基于光電傳感器的轉速測量系統(tǒng)設計畢業(yè)設計-資料下載頁
2025-06-22 01:06本頁面
【正文】 功能的限制，它適用于控制領域，在信號處理方面不很擅長。在頻率計中需要完成周期到頻率的換算，為保證測量結果的準確，這里應用了浮點數(shù)數(shù)學運算。從周期到頻率的換算過程包括: 3字節(jié)定點數(shù)到浮點數(shù)的轉換、浮點數(shù)數(shù)學運算和浮點數(shù)到十進制碼的轉換。5 制作調試在硬件調試與制作方面，可從下面系列著手考慮。信號盤可用一般鋼板制成，這個信號盤就是發(fā)動機實驗時所用的轉盤，盤上共有11個齒，每個大孔直徑為6mm，盤中心還有一個中心孔。中心孔主要用于在固定發(fā)動機上。將信號盤與電機安裝在一起，使其隨電機轉動；傳感器固定在支架上，垂直于轉速盤，當轉速盤旋轉時，光電傳感器就輸出矩形脈沖信號，每11個脈沖對應發(fā)動機1個工作循環(huán)，其中的2個寬脈沖信號配合上止點信號可精確確定上止點的位置。此檢測裝置完全按照發(fā)動機上傳感器的實際安裝位置進行安裝。，將信號盤固定在電動機轉軸上，光電轉速傳感器正對著信號盤。光電轉速傳感器接有4根導線，其中黑線、黃線為電源輸入線，紅線為信號輸出線，白線為共地線。測量頭由光電轉速傳感器組成，而且測量頭兩端的距離與信號盤的距離相等。測量用器件封裝后，固定裝在貼近信號盤的位置，當信號盤轉動時，光電元件即可輸出正負交替的周期性脈沖信號。信號盤旋轉一周產(chǎn)生的脈沖數(shù)，等于其上的孔數(shù)。因此，脈沖信號的頻率大小就反映了信號盤轉速的高低。此轉速測量裝置可以實現(xiàn)數(shù)字顯示，成為數(shù)字式轉速表。 轉速測速示意圖LM324整形電路調試。在焊接硬件電路時需細心排除元器件和焊接等方面可能出現(xiàn)的故障，元器件的安裝位置出錯或引腳差錯可能導致電路短路或實現(xiàn)不了電路本身的功能，甚至燒壞元器件。單片機部分最容易出現(xiàn)的問題為元器件引腳的虛焊。被測物理量經(jīng)過傳感器變換后，往往成為電阻、電流、電壓、電感等某種電參數(shù)的變化值。為了進行信號的分析、處理、顯示和記錄，須對信號作放大、運算、分析等處理，這就引入了中間變化電路。查閱有關資料結合選用的光電傳感器相關參數(shù)。當調制盤上的圓形孔旋轉至與光電開關的透光位置重合時，觸發(fā)器輸出高電平；當通光孔被遮住時，觸發(fā)器輸出低電平。輸出的信號經(jīng)LM324電路整形調試，可以將信號源完好的整形成矩形脈沖信號。在把矩形脈沖信號輸入單片機之前，先把矩形脈沖信號接入示波器進行調試。除了要考慮到硬件方面，對軟件調試也不能忽視。程序應該模塊化，便于修改。使用RAM或IO，必須先定義再使用，避免直接引用。將來需要調整時，只要修改定義部分就好了。寫程序要有足夠的注釋、說明文檔、流程圖、原理圖。每次修改程序，應該同步更新相關的注釋、說明文檔、流程圖、原理圖。免得下次再改時對不上號。 實驗板與PC機連接時一定要先連接串行通信電纜，然后再將其電源線插入USB借口；拆除時先斷開其電源，再斷開串行通信電纜。否則極易損壞PC機的串口。在進行軟件編程調試時需要用到單片機的集成開發(fā)環(huán)境MedWin 軟件，編程時容易出現(xiàn)鍵盤輸入和無意的語法錯誤，還有一些模塊達不到預期的功能，都要經(jīng)過調試才能排除。MedWin 軟件具有很強大的編程調試功能，能夠模仿仿真實際單片機的端口和內部功能部件的狀態(tài)值。該軟件中有硬件調試和軟件調試功能可以看到單片機內存單元對應的運行值，外圍部件中可以顯示單片機端口，中斷、定時器定時器定時器3 還有串口對應的運行值?？梢詥尾秸{試也可以模塊調試，最好的是可以對你所懷疑的語句模塊設置斷點。所以MedWin 具有強大的編譯調試功能。此系統(tǒng)將個功能模塊：主程序、數(shù)據(jù)處理程序、按鍵程序設計、中斷服務子程序、LED顯示程序分開分別進行調試，最后整體調試。編譯無誤后生成目標代碼BIN文件。采用STC 單片機下載軟件STCISP將其下載到實驗板的單片機中。 在最后一步點擊軟件STCISP界面中的[下載]按鈕之前，一定要保持實驗板的串行通信線及電源線與PC機連接良好，并且實驗板的電源開關處于關閉狀態(tài)，然后點擊[下載]按鈕，再打開實驗板電源開關，此時軟件將自動完成程序下載。下載完畢，實驗板上的單片機立即開始運行。6 結果分析設計已基本完成題目中的各項要求，但是還是有一定的誤差，其中電機轉速的測量與實際轉速相差15 轉/分左右，經(jīng)分析主要是由以下原因造成的：中斷處理的進入和中斷處理程序都會有一定時間的延時，從而造成時間閘門的誤差，這是造成測量誤差的一個主要因素。另外，由于電機的轉盤是采用塑料盤片磨制而成，高速旋轉時容易打飄不穩(wěn)，導致獲得的脈沖信號頻率與實際轉速有一定的誤差。 結 論所選的畢業(yè)設計的題目是利用單片機STC 89C51為核心，結合光電傳感器、LM324設計電動機轉速測量裝置。單片機采用定時器定時中斷的方法實現(xiàn)對信號脈沖的測量并計算出發(fā)動機的轉速，具有較強的使用價值，結合實際再進一步完善設計可以應用于實際操作。參考文獻[1]余永權，汪明慧，[M].電子工業(yè)出版社，2003[2][M].北京航空航天大學出版社，1999[3][M].機械工業(yè)出版社，2001[4]趙繼文，[M].科學出版社，2002[5]胡漢才，單片機原理及其接口技術(第2版) [M].清華大學出版社，2004[6][J].北京航空航天大學出版社，1998[7][M].科學出版社，2002致 謝:感謝xxx老師對我的畢業(yè)設計的悉心指導和熱忱幫助，在設計過程中xxx對設計方案和思路給予指點。在連接硬件電路和調試時，xxx同學給了我很多幫助，排除了不少電路故障。xxx同學同時還在設計思路方面給了一些建議。24
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