【正文】 021 版）．高等教育出版社。 參考文獻(xiàn) [1] 康光華主編 . 電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分） .高等教育出版社 .2021。 本次設(shè)計有個遺憾，就是這個設(shè)計實(shí)用價值不怎樣太高，產(chǎn)品功能較少，當(dāng)然，這是選題時的一些不足之處。 五、結(jié)束語 此 系統(tǒng)充分利用了 單片機(jī)小而靈活、成本低、可靠性高等特點(diǎn) ， 以其為中心，成 功的設(shè)計出了能測算出物體轉(zhuǎn)速的產(chǎn)品，即讓我回故了以前所學(xué)的知識，又有新的心德體驗，開發(fā)了我的智力。很感激畢業(yè)論文 第 25 頁 共 17 頁 學(xué)院 提供 這次學(xué)習(xí)機(jī)會 給我 ，這次學(xué)習(xí)絕對是一次成長的機(jī)會。 現(xiàn)在學(xué)到的東西，在書本上是學(xué)不來的，在以后的工作中一定也會 用 到 的 ，一定要自己經(jīng)歷了，在實(shí)踐中才學(xué)得到。這次學(xué)習(xí)讓我知道了，只要想學(xué)， 一個月 就夠了，關(guān)鍵是有沒有毅力和壓力。同時這也是值得回憶的。這 次 的學(xué)習(xí)比我在讀高三時都還累。 我 學(xué)到了如何務(wù)實(shí)，如何去學(xué)一門技術(shù)，同時也知道了如何學(xué)習(xí)，什么才是學(xué)習(xí)。 應(yīng)該注意的是，在做實(shí)驗時應(yīng)該：先接線后打開電 源，先關(guān)閉電源后拆線。這是由于電路硬件等多方面存在的誤差。并打開小電筒。 畢業(yè)論文 第 24 頁 共 17 頁 IC1(單片機(jī) ) AT89C2051 R7~R11 IC2 ULN2021 RNW1 10K*8 IC3 CA3140 VR1 (實(shí)際為 5K) T1~T4 BC557 C1 10uF T5 2N2222 C2,C5,C6 T6 1838 C3,C4 22pF(實(shí)際為 20pF) D1 1N4007 S1 開關(guān) DIS1 MTF3461BSR S2 開關(guān) R1~R4 1K XTAL(晶振 ) 12MHz R5,R6 10K BATT(電池 ) 6V 表 32 元器件 清單 （五）測試 首先找來一個小的電風(fēng)扇，再找來一小塊鏡子，用透明膠將其固定在一片扇葉末端，再找來一個小的手電筒，小電筒所放的位置應(yīng)為：剛好使手電筒發(fā)出的光經(jīng)鏡子反射后，進(jìn)入光敏三極管。他們通過內(nèi)部反相器的幫助驅(qū)動七段數(shù)碼管。 P1 口的 腳到 和 P3口的 腳連接到 ULN2021 的輸入引腳 1到 7。測速儀由 AT89C2051 單片機(jī)、圖 35 測速儀的原理圖 ULN2021 高電流達(dá)林頓三極管陣列， CA3140 運(yùn)算放大器， 4 個共陽極七段顯示器及 4個陽極驅(qū)動三極管組成。該測速儀的誤差為 6000rpm+/5rpm。這些數(shù)字顯示在 4 位七段數(shù)碼管上。因此如果每分鐘轉(zhuǎn)速達(dá)到 1500，每秒鐘轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到 25，旋轉(zhuǎn)一周花費(fèi)的時間為 40ms。D0 08 RET 。D0 0A POPD13 。50 F7 RET 。13 MOV R4,A 。18 MOV A,R4 。7F 02 L00FA: LCALL L0104 。D0 0C POPD15 。D0 0E POPD17 。D0 82 POPD19 。D0 F0 POPDPH 。88 00 CLRBit0 。8A 02 MOV D26,R1 。8C 04 MOV D24,R3 。8E 06 MOV D21,R5 。D5 F0 B4 MOV D23,R7 。33 MOV R3,A 。FA MOV A,R3 。EA RLCA 。33 MOV R1,A 。F8 MOV A,R1 。E8 RLCA 。AD 83 MOV R4,DPL 。AF 07 MOV R6,D22 。B3 JNC L01BA 。94 00 MOV D23,A 。F5 06 MOV A,R7 。EE SUBB A,00H 。7C 08 MOV DPH,A 。22 L00F4: MOV R0,1BH 。8D 1A MOV D9,R6 。8B 18 MOV D7,R4 。 L00EA: RET 。84 MOV R6,B 。75 F0 0A MOV A,R6 。FE DJNZ R1,L00BE 。80 01 L00DE: ADD A,R6 。AD F0 CJNE R6,00H,L00DE 。75 F0 0A DIV AB 。24 02 ADD A,R5 。84 MOV R4,B 。2C MOV B,0AH 。AB F0 ADD A,05H 。75 F0 0A DIV AB 。74 06 ADD A,R3 。B9 00 02 SJMP L00EA 。AC F0 MOV R5,A 。95 05 畢業(yè)論文 第 22 頁 共 17 頁 DIV AB 。F5 82 MOV A,R5 。C3 SUBB A,D20 。00 MOV A,R4 。EF RLCA 。33 MOV R6,A 。FD MOV A,R6 。ED RLCA 。33 MOV R4,A 。D2 D3 MOV A,R4 。33 MOV R3,A 。FA MOV A,R3 。EA RLCA 。33 MOV R1,A 。F8 MOV A,R1 。E8 RLCA 。C2 D3 CLRC 。7C 00 MOV B,20H 。7E 00 MOV R5,00H 。D2 D3 MOV R7,00H 。C0 83 PUSH B 。E6 ANL A,0FH 。AB F0 MOV B,0AH 。EA DIV AB 。7F 00 MOV B,0AH 。7D 00 MOV R6,00H 。7B 00 MOV R4,00H 。D5 50 FA SJMP L003C 。12 00 EB L0099: LCALL L00F4 。12 00 A1 MOV D5,0FFH 。A9 41 MOV R2,D3 。88 40 MOV D4,R1 。AC 44 LCALL L015A 。78 C0 MOV R5,D1 。7A 09 MOV R1,27H 。C2 A9 MOV R3,00H 。92 B5 CLR TR0 。30 B6 FD MOV C,D2 。92 B5 ACALL L0050 。20 B6 FD MOV C,D2 。92 B5 ACALL L0050 。D2 8C MOV C,D2 。C0 82 L0104: MOVDPTR,L012A 。C0 0E PUSH D19 。C0 0C PUSH D17 。C0 0A PUSH D15 。C0 08 PUSH D13 。E0 RETI 。45 F5 ORL A,PSW 。74 00 POP ACC 。25 44 MOV D0,A 。74 01 CLRC 。75 8A A6 PUSH ACC 。22 L0142: MOV TH0,0FFH 。00 DJNZ D10,L013D 。22 L012A: DB 7EH, 0CH,0B6H,09EH, 0CCH,0DAH,0FAH, 0EH DB 0FEH,0CEH,0EEH,0F8H, 72H,0BCH,0F6H,0E2H L013A: MOV D10,0FFH 。74 FF MOV P3,A 。92 B3 ACALL L013A 。92 B2 RRC A 。11 50 L005A: JNB ,$ 。22 L0055: JB ,$ 。7A 0A L0052: DJNZ R2,$ 。11 50 AJMP L0055 。75 44 00 MOV D1,00H 。D2 A9 SETB EA 。75 8C FF MOV TL0,09DH 。75 90 03 MOV TMOD,61H 。75 81 60 MOV P3,0FFH 。21 42 ORG 0030H。01 30 ORG 000BH。標(biāo)識符 指令 操作數(shù) 機(jī)械碼 ORG 0000H。92 B1 RRC A 。92 B0 RRC A 。F4 RRC A 。92 B7 MOV A,R4 。13 RRC A 。F5 90 MOV A,R5 。FD ORL A,03H 。 Bit0 BIT 0D3H D0 EQU 44H D1 EQU 45H D2 EQU 0B6H D3 EQU 40H D4 EQU 41H D5 EQU 50H D6 EQU 18H D7 EQU 19H D8 EQU 1AH D9 EQU 1BH D10 EQU 55H D11 EQU 0F5H D12 EQU 08H D13 EQU 09H MOVC A,A+DPTR 。程序有很好的注釋，并且易于理解。 （三）軟件設(shè)計 這個系統(tǒng)的流程圖如下圖 34所示。在子程序中，每組顯示結(jié)果都要循環(huán)顯示 255次。 數(shù)碼管的各段的數(shù)據(jù)和顯示脈沖每 5ms 刷新一次，因此，即使它是一個接一個亮起，但看起來似乎是連續(xù)顯示。與此相似，三極管 T2~T4 分別提供驅(qū)動電流給 DIS1的引腳 8 和 9。 圖 33 顯示輸出原理圖 由于單片機(jī)芯片輸出的電流非常小，不能直接用來驅(qū)動數(shù)碼管，所以需要經(jīng) 4 個BC557 型號的三極管的放大，才能去驅(qū)動數(shù)碼管顯示 單片機(jī) P3 口的 腳到 腳分別連接到三極管 T1~T4 的基極，在一個時刻選擇其中一個數(shù)字，需要提供陽極電流給這個數(shù)碼管的公共電極。 通過 1 腳，電容 C1 和電阻 R6 可以對芯片進(jìn)行軟件復(fù)位；通過 S1 可以對芯片進(jìn)硬件復(fù)位 脈沖由光 敏三極管 1838 放大后進(jìn)入 AT89C2051 的內(nèi)部比較器，通過軟件，每個脈沖代表一次物體的旋轉(zhuǎn)，計算平均每分鐘脈沖的個數(shù)，由此估算每分鐘轉(zhuǎn)速，公式如下：轉(zhuǎn)速 N=1 分鐘 /T 脈沖 =600000/計數(shù)器數(shù)值 n。 管腳 13使用一個由電阻 R7和電位器 VR1組成的分壓器將輸入電壓調(diào)整到將近供應(yīng)電壓的一半。 IC3 引腳 6輸出信號給單片機(jī) AT89C2051 的 12 管腳。 R1 是三極管2N2222 的上拉電阻； C C6是濾波電容，防止外界對信號的干擾。檢測到的信號先通過三極管 2N2222（ T5）放大，再進(jìn)一步通過運(yùn)算放大器 CA3140(IC3)放大。 ：其原理圖如圖 31所示。 這種簡便的光電測速儀可以測量大部分車間工具和許多家電每分鐘的轉(zhuǎn)速，而沒有任何機(jī)械或電子接口。 脈沖由光敏三極管 1838 產(chǎn)生后進(jìn)入 AT89C2051 的內(nèi)部比較器，通過軟件，每個脈沖代表一次物體的旋轉(zhuǎn)，計算平均每分鐘脈沖的個數(shù)，由此估算每分鐘轉(zhuǎn)速。單片機(jī) AT89C2051 的管腳 12 和 13 是其內(nèi)部模擬比較器的輸入（ +和 ）。運(yùn)算放大器參考電壓點(diǎn)由 R2 和 R3組成的電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)得到。 這樣每次反射光線經(jīng)過光敏三極管時，光敏三極管就產(chǎn)生一個電流信號，經(jīng)過放大器和三極管放大后進(jìn)入單片機(jī)，從而單片機(jī)對每一次反射光線進(jìn)行計數(shù)，從而計算每分鐘轉(zhuǎn)速，并且在 4個七段數(shù)碼管上顯示。舉例來說，在某一特定的金屬片上，打某一特定大小的孔所使用的最佳鉆孔速度；當(dāng)然還可以測量電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。一般來講，它用于測量旋轉(zhuǎn)軸的速度。 雖然這些字符是在不同時刻出現(xiàn)的，而且同一時刻， 只有一位顯示，其它各位熄滅，但由于數(shù)碼管具有余輝特性和人眼有視覺暫留現(xiàn)象，只要每位數(shù)碼管 的 顯示間隔足夠短，給人眼的視覺印象就會是連續(xù)穩(wěn)定地顯示。若要各位數(shù)碼管能夠顯示出與本位相應(yīng)的字符，就必須采用掃描顯示方式。 由于各位數(shù)碼管的 每 段 的管腳 線 是 并聯(lián) 的 ， 每 段 數(shù) 碼 管 的輸出對各位數(shù)碼管來說都是相同的。三極管 這里選的是 2N2222A。 這里 共陽 極 的接法是， 8個段 的數(shù) 碼 管 引腳 只用了 7個， 分別接 7個 10K 的 電阻 、再接單片機(jī)的 P口（哪組接口隨你定，比如說 P0 口）。段 的數(shù)碼一般有 7到 8個引腳， 4 位數(shù)碼管有 4 個位碼引腳。 數(shù)碼管 此數(shù)碼管是一個 4位七段共陽極數(shù)碼管，實(shí)物如圖 25所示。 ULN2021 內(nèi)不僅僅有 7 個達(dá)林頓三極管，達(dá)林頓三極管集電極開路輸出。 圖 24 運(yùn)算放大器 CA3140 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 此 運(yùn)算放大器是 一個 用途廣泛的器件，接 入適當(dāng)?shù)姆答伨W(wǎng)絡(luò)，可用作精密的交流和直流放大器、有源濾波器、振蕩器及電壓比較器。 運(yùn)算放大器 它是一個 DIP8封裝的集成芯片，它能進(jìn)行所需的算術(shù)運(yùn)算放大，它有兩種封裝圖。它的一個應(yīng)用示意圖，如圖 23所示。 圖 22 1838 光敏三極管外形圖 圖 23 一個應(yīng)用示意圖 它所需工作電壓為 6V。一般情況下，它的輸出都要經(jīng)過一個較高放大倍數(shù)三極管的放大，才能提供給下一級電路使用。此外，單片機(jī)在工商 、 金融 、 科研、教育 、 國防 、 航空航天等領(lǐng)域都有廣泛的用途。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大 ； 用單片機(jī)可 以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。