【導讀】法分為模擬式和數(shù)字式兩種。模擬式采用測速發(fā)電機為檢測元件，得到的。到的信號是脈沖信號。隨著微型計算機的廣泛應用，特別是高性能價格比。的單片機的出現(xiàn)，轉速測量普遍采用以單片機為核心的數(shù)字式測量方法。本文便是運用AT89C51單片機控制的智能化轉速測量儀。過程中，需要對其進行監(jiān)控，轉速是一個必不可少的一個參數(shù)。觀察電機運行的基本狀況。管、HIN232CPE電平轉換、及RS232構成。詳細介紹了單片機的測量轉速。系統(tǒng)及PC機與單片機之間的串行通訊。充分發(fā)揮了單片機的性能。重點是測量速度并顯示在5位LED數(shù)碼管上。系統(tǒng)可靠，性價比較高等特點。

　　

【正文】 調試時，我們可以先對除數(shù)先賦不同的值，利用查看內(nèi)部數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)窗口觀察出計算出來的結果和用計算器算得的結果是否一致，可以舉例多次數(shù)據(jù)，確保程序正確，才能得到想得到的數(shù)據(jù)。 其次、二進制到十進制的轉換，我們依然可以利用上述列舉的方法，多次給出數(shù)據(jù)，然后運行程序，可以設置觀察變量，觀察出程序轉換的結果。 最后、拆分壓縮 BCD碼十進制以及最后的顯示程序，可以利用上述提到的各種方法，觀察 3034H內(nèi)部的數(shù)據(jù)，緩沖數(shù)據(jù)的觀察檢查完畢后，調用顯示程序，觀察數(shù)碼管上顯示的數(shù) 據(jù)是否是內(nèi)存緩沖中需要顯示的數(shù)據(jù)。 綜合調試 在硬件和軟件單獨調試成功后進行軟硬件綜合調試，它可以分成以下幾個步驟： ； ，計算出轉速值并存儲； LED數(shù)碼管把測量的數(shù)據(jù)顯示出來。 PC機與單片機之間的通信成功。 畢業(yè)設計（論文）說明書 33 故障分析與解決方案 故障出現(xiàn)情況 ： 霍爾傳感器不能產(chǎn)生有效的 TTL電平，產(chǎn)生波形不穩(wěn) 單片機 的中斷服務程序不能執(zhí)行 ， 不管是定時中斷還是外部中斷 ； 中斷執(zhí)行低速情況也就是軟件記數(shù)功能不對 ； 測得的轉速不準確 ， 而且在波形頻率變化下顯示轉速卻不變 單片機顯示部分無法工作，顯示不穩(wěn)定； 信號發(fā)生器模擬轉速測量正確，接電機不穩(wěn)定 通信時單片機接收顯示數(shù)據(jù)不正常， PC機接收亂碼； 解決方案（針對上述故障一一對應的解決方案） ： （ 1）硬件電路中 霍爾傳感器應工作在 5V電壓，中間引腳接地，數(shù)據(jù)線接單片機的外部中斷 0。在電機的轉軸上還要貼上一粒磁鋼，利用霍爾效應產(chǎn)生方波。利用萬用表檢查時發(fā)現(xiàn)接 5V和地的 PCB上的線都壞了，重新用線接在電路板上。當波形出來后，顯示的波形不穩(wěn)，而且不夠理想，后來在信號 線與地之間接了 472的瓷片電容濾波。波形得到了大大改善 ； （ 2） 首先檢查程序中的開頭，中斷入口地址，發(fā)現(xiàn)中斷定時 0的地址寫成中斷定時 1的入口地址了。外部中斷沒有執(zhí)行跟沒有中斷信號加入有關系。在前面還沒有解決的時候，我們暫時用信號發(fā)生器來代替外部中斷9的輸入，由于中斷執(zhí)行與否我們沒法看到，可以用設置中斷點的方法或者利用示波器，在中斷服務程序中重新編寫一些程序觀察單片機的某一輸出口的波形變換或者中斷程序中讓數(shù)碼管點亮等直觀可以看到的方法來檢查中斷的執(zhí)行情況； （ 3） 中斷服務程序中程序設計有問題，要先讀去反映轉速 的 TH0， TL0，再去清 0，軟件記數(shù)的高字節(jié) VTT應該在定時中斷 0中的服務程序中自增的同時清 TH0， TL0，在外部中斷程序中要讀取三字節(jié)的記數(shù)值后同時清三個記數(shù)器，再從中斷返回 ； （ 4） 在確定轉速計算程序的正確性的 條件下出現(xiàn)了轉速不準確，就畢業(yè)設計（論文）說明書 34 是在調用轉換程序時出現(xiàn)了問題，觀察程序時發(fā)現(xiàn)調用子程序是傳送的參數(shù)不對，在用寄存器 R的時候出現(xiàn)了重復現(xiàn)象，導致轉換過程中出現(xiàn)了混亂。在波形頻率改變而轉速不改變由于在調用顯示程序時候在調用之后在顯示這里死循環(huán)，不能適時進行計算了。 （ 5） 由于顯示部分的程序是動態(tài)顯示，是一 位一位的顯示，在位選信號這里出現(xiàn)了問題，在左移的時候出現(xiàn)問題，以及顯示完一個字型后調用的延時時間不合理導致顯示不穩(wěn)定，出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，改變時間到 1毫秒左右就差不多對了。 （ 6） 后來在接信號發(fā)生器時候要是接正弦波時候一樣發(fā)生不穩(wěn)定跳轉的現(xiàn)象，由此可以推測，在傳感器輸入的信號不是理想的方波，而且電平值不夠大，所以在霍爾傳感器信號輸出端接濾波電容以及一個 10K的上拉電阻就可以解決問題了。 （ 7）由于單片機與 PC機之間的設置 以及電平轉換 不一致 具體參見通信部分的畢業(yè)設計。 結論與經(jīng)驗 結論 ： 通過各方面努力，本 次畢業(yè)設計任務完成，系統(tǒng)各部分功能均已實現(xiàn)，單片機 能夠測量出電機的轉速并能顯示在 LED 數(shù)碼管上，并能向上位機 發(fā)送 數(shù)據(jù) ； 測量范圍也是比較寬的 60r/min36000r/min，精度也在 %，都達到了比較理想的狀態(tài)。 經(jīng)驗 ： 由于本系統(tǒng)采用 5V 直流電源供電， 霍爾傳感器要選用工作電壓的范圍包含 5V 電壓的可以省去再用一個電源的麻煩，單片機等都是工作在TTL 電平的，霍爾傳感器輸出的波形應為 TTL 電平，以便單片機能夠識別。 數(shù)碼管要采用共陰數(shù)碼管，因為數(shù)碼管的灌電流可以大些達到幾十毫安，但是拉電流比較小 ，采用共陽數(shù)碼管可能因為電流過小而數(shù)碼管不能點亮數(shù)碼管，還有就是接在上拉電阻再接 5V 上，最好采用 1K 的排阻。 畢業(yè)設計（論文）說明書 35 在制作印制電路板的過程中，由于經(jīng)驗不足，沒有考慮在高頻電路中平行線之間的干擾，導致當電路上電工作時就發(fā)生串擾的現(xiàn)象， 選擇的焊盤過小，布線是線的寬度不夠，稍微大點的電流，就可以把電路燒壞了，還有不穩(wěn)定，發(fā)生干擾等現(xiàn)象， 使得連接 PC 機的電路工作不穩(wěn)定，在以后的設計過程中需要注意。 畢業(yè)設計（論文）說明書 36 參考文獻 [1].何立民 .單片機應用技術選編 .北京： 北京航空航天大學出版社， 1997， 10 [2].張有德 .單片微機原理、應用與實驗 .上海 :復旦大學出版社 ， 1997， 8 [3].李朝青 .單片機 amp。DSP 外圍數(shù)字 IC 技術手冊 .北京 :北京航空航天大學出版社 ， 1998， 4 [4].梁廷貴、王裕琛 .現(xiàn)代集成電路實用手冊 .北京 :科學技術文獻出版 社 ， 1999， 6 [5].于海生 .微型計算機控制技術選編 .北京： 清華大學出版社， [6].徐愛鈞 .智能化測量控制儀表原理與設計 . 北京： 北京航空航天大學出版 社 ， [7].周興華 .手把手教你學單片機 .北京 ： 北京航空航天大學出版社 ， 1996， 7 [8].神龍工作室 .Protel 20xx 實用培訓教程 .北京 ： 人民郵電出版社 ， 1995， 1 [9].扈嘯，周旭升編著 .單片機數(shù)據(jù)通信技術從入門到精通 .西安： 西安電子科技 大學出版社 ， 20xx， 9 畢業(yè)設計（論文）說明書 37 致 謝 本文介紹的應用于單片機系統(tǒng) 在電機轉速這一領域的應用， 具有硬件電路簡單、成本低廉、編程方便、通信可靠性高的特點，實現(xiàn)了 單片機對電機轉速的測量以及和 PC 通信 的數(shù)據(jù)傳送。 可以對電機轉速的平穩(wěn)性做個分析。 關于本次畢業(yè)設計，感受頗多?？偟膩碚f是可以的，富有收獲的，盡管其中充滿 了艱辛與困難。但看到自己的成果時，所有的艱辛與疲倦都拋到了九霄云外。一種成就感在心頭油然而生。另外一方面，在自己的親身實踐中，也發(fā)現(xiàn)了自己的一些不足的地方，有待進一步提高與改善。此次畢業(yè)設計任務是高精度大范圍的電機轉速測量系統(tǒng)，在實際調試中遇到的種種問題使我在設計與調試中學習到了許多知識。 整個畢業(yè)設計過程是對自己大學四年所學知識歸納總結和應用，也就是把理論知識用到實踐之中去。讓理論和實踐相結合，以此產(chǎn)生實際的成果。而這正是我們學習理論知識的目的之所在。 除此之外，我們要在擁有扎實的專業(yè)知識的前提條件下，在 整個設計與調試過程中要有信心和耐心，對自己有信心，相信自己能夠很好的完成本次設計任務。在調試中不斷發(fā)現(xiàn)問題進而解決問題，這是一個再學習的過程，其本身就是對自己的一次鍛煉，培養(yǎng)了自己獨立思考，動手解決問題的能力。從而從各個方面得到提高與完善了自己，使自己的各個方面提高到一個新的臺階，同時為以后的工作打下基礎。 在本次畢業(yè)設計中，特別要感謝 指導 老師以及其他老師和同學給我們的熱心幫助和鼓勵，才使得我們的畢業(yè)設計能夠很好的完成。 畢業(yè)設計（論文）說明書 38 附 錄 附錄 1 電路原理圖 162738495DB9R2OUTR2INT2INT2OUTT1INVR1OUTC2R1INC2+T1OUTC1GNDV+VCCC1HIN232CPE1A1Y2A2Y3A3Y4A4Y5A5Y6A6YVCCGND7407TTLP2.0P0.0P2.1P0.1P2.2P0.2P2.3P0.3P2.4P0.4P2.5P0.5P2.6P0.6P2.7P0.7WRALE/PROGXTAL1PSENINT1P1.1INT0P1.2XTAL2P1.3VssP1.4RDP1.5T0P1.6T1P1.7RST/VPDP1.0EA/VppRXDVccTXDAT89C51abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9DS1DPY_7SEG_DPabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9DS2abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9DS3abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9DS4abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpcom9DS51 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9RESPACK411.0592MCRYSTALC5 0.1ufC6 0.1ufC7 0.1ufC8 0.1ufC4 0.1ufC1 20pfC2 20pfC3 10uf5V5V5VccssR 10K5V5VAH41VOUTGNDVCC圖紙名稱基于單片機的轉速測量系統(tǒng)學院電氣工程與自動化學院專業(yè)班級電科041班指導老師郭順京編號1學號 作者 日期24李松 080614VCC畢業(yè)設計（論文）說明書 39 附錄 2 元器件清單 霍爾傳感器 AH41 一只 磁鋼 一只 鉭電容： f 五只 (C C C C C8) 晶振： 一只 瓷片電容： 20pf 二只 (C C2) 電解電容： 10ｕ f 一只 (C3) 排阻： 1K 一只 電阻： 10K 一只 （ R） 數(shù)碼管： LED 五只 RS232 接口線： DB9 一對 集成塊： 7407 一只 HIN232CPE 一只 AT89C51 一只