【正文】 /* init values */TL0 = 0x00。void it_timer0() interrupt 1 /* interrupt address is 0x000b */{TF0 = 0。//初始化定時器T1void init_timer1()。//計算轉(zhuǎn)速，并把結(jié)果放入數(shù)碼管緩沖區(qū)void ClacSpeed()。 // 刷新標(biāo)志bit Flag_clac = 0。// 顯示緩沖區(qū)uint Tcounter = 0。 //光電傳感器信號接在T1上define TIME_CYLC 500//12M晶振，定時器10ms 中斷一次 我們5秒計算一次轉(zhuǎn)速 // define PLUS_PER 10 //風(fēng)扇的扇葉數(shù)，為方便計算，這里假定風(fēng)扇有十片扇葉，即傳感器檢測到10個脈沖，認(rèn)為1圈unsigned char code table[]= {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。還要感謝長期以來給我諸多幫助的同學(xué)們，你們的友情將是我一生最值得珍惜的財富和最值得懷念的情感。恩師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、科學(xué)的治學(xué)方法、淵博的學(xué)識、誨人不倦的精神和平易近人的工作作風(fēng)令我景仰和敬慕，并將使我終生受益。致謝首先感謝我的導(dǎo)師鄭老師。本課題對于電機轉(zhuǎn)速進行精度監(jiān)控，以實現(xiàn)精度控制為工業(yè)的進步提供了一塊墊腳石。本系統(tǒng)電路由信號整形處理電路、數(shù)碼顯示電路、晶振電路、復(fù)位電路及其他的附屬電路組成。光電傳感器是本系統(tǒng)的核心器件，本論文詳細(xì)地介紹了光電傳感器的原理，結(jié)構(gòu),檢測方式以及它的一些特性?？偨Y(jié)本設(shè)計介紹了一種基于單片機的光電測轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學(xué)的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。圖46 Options for Target Target1 項目選項窗口將生成HEX文件通過燒寫器燒入仿真軟件進行仿真、演示即可。然后右擊Target1的項目文件夾，彈出項目功能菜單，選Options for Target Target1 ，彈出項目選項設(shè)置窗口，同樣先選中項目文件夾圖標(biāo)，這時在Project 菜單中也有一樣的菜單可選。選“Add File to Group Source Group1 ”彈出文件窗口，選擇剛剛保存的文件，按Add按鈕，關(guān)閉文件窗口，程序文件已加到項目中了。因是新文件所以保存時會彈出文件操作窗口， 保存在項目所在的目錄中，這時會發(fā)現(xiàn)程序單詞有了不同的顏色，說明KEIL的匯編語法檢查生效了。如果沒有現(xiàn)成的程序，那么就要新建一個程序文件。圖42 Create New Project 對話框選擇所要的單片機，這里我們選用Atcml 公司的AT89C52。通過Project菜單中的New Project命令建立項目文件，過程如圖41。首先運行KEIL51軟件，按下面的步驟建立一個項目。此部分要反復(fù)進行多次才能完全調(diào)試出來。以下便是各程序流程圖以及單片機程序。根據(jù)設(shè)計的要求，單片機的任務(wù)是：內(nèi)部進行計數(shù)，在計算出速度后顯示。首先要分析系統(tǒng)對軟件的要求，然后進行軟件的總體設(shè)計，包括程序的總體設(shè)計和對程序的模塊化設(shè)計。對于圖214中的4位顯示器，在AT89C52RAM存貯器中設(shè)置4個顯示緩沖器單元30H－34H，分別存放4位顯示器的顯示數(shù)據(jù)，AT89C52的P2口掃描輸出總是只在一位為低電平，即4位顯示器中僅有一位公共陰極為低電平，其它位為高電平，AT89C52的P0口相應(yīng)位（陰極為低）的顯示數(shù)據(jù)的段數(shù)據(jù)，使該位顯示出一個字符，其它們?yōu)榘?，依次地改變P2口輸出為高的位，P0口輸出對應(yīng)的段數(shù)據(jù)，4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。4位共陰極顯示器和AT89C52的接口邏輯如圖214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)，也與點亮?xí)r間和間隔時間的比例有關(guān)。圖213 7407管腳的結(jié)構(gòu)顯示方式：為了節(jié)省I/O口線，我們采用的動態(tài)顯示方式。才能顯示出正確的數(shù)字來，如圖212所示，為七段數(shù)碼管的管腳圖。1位顯示器由八個發(fā)光二極管組成，其中七個發(fā)光二極管a~g控制七個筆畫（段）的亮或暗，另一個控制一個小數(shù)點的亮和暗，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，但控制簡單，使用方便。顯示器結(jié)構(gòu)：常用的七段顯示器的結(jié)構(gòu)如圖211所示。LED是屬于電流控制器件，使用時必須加限流電阻。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?，在這個極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。波形整形波形變換信 號放大器鍵盤模塊單片機數(shù)字存儲電路RS232LED 顯 示圖28 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖晶體振蕩器，簡稱晶振。對待測信號進行放大的目的是降低待測信號的幅度要求；波形變換和波形整形電路則用來將放大的信號轉(zhuǎn)換成可與單片機匹配的TTL信號；通過對單片機的編程設(shè)置可使內(nèi)部定時器T0對輸入脈沖進行計數(shù)，這樣就能精確地算出加到T0引腳的單位時間內(nèi)檢測到的脈沖數(shù)；設(shè)計中轉(zhuǎn)速顯示部分采用價格低廉且使用方便的LED模塊，通過相關(guān)計算方法計算得到的轉(zhuǎn)速通過I2C總線放到E2PROM存儲，既節(jié)省了所需單片機的口線和外圍器件，同時也簡化了顯示部分的軟件編程。圖27 電路模擬仿真示意圖及其模擬仿真結(jié)果系統(tǒng)由信號預(yù)處理電路、單片機AT89C5系統(tǒng)化LED顯示模塊、串口數(shù)據(jù)存儲電路和系統(tǒng)軟件組成。為了達到預(yù)定效果，對系統(tǒng)運用MULTISIM 8進行模擬仿真，并利用模擬仿真結(jié)果對有關(guān)元器件進行參數(shù)設(shè)定，以使電路滿足要求。電路采用兩級放大電路對脈沖信號進行放大，防止信號脈沖太小以至對實驗結(jié)果不產(chǎn)生影響。 圖25放大器圖 圖26引腳圖由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。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24所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“”為兩個信號輸入端，“V+”、“V”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。LED數(shù)碼管數(shù)碼顯示譯碼器計數(shù)脈沖整形驅(qū)動LM324AT89C52傳感器圖24光電轉(zhuǎn)換部分與單片機的連接框圖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。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。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。原理如圖23圖23 光電傳感器原理圖發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。（紅外線光電傳感器原理） 光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。這些信號調(diào)理電路負(fù)責(zé)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。 由光源、光學(xué)通路和光為此設(shè)計時必須詳加考慮。激光與普通光線相比具有能量高度集中，方向性好，頻率單純、相干性好等優(yōu)點，是很理想的光源。鎢絲燈泡是一種最常用的光源，它具有豐富的紅外線。它具有體積小、功耗低、壽命長、響應(yīng)快、機械強度高等優(yōu)點，并能和集成電路相匹配。 光源是許多光電傳感器的重要組成部分，要使光電傳感器很好地工作，除了合理選用光電元件外，還必須配備合適的光源。模擬式光電傳感器按被測量(檢測目標(biāo)物體)方法可分為透射(吸收)式、漫反射式、遮光式(光束阻檔)三大類。由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測控系統(tǒng)是多種多樣的，按光電元件(光學(xué)測控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖(開關(guān))式光電傳感器。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。 光電式傳感器光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH編程和校驗時，P1口作為低八位地址接收。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。GND：接地P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。同時，AT89C52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。AT89C52單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。目前單片機的種類有很多，例如Motorola單片機、MDT20XX系列單片機、8051單片機由于他們功能偏向和面向的服務(wù)對象不同，所以并不適用于本設(shè)計，本設(shè)計所采用的單片機為ATMAL的增強型51系列的AT89C52，因為其指令簡單、易學(xué)易懂、外圍電路簡單、性能成熟穩(wěn)定、價格便宜等優(yōu)點，所以成為本設(shè)計首選單片機。第2章系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 單片機的介紹單片