【正文】 這樣才能在 LCD1602 實(shí)時(shí)的現(xiàn)實(shí)電動(dòng)機(jī)每秒的轉(zhuǎn)速。 詳細(xì)的程 序編寫在附錄 1 中可以看到。 返回 關(guān) 外部中斷 計(jì)數(shù)器 +1 初始化計(jì)數(shù)器 開 外部中斷 轉(zhuǎn)圈計(jì)數(shù)器 +1 轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 20 圖 42 內(nèi)部定時(shí)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(gè)為指令寄存器，一個(gè)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(duì)照LCD1602 的技術(shù)手冊(cè)進(jìn)行編程， 所有對(duì)指令寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的存取均需檢查L(zhǎng)CD 內(nèi)部的忙碌標(biāo)志 BF。標(biāo)志位的檢查可以令 RS=0，用讀 取 DB7 來(lái)加以判斷。當(dāng)DB7 位 0 時(shí)，才可以寫入指令寄存器或數(shù)據(jù)寄存器。 詳細(xì)的程序編寫在附錄 1 中可以看到。 重新裝入計(jì)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(jì)時(shí)次數(shù) +1 判斷是否為 20 次 20 次為一秒 是 否 轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)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(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)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(cè)電路中是否存在斷路或者短路情況等 。 硬件的調(diào)試檢測(cè) 主要使用的是多功能數(shù)字 萬(wàn)用表， 將多功能數(shù)字 萬(wàn)用表 置于檢測(cè)電路的通路檔，當(dāng)電路中出現(xiàn)短路情況時(shí)萬(wàn)用表就會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，當(dāng)電路中出現(xiàn)斷路時(shí)萬(wàn)用表不會(huì)發(fā)出聲光報(bào) 警。 用這種方法逐一檢測(cè)電路中各個(gè)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(duì)照 ProtelDXP 制作的 PCB 電路圖 ， 確保和原理圖上 設(shè)計(jì) 的電路 圖一致。 在 單層 PCB 板上沒(méi)法連接的線路， 應(yīng)嚴(yán)格 對(duì)照著原理圖要用短接線 逐一 連 好， 并 利用 數(shù)字 萬(wàn)用表 逐個(gè) 的 測(cè)量。 這一切電路中的斷路或短路情況 ， 都應(yīng)該 嚴(yán)格按照 ProtelDXP 中的 原理圖進(jìn)行判斷。 第二步， 用數(shù)字萬(wàn)用表逐個(gè) 檢測(cè) 直到 電路中 不 存在斷路或者短路情況 ， 就可以 對(duì)單片機(jī) 進(jìn)行上電 調(diào)試了。 首先用專用軟件 將程序燒錄到單片機(jī)芯片中 ，然后將單片機(jī)模塊和電動(dòng)機(jī)摸 塊 分別接上 +5V 的電池盒。旋轉(zhuǎn)電位器調(diào)節(jié)小電機(jī)的轉(zhuǎn)速，觀察 液晶顯示器 LCD1602 的顯示情況并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 再此過(guò)程中按下單片機(jī)的復(fù)位鍵，觀察 LCD1602的顯示 ，判斷單片機(jī)能否有效復(fù)位。 重點(diǎn)用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量方向器 74LS04和霍爾傳感器 的輸入和輸出 端 電壓，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 用數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)各個(gè)器件 的電源以及 接地端 的 電壓值 ，并檢查單片機(jī)其它引腳是否符合設(shè)計(jì)要求， 是否可靠連接。單片機(jī)通電后能否正常工作等問(wèn)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(yàn) 數(shù)據(jù)。 由于 LCD 的數(shù)據(jù)傳送口接單片機(jī) 的 P0 口，此時(shí)應(yīng)接上拉電阻，這一點(diǎn)是需要注意的。 同時(shí)檢測(cè) LCD 的 其它引腳是否可靠連接。 在硬件調(diào)試時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)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(jì)采用雙電源分別對(duì)電動(dòng)機(jī)和顯示處理模塊供電。對(duì)小電動(dòng)機(jī)的固定也有個(gè)小小的技巧，那就是用扎帶對(duì)其固定，效果還不錯(cuò)。本次設(shè)中，共進(jìn)行了三次的 PCB 印制。第一次印制時(shí)沒(méi)有充分考慮到 液晶顯示器 LCD1602 實(shí)際大小，導(dǎo)致其無(wú)法安裝。第二次印制是沒(méi)有按照器件封裝的實(shí)際大小同比例的印制，以后的印制時(shí)可以帶上器件進(jìn)行對(duì)比，這樣出錯(cuò)的概率就小多了。對(duì)前兩次的錯(cuò)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(duì)小電動(dòng)機(jī)的調(diào)速器件。電機(jī)的調(diào)速是通過(guò)電位器實(shí)現(xiàn)的，剛開始時(shí)選擇了 10K 歐姆的電位器，由于阻值過(guò)大不能很好的對(duì)電機(jī)調(diào)速，轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 23 應(yīng)選用 100 歐姆左右的電位器。本系統(tǒng)的實(shí)物如圖 51。 圖 51 系統(tǒng)實(shí)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(lái)完成的。 由于這次的軟件設(shè)計(jì)是模塊化的設(shè)計(jì)，這為程序的調(diào)試帶來(lái)很大的方便。 只需要對(duì)各個(gè)程序模塊逐個(gè)調(diào)試，就能夠 很好的完成 對(duì)軟件的調(diào)試和 檢查。 首先利用 Proteus 電路仿真軟件對(duì)電路原理圖進(jìn)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(shí)仿真調(diào)試。 這為本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)節(jié)省了大量的時(shí)間， 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也正是在 Proteus 電路仿真軟件的平臺(tái)下設(shè)計(jì)完成的，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)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(jī)芯片中，觀察 液晶顯示器 LCD1602 的顯轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 24 示，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)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(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 25 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量 畢業(yè)設(shè)計(jì) 的軟件和硬件 的 細(xì) 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(gè)流程， 動(dòng)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(cè)量 系統(tǒng)也算是符合工業(yè)現(xiàn)代化的要求 ， 能夠不錯(cuò)的實(shí)現(xiàn)對(duì)小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的 實(shí)時(shí) 測(cè)量 。 由于這次小電機(jī)的 電源為 +5V， 測(cè)得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上限為 每秒 100 轉(zhuǎn)左右。 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)是通過(guò) 200Ω的電位器實(shí)現(xiàn)的。 用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)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(yàn)可知 軟件工作正常，單片機(jī)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(jì)中還可以加上聲光報(bào)警電路和電源工作指示燈 等電路模塊 。 對(duì)本系統(tǒng)稍加修改就能實(shí)現(xiàn)對(duì)自行車轉(zhuǎn)速的測(cè)量并能測(cè)出里程 ，此時(shí)需要先用直尺測(cè)出自行車車輪的半徑 。 本系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)對(duì)外部頻率的測(cè)量。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)仍有很大的提升空間， 尤其是在軟件的設(shè)計(jì)部分。 在這次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上更高層次的設(shè)計(jì)是針對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)， 需要用到的知識(shí)有 電力電力技術(shù)、 自動(dòng)控制理論、信號(hào)與系統(tǒng)和運(yùn)算放大電路等。 轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 26 致 謝 這次對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量的 畢業(yè)設(shè)計(jì) ， 讓我對(duì)自己所謂的學(xué)業(yè)有了更深的認(rèn)識(shí)。兩個(gè)大學(xué)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(xué)什么。 整個(gè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)自己大學(xué)年所學(xué)知識(shí)有了系統(tǒng) 的 歸納總結(jié)和應(yīng)用，同時(shí)也做 出了實(shí)物。 實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)際的原本結(jié)合，為以后的 社會(huì) 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(shí)后，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jì)。在 試驗(yàn) 中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 ，不斷的解決問(wèn)題。 這其實(shí)也是 一個(gè)再學(xué)習(xí)的過(guò)程， 對(duì)自己有了更好的鍛煉，培養(yǎng)了自己主動(dòng) 思考、 篩選有用信息、 動(dòng)手解決問(wèn)題的能力。 在這 次的畢業(yè)設(shè)計(jì) 中， 要特別的感謝周老師 和其他老師們 的 細(xì)心 指導(dǎo)。同時(shí)也要感謝我的室友和同學(xué) 們 的幫忙，他們給我提供了很好的設(shè)計(jì)軟件、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技巧。 在 和 老師 、 同學(xué)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(huì) 在我以后的工作中 帶來(lái)好運(yùn) 。馬上就要畢業(yè)了，自己也很快就要工作了，自己也對(duì)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(xué)朋友們 ，很慶幸在我成長(zhǎng)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(shí)候回報(bào)父母和社會(huì)了。 轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 27 參考文獻(xiàn) [1]王軍政 .電液伺服閥控馬達(dá)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(xué)報(bào)，(3):29～ 31 [2]王煜東 .傳感器應(yīng)用電路 400例 [M].北京：中國(guó)電力出版社 .2020 [3]劉保錄 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