了大量的時間， 這次的畢業(yè)設(shè)計也正是在 Proteus 電路仿真軟件的平臺下設(shè)計完成的，達到了預(yù)期的設(shè)計要求。再次，在確保電路中不存在斷路或短路情況后，開始上電調(diào)試就需要上電后的綜合調(diào)試了。 將程序燒錄到單片機芯片中，觀察 液晶顯示器 LCD1602 的顯轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn) 24 示，記錄試驗數(shù)據(jù)，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)進行綜合調(diào)試。 軟件的仿真如圖 52。 圖 52 軟件仿真 圖 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn) 25 結(jié)束語 通過對電動機轉(zhuǎn)速測量 畢業(yè)設(shè)計 的軟件和硬件 的 細 心調(diào)試，取得了比較理想的結(jié)果。 也 明白了印制電路板的整個流程， 動手操作了印制電路板的軟件和相關(guān)的電氣設(shè)備。 本次 智能 化的轉(zhuǎn)速測量 系統(tǒng)也算是符合工業(yè)現(xiàn)代化的要求 ， 能夠不錯的實現(xiàn)對小電動機轉(zhuǎn)速的 實時 測量 。 由于這次小電機的 電源為 +5V， 測得電動機轉(zhuǎn)速的上限為 每秒 100 轉(zhuǎn)左右。 電動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)是通過 200Ω的電位器實現(xiàn)的。 用數(shù)字萬用表測得霍爾傳感器和 74LS04 反相器的輸出端電壓為 4V 左右。 經(jīng)試驗可知 軟件工作正常，單片機能夠有效的復(fù)位， 液晶顯示器 LED1602 能夠正常顯示 。 本系統(tǒng)的穩(wěn)定度和精確度仍有很大的提升空間 。 在本次設(shè)計中還可以加上聲光報警電路和電源工作指示燈 等電路模塊 。 對本系統(tǒng)稍加修改就能實現(xiàn)對自行車轉(zhuǎn)速的測量并能測出里程 ，此時需要先用直尺測出自行車車輪的半徑 。 本系統(tǒng)也能實現(xiàn)對外部頻率的測量。 這次的畢業(yè)設(shè)計仍有很大的提升空間， 尤其是在軟件的設(shè)計部分。 在這次設(shè)計的基礎(chǔ)上更高層次的設(shè)計是針對直流電動機的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)， 需要用到的知識有 電力電力技術(shù)、 自動控制理論、信號與系統(tǒng)和運算放大電路等。 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn) 26 致 謝 這次對電動機轉(zhuǎn)速的測量的 畢業(yè)設(shè)計 ， 讓我對自己所謂的學業(yè)有了更深的認識。兩個大學上了五年 ， 也知道了自己想要的是什么，也漸漸的清晰了自己的不足之處，知道了自己該去學什么。 整個的畢業(yè)設(shè)計讓我對自己大學年所學知識有了系統(tǒng) 的 歸納總結(jié)和應(yīng)用，同時也做 出了實物。 實現(xiàn)了理論和實際的原本結(jié)合，為以后的 社會 工作打下了很 良 好的基礎(chǔ)。 信心是我們做事的前提，在我們擁有專業(yè)的知識后，整個系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試要求我們要有信心和耐心，這樣自己就能夠很好的完成設(shè)計。在 試驗 中不斷發(fā)現(xiàn)問題 ，不斷的解決問題。 這其實也是 一個再學習的過程， 對自己有了更好的鍛煉，培養(yǎng)了自己主動 思考、 篩選有用信息、 動手解決問題的能力。 在這 次的畢業(yè)設(shè)計 中， 要特別的感謝周老師 和其他老師們 的 細心 指導(dǎo)。同時也要感謝我的室友和同學 們 的幫忙，他們給我提供了很好的設(shè)計軟件、設(shè)計方法和設(shè)計技巧。 在 和 老師 、 同學們的交流中，讓我有了更廣闊的思路，我想這 種廣闊的思路會 在我以后的工作中 帶來好運 。馬上就要畢業(yè)了，自己也很快就要工作了，自己也對自己有了更加清晰的定位，在這里再次深深的感謝我的父母， 我的母校，我的老師，我的同學朋友們 ，很慶幸在我成長的道路上有他們 的 陪伴！ 在這里深深的為我自己祝福，相信自己的選擇，也是時候回報父母和社會了。 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn) 27 參考文獻 [1]王軍政 .電液伺服閥控馬達速度閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究 [J].北京理工大學報，(3):29～ 31 [2]王煜東 .傳感器應(yīng)用電路 400例 [M].北京：中國電力出版社 .2020 [3]劉保錄 .基于單片機的電機綜合參數(shù)測試儀設(shè)計 [J].儀器儀表學報， (2):7～ 9 [4]馮夏勇 ,賓鴻贊 .微機轉(zhuǎn)速測量常用方法與精度分析 [J].電子與自動化， (2):32～ 33 [5]何立民 .MCS51 系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)配置與接口 [M].北京：北京航空航天大學出版社 ,1990 [6]丁之琴 .基 于霍爾傳感器的電機測速裝置 [J].農(nóng)機化研究， 2020，（ 5）： 81～ 83 [7]王文成，李健 .基于單片機的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計 [J].儀表技術(shù)與傳感器， 2020，（ 8）： 70～72 [8]高葦 .電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng) [J].黑龍江冶金， 2020， 29（ 2）： 34～ 37 [9]翁嘉民，馮建勤，陶春鳴 .單片機應(yīng)用開發(fā)技術(shù) [M].北京：中國電力出版社 ,2020 [10]楊繼生，劉芬．霍爾傳感器 A44E在車輪測速中的應(yīng)用研究 [J]．電子測量技術(shù)， 2020， 32(1O)：100～ 102 [11]李金波，劉明黎．基于霍爾傳感 器的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計 [J]．河南科技學院學報， 2020，37(3)： 54— 56． [12]陳明．基于霍爾傳感器電機轉(zhuǎn)速的單片機測量 [J].電子測試， 2020(12)： 46～ 48 [13]玄子玉 .基于單片機的直流電動機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計 [J].2020 [14]Kazuya IRAHA， Speed Control Methods of Various Types of Speed Control Motors[J],2020 [15]Wencheng Wang， A Motor Speed Measurement System Based on Hall Sensor[J],2020