基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)方案-文庫吧資料
2025-05-18 23:06本頁面
【正文】 （）是晶體振蕩器的簡(jiǎn)稱，在電氣上它可以等效成一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)諧振點(diǎn)，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計(jì)數(shù)器PC＝0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行。AT89C51單片機(jī)的基本復(fù)位電路有上電復(fù)位，按鍵電平復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位3種。AT89C51復(fù)位電路共有四種類型，分別是：積分電路型，微分電路型，比較器型和看門狗型。 復(fù)位電路用于產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，通過RST引腳送入單片機(jī)，進(jìn)行復(fù)位操作。因而，復(fù)位是一個(gè)很重要的操作方式。單片機(jī)復(fù)位電路是指單片機(jī)的初始化操作。 最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，將整形電路與單片機(jī)控制電路相連接，并且在光電傳感器的作用下進(jìn)行最小系統(tǒng)的模擬。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。在閑置模式下，CPU停止工作。4．芯片擦除：在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。3．振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出?！馝A/VPP：訪問程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。 ●輸入/輸出口線：～ P0口8位雙向口線 ～ P1口8位雙向口線 ～ P2口8位雙向口線 ～ P3口8位雙向口線 ●RST：復(fù)位信號(hào) ●ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)。在單片機(jī)技術(shù)中，每個(gè)端口都有一個(gè)特定的名字，比如第一腳的那個(gè)端口叫做“”。LM324的引腳排列見圖 ： 引腳圖 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM）的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi（）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器， 除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。電路采用兩級(jí)放大電路對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，防止信號(hào)脈沖太小以至對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不產(chǎn)生影響。 AT89C51整形驅(qū)動(dòng)LM324 傳感器LED數(shù)碼管 光電轉(zhuǎn)換部分與單片機(jī)的連接框圖 本設(shè)計(jì)計(jì)劃采用高性能集成四運(yùn)放LM324來進(jìn)行光電信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)。光電傳感器的特點(diǎn)和主要性能介紹：特點(diǎn)：1)供單向計(jì)數(shù)器使用，測(cè)量轉(zhuǎn)速和線速度. 2)采用密封結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定. 3）光源用紅外發(fā)光管，功耗小，壽命長(zhǎng). 4) SZGB3, 20電源電壓為12V DC 性能：，使用時(shí)通過連軸節(jié)與被測(cè)轉(zhuǎn)軸連接，當(dāng) 轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，將轉(zhuǎn)角位移轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，供二次儀表計(jì)數(shù)使用。 ，基本的原理就是當(dāng)發(fā)射管光照射到接收管時(shí)，接收管導(dǎo)通，反之關(guān)斷【14】。測(cè)速齒盤上有30個(gè)齒槽，當(dāng)測(cè)速齒槽旋轉(zhuǎn)一周，光敏元件就能感受與開孔數(shù)相等次數(shù)的光次數(shù)【13】。轉(zhuǎn)速傳感器輸出電壓幅度在0—，由此可見，紅外線接收三極管的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的電壓很微弱(一般為量級(jí))，需要進(jìn)行信號(hào)處理。，由于紅外光不可見，無法用肉眼識(shí)別發(fā)光信號(hào)是否在工作，故將紅外線的輸出回路串接了一個(gè)普通光電二極管作為判別光源發(fā)生回路是否為通路。這種測(cè)量方法具有簡(jiǎn)單、可靠、測(cè)量精度高的特點(diǎn)【12】。所以我要對(duì)測(cè)量轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的硬件和編程進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出一種以單片機(jī)為主的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)，保證了測(cè)量精度【11】。③單片機(jī)：對(duì)放大整形的信號(hào)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速信號(hào)，送入LED④LED顯示：顯示轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)際值4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)提高，尤其是單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及功能強(qiáng)大，價(jià)格低廉的顯著特點(diǎn)，使全數(shù)字化測(cè)量轉(zhuǎn)度系統(tǒng)得一廣泛應(yīng)用【10】。 測(cè)量電路 光電元件 光源 光學(xué)通路 光量 光量 電量 電量輸出 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速 下圖為轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的原理圖。它一般由光源，光學(xué)通路，光電器件三部分組成【9】。經(jīng)過我查資料、構(gòu)思和自己的設(shè)計(jì)，通過分析，從實(shí)現(xiàn)難度、熟悉程度、器件用量等方面綜合考慮，最終選擇了下面方案【8】。由于光電傳感器具有頻譜寬、不易受電磁干擾的影響、非接觸式測(cè)量、響應(yīng)快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。3 系統(tǒng)方案提出和論證 轉(zhuǎn)速測(cè)量的方案選擇,一般要考慮傳感器的結(jié)構(gòu)、安裝以及測(cè)速范圍與環(huán)境條件等方面的適用性。輸入脈沖數(shù)，反映轉(zhuǎn)角。晶體震蕩頻率。設(shè)高頻脈沖的頻率為，脈沖發(fā)生器每轉(zhuǎn)發(fā)出P個(gè)脈沖，由式（22）和（25）可得“M/T”法轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為： （26）轉(zhuǎn)速值。在實(shí)際測(cè)量中，還須設(shè)定定時(shí)時(shí)間，兼顧高、低轉(zhuǎn)速時(shí)的精度影響，適時(shí)調(diào)節(jié)采樣時(shí)間，它的關(guān)鍵是計(jì)數(shù)同步開始和關(guān)閉【6】。時(shí)基脈沖。為硬件產(chǎn)生的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖頻率單位Hz。T法測(cè)速的分辨率與轉(zhuǎn)速高低有關(guān)，轉(zhuǎn)速越低，分辨能力越強(qiáng)。T法測(cè)速同樣也是用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)的。在時(shí)間T內(nèi)，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過的弧度數(shù)為X，則的轉(zhuǎn)速n可由下式表示： (21) 轉(zhuǎn)軸
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