電動機轉(zhuǎn)速微機測量系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-06-30 04:02本頁面
【正文】 其作用是使CPU和系統(tǒng)中其他部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。 最小系統(tǒng)的設(shè)計（）：MCS51但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。3．振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出?！馲TAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(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?！馎LE/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地位字節(jié)。RST：復(fù)位輸入。P3口管腳備選功能：● RXD（串行輸入口）● TXD（串行輸出口）● /INT0（外部中斷0）● /INT1（外部中斷1）● T0（記時器0外部輸入）● T1（記時器1外部輸入）● /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）● /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）●P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 ●P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 ●P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。AT89C51單片機的功能：1．主要特性：◆與MCS51 兼容 ◆4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 ◆壽命：1000寫/擦循環(huán)◆數(shù)據(jù)保留時間：10年◆全靜態(tài)工作：0Hz24Hz◆三級程序存儲器鎖定◆128*8位內(nèi)部RAM◆32可編程I/O線◆兩個16位定時器/計數(shù)器◆5個中斷源 ◆可編程串行通道◆低功耗的閑置和掉電模式◆片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 2．管腳說明（）： AT89C51管腳分布●VCC：供電電壓，●GND：接地。 它有40個管腳，分成兩排，每一排各有20個腳，其中左下角標(biāo)有箭頭的為第1腳，然后按逆時針方向依次為第2腳、第3腳……第40腳。 AT89C51芯片由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，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。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。電源電壓主要在R19上，其輸出電壓約為0V。當(dāng)?shù)谝淮握屋敵鰹?5V的信號時，三極管VT2基射極處于正向偏置狀態(tài)，有電流I通過，故此時三極管的集射極處于通路狀態(tài)。第二次用三極管整形電路，當(dāng)輸出為5V的信號時，三極管VT2（8050）,三極管VT2處于反向偏置狀態(tài)，所以，VT2的集射極未接通，故處于截止?fàn)顟B(tài)。5V的電平的脈沖信號，在脈沖計數(shù)時，常用的是+5V的脈沖信號。R11和R17是防止電路短路，起到保護(hù)電路的作用。從而向輸入端輸入的滯回比較器。整形電路的主要作用是將正弦波信號轉(zhuǎn)化為方波脈沖信號，最小幅值為0V。為起到消除干擾，實現(xiàn)濾波作用，故供電電源兩端需接10UF的電容接地，電容選擇金屬化聚丙已烯膜電容。其中第一級放大倍數(shù)為30，～。由于產(chǎn)生的電壓信號很小，所以要進(jìn)行放大處理，一般要放大至少1000倍（≥60dB），然后在進(jìn)行信號處理工作。 遮光葉片（2）選用的傳感器型號為SZGB3（單向）SZGB3型傳感器特點介紹如下： 1)供單向計數(shù)器使用，測量轉(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.4) SZGB3, 20電源電壓為12V DC SZGB3型傳感器主要性能介紹如下：，使用時通過連軸節(jié)與被測轉(zhuǎn)軸連接，當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，將轉(zhuǎn)角位移轉(zhuǎn)換成電脈沖信號，供二次儀表計數(shù)使用。為此， 所示，安裝在轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)扇葉經(jīng)過時，產(chǎn)生脈沖信號。 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轉(zhuǎn)化為電信號的電壓Uo很微弱(一般為mV量級),需要進(jìn)行信號處理. 轉(zhuǎn)速傳感器電路圖 （1） 光電傳感器是應(yīng)用非常廣泛的一種器件，有各種各樣的形式，如透射式、反射式等，基本的原理就是當(dāng)發(fā)射管光照射到接收管時，接收管導(dǎo)通，反之關(guān)斷。R的計算公式為：計算得：Rmin=425Ω；Rmin=465Ω。，由于紅外光不可見，無法用肉眼識別發(fā)光信號是否在工作，故將紅外線的輸出回路串接了一個普通光電二極管作為判別光源發(fā)生回路是否為通路。測速齒盤上有30個齒槽，當(dāng)測速齒槽旋轉(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)。是目前常用的一種測量轉(zhuǎn)速的方法。 轉(zhuǎn)速信號采集在設(shè)計中采用光電傳感器采集信號，這種傳感器是把旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速變?yōu)橄鄳?yīng)頻率的脈沖，然后用測量電路測出頻率，由頻率值就可知道所側(cè)轉(zhuǎn)素值。出于單片機在測量轉(zhuǎn)速方面具有體積小、性能強、成本低的特點，越來越受到企業(yè)用戶的青睞。綜上所述，方案二使用光電傳感器來作為本設(shè)計的最佳選擇方案。接到單片機89C51的相應(yīng)管腳上，通過89C51內(nèi)部定時/計時器T0、T1及相應(yīng)的程序設(shè)計，組成一個數(shù)字式轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)。光電頭采用低功耗高亮度LED ,光源為高可靠性可見紅光,無論黑夜還是白天,或是背景光強有大范圍改變都不影響接收效果。從圖中可見,轉(zhuǎn)子由一直流調(diào)速電機驅(qū)動,可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的無級調(diào)速。 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖 缺點：采用霍爾傳感器在信號采樣的時候，會出現(xiàn)采樣不精確，因為它是靠磁性感應(yīng)才采集脈沖的，使用時間長了會出現(xiàn)磁性變小，影響脈沖的采樣精度。, 。方案一： 霍爾傳感
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