基于光電傳感器的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計說明書-文庫吧資料
2025-07-10 23:12本頁面
【正文】 ，就可以啟動 T0和 T1，稱為軟啟動。計數(shù)器 T1工作于計數(shù)狀態(tài)對外部脈沖進行計數(shù)； TO工作為定時器方式每次定時 50ms，采用 60次中斷，即在計數(shù)器 T1在 3秒鐘內(nèi)對外 部脈沖進行計數(shù)，然后 根據(jù) 3秒鐘內(nèi)的計數(shù)值推算出。 本文采用 4 位 LED 動態(tài)顯示電路如圖 圖 6 4 位動態(tài) LED 顯示電路 根 據(jù) 設(shè) 計 的 復(fù) 位 、 晶 振 、 顯 示 電 路 電 路 ， 我 們 做 了 一 張 總 電 路 圖 。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)。 內(nèi)部電路如下： 點亮 LED 顯示器有兩種方式：一是靜態(tài)顯示，二是動態(tài)顯示。 led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為 7 段有的另加一個小數(shù)點 ， led 數(shù)碼管根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解 LED 的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。在電源接通瞬間， RST 引腳上的電位是高電平（ Vcc），電源接通后對電容進行快速充電，隨著充電的進行， RST 引腳上的電位也會逐漸下降為低電平。外接電容的作用是對振蕩器進行頻率微調(diào)，使振蕩信號頻率與晶振頻率一致，同時起到穩(wěn)定頻率的作用，一般選用20~30pF 的瓷片電容 。內(nèi)部時鐘方式的原理電路如 下圖 所示。 單片機工作時，從取指令到譯碼再進行微 操作，必須在時鐘信號控制下才能有序地進行，時鐘電路就是為單片機工作提供基本時鐘的。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本 。 AT89C52基本性能 單片機我們選用 AT89C52（引腳圖如下） AT89C52是一個低電壓，高性能 CMOS 8位單片機，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央 處理器和 Flash 存儲單元，功能強大的 AT89C52單片機可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。 光電轉(zhuǎn)換部分與單片機的連接框圖如圖所示 脈沖產(chǎn)生電路設(shè)計 由于 proteus 不能仿真光電傳感器，則用一個方波代替光電傳感器的將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的輸出。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 LM358 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。在硬件搭建前，先通過 Proteus Pro 進行硬件仿真實現(xiàn)。 ◆ m ——— 每旋轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生的脈沖個數(shù) (通常指測速碼盤的齒數(shù) ) 。 ◆ N ——— 采樣時間內(nèi)所計脈沖個數(shù) 。即通過速度傳感器 ， 將轉(zhuǎn)速信號變?yōu)殡娒}沖 ， 利用微機在 單位時間內(nèi)對脈沖進行計數(shù) ， 再經(jīng)過軟件計算獲得轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。臨時性轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng) ， 多采用光電傳感器 ， 從轉(zhuǎn)軸上預(yù)先粘貼的一個標志上獲得一轉(zhuǎn)一個轉(zhuǎn)速脈沖 ， 隨后利用電子倍頻器和測頻方法實現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量。電脈沖輸入測量電路后經(jīng)放大整形，再送入頻率計技術(shù)現(xiàn)實。調(diào)制盤 隨軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)光線通過小孔或齒縫時，光電元件就發(fā)生一個電脈沖。 脈沖發(fā)生源的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖所示。 光電傳感器一般可以分為兩大類：直射式 、反射式。光電光轉(zhuǎn)速傳感器主要由光源，調(diào)制盤，光電轉(zhuǎn)換元件三個部分組成。對待測信號進行放大的目的是降低對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)；系統(tǒng)的原理框圖 如下所示。 系統(tǒng)由 傳感器檢測單元 、 信號調(diào)理放大電路， 單片機 AT89C5 LED 顯示模塊、系統(tǒng)軟件組成。 本課程設(shè)計使用單片機 AT89C52 采樣信號。 本設(shè)計課題的目的和意義 在工程實踐中，經(jīng)常會遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合， 例如在發(fā)動機、電動機等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的試驗、運轉(zhuǎn)和控制中，常需要分時或連續(xù)測量和顯示 其轉(zhuǎn)速及瞬時轉(zhuǎn)速。 6．成績考核辦法 平時表現(xiàn) 30%，設(shè)計成果 40%，答辯表現(xiàn) 30%. 教研室審查意見： 教研室主任簽字：
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