【正文】 R7） 1— R7=0？ 返 回 是只有一位為低電平、其它位為高電平， AT89C51 的 P0口相應(yīng)位的顯示數(shù)據(jù)的段數(shù)據(jù)，使該位顯示出一個(gè)字符，其它們?yōu)榘?，依次地改?P1口輸出為低高的位， P0口輸出對(duì)應(yīng)的段數(shù)據(jù)， 5位 LED顯示器就顯示出由緩沖器中顯示數(shù)據(jù)所確定的字符。這里介紹將（ R2R3）中的 16 位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為壓縮 BCD碼十進(jìn)制整數(shù)送 R R R6。 單片機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算程序 由于本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能是將霍爾傳感器的信號(hào)送到單片機(jī)的外部中斷口，再對(duì)周期方波進(jìn)行內(nèi)部計(jì)數(shù)，調(diào)用計(jì)算程序把轉(zhuǎn)速測(cè)出來(lái)。三字節(jié)組成除數(shù)，上面的常數(shù)為四字節(jié)，所以計(jì)算程序?qū)嶋H上就是調(diào)用一個(gè)四字節(jié)除三字節(jié)商為兩字節(jié)（最高轉(zhuǎn)速 36000r/min足 夠）的程序。 開始 初 始 化 計(jì)算程序 BCD 碼轉(zhuǎn)換 非壓縮 BCD 轉(zhuǎn)換 顯 示 程 序 返 回 下面我們將介紹除數(shù)是如何獲得的： 單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量完成，定時(shí)器 T0 作為內(nèi)部定時(shí)器，外部中斷來(lái)的時(shí)候讀取 TH0， TL0，并同時(shí)清零 TH0、 TL0，使定時(shí)器再次循環(huán)計(jì)內(nèi)部脈沖。 軟件需要解決的是 單片機(jī)中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)、計(jì)算程序 的設(shè)計(jì)、顯示部分的程序設(shè)計(jì)以及在我們這里非重點(diǎn)介紹的通信程序設(shè)計(jì) 。內(nèi)部有兩個(gè)發(fā)送器 (TTL 電平轉(zhuǎn)換為 RS232C 電平 )和兩個(gè)接收器 (RS232 電平轉(zhuǎn)換為 TTL 電平 )。 數(shù)據(jù)的傳輸 ： 當(dāng)電路工作于發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)， PC 機(jī)的 RTS 端輸出高電平，經(jīng) IC1 電平轉(zhuǎn)換打開 IC3（ 74LS08）的與門 B1，使 PC 機(jī) TXD 端輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)紅外發(fā)射電路發(fā)射出去； RTS信號(hào) IC1 反相后作為 CTS信號(hào)送入計(jì)算機(jī)，同時(shí)還關(guān)閉與門 B2；使計(jì)算機(jī)不接收其它數(shù)據(jù)信號(hào) 電平轉(zhuǎn)換器 HIN232CPE 由于 RS232C總線上傳輸?shù)男盘?hào)邏輯電平與 TTL邏輯電平差異很大，所以就存在這兩種電平的轉(zhuǎn)換問題，下面就介紹一下電平轉(zhuǎn)換器 HIN232CPE。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便容易，精確度高。因?yàn)榛魻柶骷枰ぷ麟娫?，在作運(yùn)動(dòng)或位置傳感時(shí)，一般令磁體隨被檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)，將霍爾器件固定在工作系統(tǒng)的適當(dāng)位置，用它去檢測(cè)工作磁場(chǎng)，再?gòu)臋z測(cè)結(jié)果中提取被檢信息。 霍爾傳感器的應(yīng)用 使用霍爾器件檢測(cè)磁場(chǎng)的方法極為簡(jiǎn)單，將霍爾器件做成各種形式的探頭，放在被測(cè)磁場(chǎng)中，因 霍爾器件只對(duì)垂直于霍爾片表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度敏感，因而必須令磁力線和器件表面垂直，通電后即可由輸出電壓得到被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。其缺點(diǎn)是在某些應(yīng)用方面，光學(xué)器件和電子器件價(jià)格較貴，并且對(duì)測(cè)量的環(huán)境條件要求較高。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。 光電傳感器概述 光電傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體的垂直于磁場(chǎng)和電流方向的兩個(gè)端面之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這一現(xiàn)象便是霍爾效應(yīng)?；魻柶骷曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)?；魻栐且环N磁傳感 器。 對(duì)于 5位顯示器 結(jié)構(gòu) ，在 AT89C51RAM存貯器中設(shè)置五個(gè)顯示緩沖器單元 30H－ 35H，分別存放 5 位顯示器的顯示數(shù)據(jù)， AT89C51 的 P2口掃描輸出總是只在一位為低電平，即 5 位顯示器中僅有一位公共陰極為低電平，其它位為高電平，AT89C51 的 P0 口相應(yīng)位（陰極為低）的顯示數(shù)據(jù)的段數(shù)據(jù)，使該位顯示出一個(gè)字符， 其它部分 為暗，依次地改變 P2口輸出為高的位， P0口輸出對(duì)應(yīng)的段數(shù)據(jù)，5位顯示器就顯示出由緩沖器中顯示數(shù)據(jù)所確定的字符。 5位共陰極顯示器和 AT89C51 的接口邏輯如圖 47 所示。若顯示器的位數(shù)不大于 8位，則控制顯示器公共極電位只需 8位口（稱為掃描口），控制各位顯示器所顯示的字形也需一個(gè) 8位口（稱為段數(shù)據(jù)口）。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。 顯示方式 ： 為了節(jié)省 I/O口線，我們采用的動(dòng)態(tài)顯示方式。 1 位顯示器由八個(gè)發(fā)光二極管組成，其中七個(gè)發(fā)光 二極管 a～ g 控制七個(gè)筆畫（段）的亮或暗，另一個(gè)控制一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的亮和暗，這種筆畫式的七段顯示器能顯示的字符較少，字符的開頭有些失真，但控制簡(jiǎn)單，使用方便。 LED有單個(gè) LED和八段 LED之分，也有共陰和共陽(yáng)兩種。 顯示電路 顯示電路采用 LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示， LED（ LightEmitting Diode）是一種外加電壓從而渡過(guò)電流并發(fā)出可見光的器件。 RC時(shí)間常 數(shù)越大，上電 RST端保持高電平的時(shí)間越長(zhǎng)。 RST端在加電時(shí)應(yīng)保持的高電平時(shí)間包括 VCC的上升時(shí)間和振蕩器起振的時(shí)間， Vss上升時(shí)間若為 10ms，振蕩器起振的時(shí)間和頻率有關(guān)。對(duì)于 MOS(AT89C51)單片機(jī)只要接一個(gè)電容至 VCC即可 (見圖 4－ 3)。 RST變?yōu)榈碗娖胶?，退出?fù)位 ， CPU從初始狀態(tài)開始工作。 MCS51單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳 RST，它是史密特觸發(fā)輸入 (對(duì)于 CHMOS單片機(jī)，RST引腳的內(nèi)部有一個(gè)拉低電阻 )，當(dāng)振蕩器起振后 該引腳上出現(xiàn) 2個(gè)機(jī)器周期 (即24個(gè)時(shí)鐘周期 )以上的高電平，使器件復(fù)位，只要 RST保持高電平， MCS51保持復(fù)位狀態(tài)。電容 C1和 C2的作用有兩個(gè)：其一是使振蕩器起振，其二是對(duì)振蕩器的頻率 f起微調(diào)作用（ C C2大， f變?。?，其典型值為 30pF。清“ 0” PD， 使振蕩器工作產(chǎn)生時(shí)鐘，單片機(jī)便正常運(yùn)行。 CMOS型單片機(jī)內(nèi)部（如 AT89C51）有一個(gè)可控的負(fù)反饋反相放大器，外接晶振（或陶瓷諧振器）和電容組成振蕩器，圖 4－ 2為 CMOS型單片機(jī)時(shí)鐘電路框圖。 MCS51單片機(jī)允許的時(shí)鐘頻率是因型號(hào)而異的典型值為 12MHZ MCS51內(nèi)部都有一個(gè)反相放大器， XTAL XTAL2分別為反相放大器輸入和輸出端，外接定時(shí)反饋元件以后就組成振蕩器，產(chǎn)生時(shí)鐘送至單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)部件。 低功耗的閑置和掉電模式 5個(gè)中斷源 32可編程 I/O線 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10年 與 MCS51 兼容 由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL的 AT89C51是一種高效微控制器， AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍 可編程可擦除只讀存貯器 （ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 單片機(jī)模塊 根據(jù)系統(tǒng)功能要求以及單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)思路對(duì)單片機(jī)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，要使單片機(jī)準(zhǔn)確的測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，并且使測(cè)出的數(shù)據(jù)能顯示出來(lái)，所以整 個(gè)單片機(jī)部分分為傳感器電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、執(zhí)行元件以及顯示電路五個(gè)部分。 設(shè)計(jì)單片機(jī)模塊，考慮到 單片機(jī)本身 的外圍電路較多，所以在單片機(jī)模塊方面需要極為小心。軟件的具體設(shè)計(jì)我們將在下面的章節(jié)中作詳細(xì)介紹 4 硬件 電 路 設(shè)計(jì) 硬件的功能由總體設(shè)計(jì)所規(guī)定，硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求，在選擇的機(jī)型的基礎(chǔ) 上，具體確定系統(tǒng)中所要使用的元器件，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的電路原理圖，必要時(shí)做一些部件實(shí)驗(yàn)，以確定電 路圖的正確性 。調(diào)用兩字節(jié)二進(jìn)制 三字節(jié)十進(jìn)制 （ BCD） 轉(zhuǎn)換子程序 BCD，再調(diào)用十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成非壓縮 BCD程序 CBCD、 最后調(diào)用查表程序送顯示。（同時(shí)調(diào)用傳送程序向PC機(jī) 送數(shù)據(jù)，這里不是本文重點(diǎn)） 轉(zhuǎn)速部分軟件設(shè)計(jì)思 路： AT89C51單片機(jī)的 。 軟件工作流程： 霍爾傳感器利用磁電效應(yīng)產(chǎn)生一周期脈沖向單片機(jī)的外部中斷 0（ ） 口 發(fā)送一個(gè) 中斷 信號(hào)， 定時(shí)器工作在內(nèi)部定時(shí)， TH0、 TL0 設(shè)定初值為 0，作為除數(shù)的低兩字節(jié)，利用軟件記數(shù)器、定時(shí)器 0中斷的次數(shù)作為除數(shù)高字節(jié)。顯示部分、需要有一個(gè)二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)化程序，以及轉(zhuǎn)換成非壓縮 BCD 的程序后、才能進(jìn)行調(diào)用查表程序送到顯示。以它為系統(tǒng)核心的控制模塊可實(shí)現(xiàn)主從控制，完成預(yù)定的任務(wù)。 （ 4） PC機(jī)部分主要完成將數(shù)據(jù)顯示在界面并描繪出 VT圖 傳感器 單 片 機(jī) AT89C51 電 平 轉(zhuǎn) 換 電 路 LED 顯示 驅(qū)動(dòng)電路 送 PC 機(jī) 界面 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)主要完成以下功能： 采集 系統(tǒng)： 采集 的硬件系統(tǒng)； ； 5位 LED上，精度為 %； ； 9針 RS232 即可； 通信部分： Visual Basic編制 RS— 232通信軟件； ； ，用時(shí)間曲線表示； 根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能以及要求，要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的轉(zhuǎn) 速測(cè)量主要是各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，定時(shí)器記數(shù)功能、以及 LED 驅(qū)動(dòng)、電平轉(zhuǎn)換及 PC 機(jī)之間的通信。 系統(tǒng)要求及主要內(nèi)容 將霍爾傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)輸出入到單片機(jī)的外部中斷 0口，單片機(jī)工作在內(nèi)部定時(shí)器工作方式 0，對(duì)周期信號(hào)進(jìn)行內(nèi)部記數(shù)，調(diào)用計(jì)算公式算出轉(zhuǎn)速，調(diào)用顯示程序顯示在 LED上，同時(shí)通過(guò)串口向 上位機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。 組成及框圖 ： 本系統(tǒng)通信部分是單片機(jī)經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路 HIN232CP之后，通過(guò)串口 RS232發(fā)送數(shù)據(jù)，由 PC 微機(jī)接收，微機(jī)部分用 Visual Basic 軟件編寫的界面作為 PC機(jī)部分與單片機(jī)進(jìn)行串口之間通信 圖 2－ 1 系統(tǒng)功能框圖 從實(shí)用的角度看，評(píng)價(jià)一個(gè)系統(tǒng)實(shí)用價(jià)值的重要標(biāo)準(zhǔn)，就是這個(gè)系統(tǒng)對(duì)社會(huì)生活和科技觀念有多大的貢獻(xiàn)。 2 系 統(tǒng) 功能分析 系統(tǒng)功能概述 功能： 系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)功能是 :AT89C51單片機(jī)接收霍爾 傳感器傳來(lái)的脈沖信號(hào) ,單片機(jī)根據(jù)外部中斷 ,以及內(nèi)部定時(shí)器進(jìn)行記數(shù)計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速送到 LED 顯示，同時(shí)數(shù)據(jù)傳給 PC 機(jī) ,并在 PC 機(jī)屏幕上顯示出來(lái)。在這里懇請(qǐng)各位 老師批評(píng)指正。 本文首先在第二章緒論介紹了此系統(tǒng)的功能、技術(shù)指標(biāo)以及主要內(nèi)容等；在第三 章論述了總體設(shè)計(jì)過(guò)程 ,確定了技術(shù)指標(biāo)及器件的選擇；第四 章著重描述了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)框圖及所使用的各種芯片功能與特性 ； 在第五 章 中重點(diǎn)剖析了軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程；最后在第六 章中具體論述單片機(jī)、電平轉(zhuǎn)換電路、通信的處理及調(diào)試。 單片機(jī)的英文名稱是 Micro Controller unit,縮寫為 MCU，又稱為微控制器，它是一種面向控制的大規(guī)模集成電路芯片。 本系統(tǒng)主要由傳感器，單片機(jī) AT89C51 構(gòu)成。 motor speed。 其優(yōu)點(diǎn)硬件 是 電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善， 測(cè)量速度快、精度高、 控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比較高等特點(diǎn) 。 充分發(fā)揮了單片機(jī)的性能。 本論文主要以 AT89C51 作為控制核心， 由霍爾傳感器、 LED 數(shù)碼顯像管 、HIN232CPE 電平轉(zhuǎn)換 、 及 RS232 構(gòu)成。 本 論 文便是 設(shè)計(jì) 運(yùn)用 AT89C51單片機(jī)控制的智能化轉(zhuǎn)速 采集系統(tǒng) 。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 論 文 題目 ：基于單片機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速采集系統(tǒng) 所 屬系部 : 電子工程系 指導(dǎo)教師： 職