【正文】 段時間，以保證其顯示寬度。為此在掃描過程中，位與位之間要加進一段時間延遲。 8255芯片 8255接口芯片與74LS244緩沖芯片⑴ 8255接口芯片① 8255共有三種工作方式：方式0、方式方式2。l 方式0（基本輸入/輸出方式）方式0使用于無條件數(shù)據(jù)傳送，因為沒有條件限制，所以數(shù)據(jù)傳送可隨時進行。兩個8位口（A口和B口）和兩個4位口（C口高位部分和C口低位部分）都可以分別或同時設置為方式0。l 方式1（選通輸入/輸出方式）方式1是選通輸入/輸出方式。8255的選通是通過信號的“問”和“答”，以聯(lián)絡方式（或稱握手方式）實現(xiàn)的。所以這種數(shù)據(jù)的傳送方式是有條件的，使用于以查詢或中斷方式進行控制。在方式1下，A口和B口是數(shù)據(jù)口，C口是控制口，用于傳送和保存數(shù)據(jù)口所需的聯(lián)絡信號。l 方式2（雙向數(shù)據(jù)傳送方式）方式2是在方式1的基礎上加上雙向傳送功能，但只有PA口才能選擇這種工作方式，這時PA口既能輸入數(shù)據(jù)又能輸出數(shù)據(jù)。如果把PA口置于方式2下，則PB口只能工作于方式0。方式2適用于查詢或中斷方式的雙向數(shù)據(jù)傳送。在這種方式下需使用PC口的五位口線作控制線。② 8255接口應用8255中可以使用無條件方式、查詢方式和中斷方式3種I/O控制方式。l 無條件方式以方式0進行數(shù)據(jù)輸入/輸出，就是無條件傳送方式。l 查詢方式在方式1和方式2下，都可以以使用查詢方式進行數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)輸入時，供查詢的狀態(tài)信號是IBF（對應A口為IBFA，B口為IBFB），因為傳送這些信號的口線分別為PC5和PC1，所以查詢時就是對輸入這些口線的狀態(tài)進行測試。數(shù)據(jù)輸出時，供查詢的狀態(tài)信號是（對應A口為，B口為），被測試的口線為PC7和PC1。l 中斷方式在方式1和方式2下，都可以使用中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送。中斷請求信號是INTR（對應A口為INTRA，B口為INTRB），傳送中斷請求信號的口線分別為PC3和PC0，所以在硬件連線時要使用這些口線。③ 端口選擇及讀/寫控制8255共有4個可尋址端口：A口、B口、C口和控制寄存器，由和地址A0、A1的狀態(tài)組合進行選擇，由讀/寫信號和進行端口操作控制。 8255端口選擇及讀/寫控制表選擇端口端口操作00001A口讀端口A00101B口讀端口B01001C口讀端口C00010A口寫端口A00110B口寫端口B01010C口寫端口C01110控制寄存器寫控制命令1****數(shù)據(jù)總線緩沖器輸出端呈高阻抗⑵ 74LS244緩沖芯片 74lS244芯片，74LS244為3態(tài)8位緩沖器，一般用作總線驅動器。74LS244沒有鎖存的功能。地址鎖存器就是一個暫存器，它根據(jù)控制信號的狀態(tài)，將總線上地址代碼暫存起來。8086/8088數(shù)據(jù)和地址總線采用分時復用操作方法，即用同一總線既傳輸數(shù)據(jù)又傳輸?shù)刂贰?4LS244的內部包含8個三態(tài)緩沖門單元，被分為兩組，每組4個單元，分別由三態(tài)門控制信號和控制。當控制端為低電平時，輸入端的信號將被傳送到輸出端，當控制端為高電平時，輸出端為高阻態(tài)。當控制端為低電平時，輸入端的信號將被傳送到輸出端，當控制端為高電平時，輸出端為高阻態(tài)。74LS244用于8位數(shù)據(jù)總線上，可以將控制端和連接在一起，由同一個選通或片選信號來控制。當微處理器與存儲器交換信號時，首先由CPU發(fā)出存儲器地址，同時發(fā)出允許鎖存信號ALE給鎖存器，當鎖存器接到該信號后將地址/數(shù)據(jù)總線上的地址鎖存在總線上，隨后才能傳輸數(shù)據(jù)。 鎖存器是一個很普通的時序電路。一般的，它在時鐘上升沿或者下降沿來的時候鎖存輸入，然后產生輸出，在其他的時候輸出都不跟隨輸入變化，這就是所謂邊緣觸發(fā)的D觸發(fā)器。當然也有電平觸發(fā)的D觸發(fā)器，具體使用哪種，得看你使用得總線配置。74LS244技術參數(shù)：① ：，典型是5V，；② 高電平輸出電流：最大15mA；③ 低電平輸出電流：最大24mA；④ 工作溫度：最小0，最大70攝氏度。 單片機系統(tǒng)抗干擾技術 防止外界對系統(tǒng)的干擾，并確保單片機控制系統(tǒng)安全可靠運行，必須采取形影的抗干擾措施。 干擾的來源： ⑴ 交流電源的干擾 ⑵ 信號輸入輸出通道的干擾 ⑶ 空間輻射干擾 單片機應用系統(tǒng)的抗干擾設計應針對不同的干擾源采取必要的抗干擾措施。具體方法有硬件抗干擾技術和軟件抗干擾技術。 本文中硬件采用接地抗干擾技術；軟件采取“看門狗”技術。5 光電轉速測量儀的軟件設計 轉速測量的主流程圖設計 儀器復位后，首先進行初始化，然后看系統(tǒng)是否到達定時時間，沒有到達，計數(shù)器繼續(xù)計數(shù)；到達，計數(shù)器和定時器同時中斷，然后系統(tǒng)開始計算轉軸轉速，并將數(shù)值轉換成十進制數(shù)，送入緩沖區(qū)，接下來在LED顯示器上顯示。開始 計數(shù)器、端口、中斷、初始化是否計算等待 N計算轉速 Y送緩沖區(qū) 結束 轉速測量主程序 6個數(shù)碼管逐個顯示的程序設計由流程圖可以看出顯示程序包括8255的初始化、數(shù)據(jù)和段碼的查表變換、向LED送段碼、向LED送選定的位碼、延時、反復循環(huán)等。⑴ 8255初始化指令如下：MOV DPTR 5800HMOV A，80HMOVX @DPTR，A⑵ LED段碼查表 采用軟件譯碼的方法，利用AT89C51的查表指令可以方便的進行。⑶ 延時程序的實現(xiàn)單片機外接晶振電路的頻率為12MHz，故其機器周期為1，循環(huán)指令執(zhí)行一個指令周期需要兩個機器周期，利用R7循環(huán)2次，利用R6循環(huán)256次，這樣總的延時時間為：，首先對8255初始化，將位選碼存入R5中，將緩存區(qū)首地址存入R1中，然后取緩存區(qū)中的值，查字形碼表，將字形碼送入PA口中，其次，選位碼到PC口，這樣點亮一位顯示管，接著延時一段時間，循環(huán)進入下一位，直到六位顯示管全部顯示。開始 8255初始化R5 位選碼 R1 緩存區(qū)首地址取該顯示緩沖區(qū)的值查字形碼表字形碼送往PA口選位碼到PC口點亮一位，延時1msR1+1指向下一個緩存單元R5左移指向下一位六位顯示完否 否 是繼續(xù)循環(huán)顯示？ 是 結束否 LED顯示程序 固定時間為1s的計數(shù)器中斷子程序 定時時間為4ms，計數(shù)器溢出次數(shù)達到250次，則達到固定時間1s。秒計數(shù)器循環(huán)加1，計數(shù)器溢出次數(shù)沒有到達250次，系統(tǒng)繼續(xù)工作，處于等待狀態(tài)；溢出次數(shù)達到250次，計數(shù)器/定時器T1同時停止工作，系統(tǒng)置位計算請求標志，然后進行轉速計算，并在LED顯示器進行顯示。秒計數(shù)器加1 到250了 N 等待 Y停止T0工作讀T0計數(shù)值 清T0值 置位計算請求標志清秒計數(shù)器進入顯示部分 計數(shù)器中斷子程序其秒信號的產生程序為：INC SeeCounMOV A，SecCounCJNE A,250，GO2 轉速測量的誤差分析⑴ 測速范圍程序中，采用的閘門時間是，的最大計數(shù)值是，因此，最大的計數(shù)量應該是在內不超過，這樣，即可算出最高計數(shù)頻率。計數(shù)頻率為，其周期為，計到個數(shù)據(jù)時，所用時間為，時，有極大值，此時，本設計采用12點的碼盤，即碼盤每轉一周，將產生12個脈沖信號。折算到軸的頻率，再折算到轉速，即最大可測轉速為，本設計僅需要測量的最大轉速為。 ⑵ 針對本設計的“”法測量，由式（）得： 這里，如果假定，那么計算得： 當小于5000時，誤差將會超出允許范圍之外。經計算測量精度全量程誤差為： ⑶ 當采用光電編碼器作為測試信號的輸出，工程中常用的光電編碼器的碼點數(shù)從100多點到數(shù)千點不等。當采用較高點數(shù)的光電編碼器時，可以降低對轉速的要求，例如，當采用360點的光電編碼器式，可以滿足要求的為,即轉速超過167即可滿足精度要求。當然，光電編碼器的點數(shù)也不是愈大越好，其值越大，會限制轉速測量的最大值，由公式（）可以看出。如果設備的高、低轉速測量有更高的精度要求，我們就應該考慮使用光電編碼器進行測量。6 結論本文對單片機用于轉速測量的理論、原理進行了系統(tǒng)的分析、比較，并對每種測量方法定性、定量的給予闡述，設計了顯示接口電路和應用程序，完成了較完整的電路設計。 ⑴ 硬件電路單片機用于轉速測量的種類很多，方法也各有不同，在硬件設計上根據(jù)使用場合、功能和要求，采用的電路也有差異。單片機采用AT89C51，充分利用單片機內部自帶的兩個16位定時/計數(shù)器進行設計，接口利用利用AT89C51的P0口具有較大的電流驅動能力的特點，未擴展驅動芯片，直接由單片機驅動，簡化了硬件電路?？蛇\用于工業(yè)控制中轉速檢測、民用電器及其它應用。 ⑵ 測量方法測量方法采用先進的“”法，保證了高轉速的要求精度。應用范圍廣泛，可通過擴展進行二次開發(fā)。 ⑶ 展望 軟件設計，需要進一步的完善程序清單；實體轉速測量儀器的外殼設計也需要滿足一些工藝上的要求。謝 辭本論文能夠完成首先應該感謝導師的悉心指導。單片機的應用是理論性較強，注重實踐的一門學科，涉及到計算機理論、電子技術等相關學科。目前，機械行業(yè)正向機電一體化發(fā)展，當然，純機械的理論知識不能滿足我們適應社會的發(fā)展潮流，通過本論文的設計，我了解并掌握了一些關于單片機在控制過程自動化方面的理論知識，受益匪淺。最后感謝在論文設計中給予我?guī)椭耐瑢W，朋友。感謝母校四年來對自己的教育和培養(yǎng)。參考文獻[1] Sensor Technology[M].John Wiley amp。Sons, Chichester,UK,1992[2] [M].天津：天津大學出版社，2004[3] 方彥軍，孫健. 智能儀器技術及其應用[M].北京：化學工業(yè)出版社，[4] [M].北京：高等教育出版社，[5] [M].北京：北京航空航天大學出版社，2005[6] [M].北京：中國水利水電出版社，2005[7] 楊寧，[M].北京：北京航空航天大學出版社，2005[8] 李廣弟，朱月秀，冷祖祁. 單片機基礎[M].北京：北京航空航天大學出版社，[9] [M].北京：北京航空航天大學出版社，2008[10] [M].北京：清華大學出版社，2008[11] 趙樹磊，謝吉華，[J].江蘇電器，2008（10）： 5356[12] 牛潔，李炳建，[J].電子測試，2008（6）：7880[13] 姚偉鵬，韓黨群，[J].科技信息，2009（1）:5355[14] 孫慧芹. 單片機項目設計教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，[15] 張曉鄉(xiāng). 89C51單片機實用教程[M].北京：電子工業(yè)