【正文】 ORG 0003H LJMP 0100H ORG 0013H LJMP 0150H ORG 0050H MAIN: CLR A MOV 30H , A 。 定時器 T1 用作定時發(fā)生器，在定時中斷程序中進行數(shù)碼管的動態(tài)掃描，同時產(chǎn)生 1s 的閘門信號。運算得到的是壓縮沈陽理工大學課程設計專用紙 16 BCD 碼，需要將其轉(zhuǎn)換為非壓縮 BCD 碼，從標號 CBCD 開始的一段程序即作了這樣的處理。具體算法如下 :主程序在對定時器、計數(shù)器、堆棧等進行初始化后即判斷標志是否為 1，如果為 1，說明要求對數(shù)據(jù)進行計算處理，首先將標志清零，以保證下次能正常判斷，然后進入數(shù)據(jù)處理程序，由于這里的閘門時間為 1s，而顯示要求為轉(zhuǎn) /分，因此，要將測到的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的方法是將測得的數(shù)據(jù)乘以 60，但由于轉(zhuǎn)軸上安裝有 11 個遮光板 ，每旋轉(zhuǎn) 一周可以得到 11 個脈沖，因此，要將測得的數(shù)據(jù)除以 11，所以綜合起來，將測得的數(shù)據(jù)乘以 即可得到每分鐘的轉(zhuǎn)速。定時器 1 完成 定 時功能，定時 2Oms，并每隔 20ms進行 一次顯示 ，每隔 1秒讀一次計數(shù)結果。 數(shù)據(jù)處理 完成對各種測量數(shù)據(jù)的處理，如各種數(shù)據(jù)的計算、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換等。 圖 電源模塊 電源模塊為實驗臺提供的 +5V 電源，實物電路圖 如 元件圖。 232 電平轉(zhuǎn)換采用 MAX232 芯片把 TTL 電平轉(zhuǎn)換成 RS－ 232 電平格式，可以用于單片機與微機通信，以及單片機與單片機之間的通信， 測量 系統(tǒng) 設計 了兩個沈陽理工大學課程設計專用紙 15 DB9 的接口，其中一個用 于 ISP 下載器模塊的程序下載接口，稱為“ ISP Interface”，另一個接口為單片機與其它具有 RS232 接口的通信端口，稱為“ Common Port”。 為了提高串行通訊接口的抗干擾能力和增強可靠性 ， 于是就出現(xiàn)了許多通訊標準和規(guī)程。 系統(tǒng)將定時把緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)送出，在數(shù)碼管上 顯示 。要使數(shù)碼管 S0S7 的其中一個亮，其對應的 P2端口要置高， P2 的其余端口置低。 P0 內(nèi)部沒有上拉電阻， P2 口內(nèi)部有弱上拉 。電機轉(zhuǎn)速的測量結果經(jīng)過譯碼 ， 輸出的 8位并行數(shù)據(jù)通過 STC89C51 的并行口 (P0口 )輸出，送至 7段 LED ，同時 由 P2 口輸出位掃描信號以實現(xiàn) 測量數(shù)據(jù) 的動態(tài)顯示。若需要在最右邊（ S0）顯示“ 5”，只要將從表中查得 相應 的段代碼寫入 P0口，在將 ， 。 圖 STC89C51 管腳圖 顯示模塊設計 顯示部分采用價廉方便的 LED數(shù)碼管， 圖 。 ② 數(shù)據(jù)總線（ DB）：數(shù)據(jù)總線寬度為 8 位，由 P0 提供。由圖我們可以看到，單片機的引腳除了電源、復位、時鐘接入 、 用戶 I/O 口外，其余管腳是為實現(xiàn)系統(tǒng)擴展而設置的。 ⑸ 兩個 16 位定時器 /計數(shù) 器 。 ⑵ 128 字節(jié)的 RAM 數(shù)據(jù)存儲器， 21 個特殊功能寄存器 SFR。如 圖 是 STC 89C51 結構框圖。 STC 89C51 單片機是基于 MCS51單片機為內(nèi)核的，其輸入 /輸出管腳以及指令系統(tǒng)和 MCS51 單片機是完全兼容的。目前，新型單片機內(nèi)還有 A/D 及 D/A 轉(zhuǎn)換器、高速輸入 /輸出 等 部件。如圖 MULTISIM 進行電路模擬仿真示意圖及其模擬仿真結果。此外， 還設計了 有源帶通濾波器。 本設計計劃采用 高性能集成四運放 LM324 來進行光電信號調(diào)理 電路設計。Vi+（ +）為同相輸入端 ， 表示運放輸出端 Vo的信號與該輸入端的相位相同。每一組運算放大器可用圖 ， 它有 5個引出腳 ，其中“ +”、“ ”為兩個信號輸入端 ， “ V+”、“ V”為正、負電源端 ， “ Vo”為輸出端。 圖 光電轉(zhuǎn)換部分與單片機的連接框圖 計數(shù)脈沖 傳感器 整形驅(qū)動 LM324 STC 89C51 數(shù)碼顯示譯碼器 LED 數(shù)碼管 沈陽理工大學課程設計專用紙 10 LM324是四運放集成電路 ， 它采用 14腳雙列直插塑料封裝 ， 外形如圖所示。 光電轉(zhuǎn)換及信號調(diào)理電路設計 傳感器將電機的轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變成了電脈沖信號，該信號經(jīng) 過 LM324集成運放整形驅(qū)動，送到單片機進行脈沖計數(shù)，從而測出電動機轉(zhuǎn)速。 這些信號調(diào)理 電路 負責將 光電 傳感器輸出 的 微弱的光電信號進行放大、整形， 轉(zhuǎn)換成所 單片機定時計數(shù)所 需要的 脈沖信號 。 綜上所述，各種光源各具優(yōu)點，但 從經(jīng)濟 與使用便利方面考慮 ， 并考慮到抗干擾性能， 我們 決定 選用 紅外光二極管做 系統(tǒng)測量的 光源。如果選用的光電元件對紅外光敏感，構成傳感器時可加濾色片將鎢絲燈泡的可見光濾除，而僅用它的紅外線做光源，這樣，可有效防止其他光線的干擾。因此，廣泛地用于計算機、儀器儀表和自動控制設備中。 發(fā)光二極管是一種把電能轉(zhuǎn)變成光能的半導體器件。所謂透射式是指被測物體放在光路中，恒光源發(fā)出的光能量穿過被測物，部份被吸收后，透射光投射到光電元件上；所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測物上，再從被測物體表面反射后投射到光電元件上；所謂遮光式是指當光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測物光沈陽理工大學課程設計專用紙 9 遮其中一部份，使投射剄光電元件上的光通量改變，改變的程度與被測物體在光路位置有關。模擬式光電傳感器是將被測量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流，它與被測量間呈單值關系。光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點，而且可測參數(shù)多，傳感器的結構簡單，形式靈活多樣，因此 ， 光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。 圖 （左為正視圖，右為側視圖 ） 轉(zhuǎn)盤 沈陽理工大學課程設計專用紙 8 圖 實物 脈沖發(fā)生源硬件結構圖 光電轉(zhuǎn)換及信號調(diào)理電路設計 由于系統(tǒng)需要將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，因而需要使用光電傳感器并設計相應的信號調(diào)理電路，以得到符合要求的脈沖信號，送給單片機 STC89C51 進行計數(shù)，同時得到計數(shù)的時間，由單片機進行相關計算以得到電動機轉(zhuǎn)速。這樣在以后的軟件設計中能夠較為方便的計算出脈沖頻率。設計中轉(zhuǎn)盤的 遮光板的實際個數(shù)受到技術的限制。 轉(zhuǎn)盤上遮光板 的個數(shù)決定了測量的精度，個數(shù)越多，精度越高。每當轉(zhuǎn)盤隨著 輪旋轉(zhuǎn)的時候，傳感器將向外輸出若干個脈沖。系統(tǒng)在光電傳感器收發(fā)端間加入電動機，并在電動機的轉(zhuǎn)軸上安裝一轉(zhuǎn)盤。 圖 系統(tǒng)的原理框圖 信 號 放大器 LED 顯 示 數(shù)字存儲電路 波形變換 波形整形 單片機 RS232 沈陽理工大學課程設計專用紙 7 3 系統(tǒng)硬件電路的設計 脈沖產(chǎn)生電路設計 設計采用了 光電傳感器，進行非接觸式檢測。