【正文】 于高速運行狀態(tài)，還用門控法測量轉(zhuǎn)速肯定是無法保證我最后的測量精度，此時應(yīng)該采用采用中斷方式計數(shù)脈沖，返回重新按中斷法進行采樣和最后的速度計算處理，然后程序再進入顯示部分。初始化內(nèi)容包括定時器、中斷系統(tǒng)及各個單元內(nèi)容的初始化。當(dāng)然，由于數(shù)碼管、單片機、觸發(fā)器等的電源要求，數(shù)碼管個數(shù)限制等原因，報警電路、直流穩(wěn)壓電源電路本次設(shè)計也考慮進去了。通過按鍵取消報警聲，結(jié)束后又恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，等待下一串脈沖信號的到來。經(jīng)共射集復(fù)合放大電路放大后，使PS導(dǎo)通，發(fā)生振動；單片機沒有脈沖信號時，電路工作為穩(wěn)定狀態(tài)（即不工作）。其正常工作時，最大輸出電流可達1A，當(dāng)交流電網(wǎng)電壓在220V上下波動10%，環(huán)境溫度在10～30度范圍內(nèi)。，這是一個輸出+5V直流的穩(wěn)壓電路。為了在七段LED顯示器上顯示不同的數(shù)字或字符，首先要把數(shù)字或字符轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的段碼，：數(shù)據(jù)字D7D6D5D4D3D2D1D0LED段dpgfedcba目前+5V直流穩(wěn)壓電源的工作電路均采用集成三端穩(wěn)壓器7805構(gòu)成。當(dāng)某段驅(qū)動電路的輸出端為高電平時，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。共陰極數(shù)碼管的8個發(fā)光二極管的陰極（二極管負端）連接在一起。根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。通常，公共陽極接高電平（一般接電源），其它管腳接段驅(qū)動電路輸出端。通過數(shù)碼管顯示的數(shù)字來獲取信息，加直觀、快捷。發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài)，用于系統(tǒng)狀態(tài)顯示；數(shù)碼管用于數(shù)字顯示；LED十六段顯示器用于字符顯示。將使能端置位有兩個作用：第一，禁止MC14499再接收外來數(shù)據(jù)；第二，將移位寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)送入鎖存器中，以提供譯碼輸出。AT89C51單片機每次發(fā)送完數(shù)據(jù)后，必須將MC14499使能端置位。MC14499 每次可接收的串行數(shù)據(jù)最多為20位，而AT89C51單片機由于8位機，每次送出的數(shù)據(jù)并非一定是20位，特別是在串行口控制方式下，串行口每次送出數(shù)據(jù)為8位，因此MC14499每次接收的數(shù)據(jù)必然多于或少于20位。串行口方式特別適合于系統(tǒng)硬件無相互間通道的情況。在串行口方式下，AT89C51單片機的串行輸出端TXD提供時鐘信號，串行口輸入端RXD輸出串行數(shù)據(jù)，選定P1口或P3口任意一根I/O線以提供MC14499所需的使能信號。74LS06輸出低電平電流為40mA，為了能夠驅(qū)動4個顯示器，限流電阻的大小要配備合適。： MC14499的BCD碼顯示表BCD碼顯示字節(jié)BCD碼顯示字節(jié)00000100080001110019001021010A001131011I010041100II010151101U011061101011171111熄滅由于MC14499的Ⅰ～Ⅳ這4個位選通端必須通過一個反相驅(qū)動器后才能控制4個LED，所以在這次設(shè)計中我使用的是集電極開路高壓輸出的六反相緩沖器/驅(qū)動器74LS06。 MC14499引腳圖（2）引腳說明：VDD：正電源端；VSS：電源地；a～g：七段顯示輸出；dp：小數(shù)點顯示輸出；Ⅰ～Ⅳ：4個位選通端；OSC：晶振輸入端，外接電容，片內(nèi)可產(chǎn)生200～800Hz的掃描信號；D：串行數(shù)據(jù)輸入端；CLK：時鐘輸入端，作為串行數(shù)據(jù)接收的同步信號；EN：使能端，為低電平時，允許MC14499接收串行輸入數(shù)據(jù)；為高電平時，片內(nèi)移位寄存器將數(shù)據(jù)送入鎖存器中鎖存。用MC14499組成的單片機的顯示電路，具有占用單片機軟件資源小，不再外加電路即可于單片機協(xié)調(diào)工作，使用靈活方便，電路簡單可靠，無需外加驅(qū)動器等特點。（它包括1個20位移位寄存器、1個鎖存器、1個多路輸出器）。MC14499是MOTOROLA公司的高集成度LED顯示驅(qū)動器，采用動態(tài)掃描方式顯示驅(qū)動4個LED數(shù)碼管。驅(qū)動電路的主要作用是將從單片機傳送出來的脈沖進行功率驅(qū)動，以便于在數(shù)碼管上顯示。為了在七段LED上顯示字母或數(shù)字，必須將其轉(zhuǎn)換可通過硬件譯碼或軟件來實現(xiàn)。本次設(shè)計，我采用發(fā)光二極管顯示器。 獨立聯(lián)接式非編碼鍵盤在這次系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中，我預(yù)先設(shè)置了6個按鍵，1＃鍵作為數(shù)據(jù)寫入，2＃實現(xiàn)＋1功能，3號鍵作為左移功能，4＃鍵實現(xiàn)報警取消功能鍵，5鍵作為所存的峰值復(fù)位，6作為顯示峰值轉(zhuǎn)速，為系統(tǒng)將來可能進一步的完善作準備。任何一個鍵按下時，與之相聯(lián)的輸入數(shù)據(jù)線即被置0（低電平），而平時該線為1（高電平）。在本次設(shè)計中我采用的是獨立聯(lián)接式非編碼鍵盤。編碼鍵盤程序設(shè)計簡單，但硬件電路復(fù)雜，價格較高；非編碼鍵盤用軟件來實現(xiàn)識別鍵、編碼轉(zhuǎn)換、去抖等功能，硬件電路簡單，價格便宜。鍵盤是一組開關(guān)的集合，是單片機系統(tǒng)中最常用的輸入設(shè)備之一。（c）回差電壓為：，用低頻信號發(fā)生器輸出的正弦波信號作為vi，頻率在2kHz左右，用雙蹤示波器在vi和vo端觀測波形，其輸出端vo輸出為矩形波。由圖1可知：當(dāng)vi1/3Vcc時，= 1，= 0，Q = 1，Q = 0，故；當(dāng)1/3Vccvi2/3Vcc時， ==1，故不變；當(dāng)vi2/3Vcc以后，=0，=1，Q=1，Q=0，故不變；當(dāng)vi上升到2/3Vcc時，電路的輸出狀態(tài)躍遷；當(dāng)vi再增大時，對電路的輸出狀態(tài)沒有影響。由于比較器CC2的參考電壓不同，因而基本RS觸發(fā)器的置0信號(=0)和置1信號(=0)必然發(fā)生在輸入信號的不同電平，因此輸出電壓v0由高變低和由低變高所對應(yīng)的vi值亦不相同。將555 定時器高觸發(fā)端TH和低觸發(fā)端TR連接起來作為信號輸入端，即可構(gòu)成施密特觸發(fā)器，：2）施密特觸發(fā)器工作原理（a）上升過程：，R2取2K。 放大整形電路數(shù)字系統(tǒng)中，矩形脈沖在傳輸中經(jīng)常發(fā)生波形畸變，出現(xiàn)上升沿和下降沿不理想的情況，這時可用施密特觸發(fā)器進行整形，獲得較理想的矩形脈沖。由傳感器得到的信號要經(jīng)過處理才能發(fā)送到單片機中，信號一般要經(jīng)過放大整形處理，本轉(zhuǎn)速表選用LM393對輸出的信號進行放大整形。具體的處理電路將在后面介紹。設(shè)定中所選阻值為430Ω（Rmin≤R≤Rmax）。所選用的紅外二極管IR3401，在正向工作電流為20mA時，電流為1020Ma。（2）傳感器電路。根據(jù)這一特性可以制作一個遮光葉片安裝在轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)扇葉經(jīng)過時，產(chǎn)生脈沖信號。以透射式為例。本次設(shè)計就選用了光電傳感器。霍爾傳感器是靠磁性感應(yīng)來采集脈沖的，使用時間長了會出現(xiàn)磁性變小的情況，影響脈沖的采樣精度。圖 轉(zhuǎn)速表硬件電路框圖轉(zhuǎn)速信號一般是不能直接得到的，所以要把轉(zhuǎn)速信號輸入到單片機中，首先要把轉(zhuǎn)速信號提取出來，一般轉(zhuǎn)速信可以號采用傳感器來得到。別且他還有芯片擦除功能，使得數(shù)據(jù)的寫入讀取更加方便3 硬件電路。有40個引腳，有控制線、端口線、電源線，且有些引腳具有第二功能，使其功能等都更加強大（2）發(fā)展迅速，前景廣闊，易于普及。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，直到下一個硬件復(fù)位為止。在閑置模式下，CPU停止工作。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。3）電源線：VCC為+5伏電源線，VSS為接地線。RST/VPD還可以作為備用電源輸入端。XTAL2片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸入端，當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時，外接石英晶體和微調(diào)電容。 XTAL1片內(nèi)振蕩器反相放大器和時鐘發(fā)生線路的輸入端。EA/VPP允許訪問片內(nèi)/外存儲器/編程電源線：其接高電平時，CPU讀取內(nèi)部程序存儲(ROM)；當(dāng)讀取內(nèi)部程序存儲器超過0FFFH 時，在擴充外部ROM條件下自動讀取外部ROM。 P3第二功能定義端口引腳說明（串行輸入口）（串行輸出口）（外部中斷0）（外部中斷1）（定時器0 外部計數(shù)輸入）（定時器1 外部計數(shù)輸入）（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通輸出）（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通輸出）2）控制線：ALE/PROG地址鎖存允許/編程線：地址鎖存使能信號端，其功能有三：①AT89C51外接RAM/ROM：ALE接地址鎖存器8288212 的STB 腳，74373的EN 腳。P3口有兩個功能：①做一般I/O 使用，其內(nèi)部有上拉電阻；②特殊功能。對Flash編程和校驗程序時，P2口接收高8位地址。對Flash編程和校驗程序時，P1口接收低8位地址。對端口寫1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉倒高電位，這時可用作輸入口。P1口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。在Flash編程時，P0口接收指令字節(jié)而在校驗程序時，則輸出指令字節(jié)。1）端口線：AT89C51共有四個I/O端口，分別為P0、PPP3都是雙向的，且每個端口都有鎖存器和8條線。 低功耗空閑和掉電模式 可直接驅(qū)動LED 兩個外部中斷源 1個串行中斷 兩個16位可編程定時/計數(shù)器 32個雙向I/O口 兼容MCS—51指令系統(tǒng) AT89C51模塊組成及功能：AT89C51是一個低功耗高性能單片機，40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，AT89C51可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。又有E2PROM的電擦除特性；既有RAM的訪問速度（約60ns），又有三級加密功能。它與MCS51系列單片機的軟硬件完全兼容。（3）門控方式和中斷方式計數(shù)，有效的解決了精度測量輸入脈沖周期和高低量程自動切換問題，測得計數(shù)脈沖個數(shù)后，即可轉(zhuǎn)入計算轉(zhuǎn)速n的子程序，計算結(jié)果的BCD碼相應(yīng)的存入4個存儲單元，以備顯示。（2）該儀表設(shè)置的臨界轉(zhuǎn)速為3662r/min，其對應(yīng)的每周期計數(shù)脈沖個數(shù)。通過對轉(zhuǎn)速表原理、計算、誤差、轉(zhuǎn)速測量等的分析，我們可以對本轉(zhuǎn)速表的相關(guān)原理有一定了解：（1）本轉(zhuǎn)速表采用M/T法進行轉(zhuǎn)速測量。計到4個測量周期時，停止“計數(shù)器0”工作，禁止外“中斷”，恢復(fù)測量周期常數(shù)3，并計得的脈沖數(shù)存入相應(yīng)單元。設(shè)置“外部中斷0”為負跳沿觸發(fā)方式，設(shè)定“計數(shù)器0”為非門控計數(shù)方式，然后等待中斷。中斷方式計數(shù)：高轉(zhuǎn)速時為了連續(xù)測量4個輸入周期，可以采用中斷方式計數(shù)。若晶振頻率為6MHz，6分頻后得到ALE信號，鼓ALE周期為1us，機器周期為2us。門控方式計數(shù)：由AT89C51定時器/計數(shù)器T0工作原理可知，當(dāng)其工作在計數(shù)方式時，只要T0口上有負跳變，計數(shù)器就加1。由式（16）和（112）可知，只要能夠求出脈沖個數(shù)N，即可求出轉(zhuǎn)速。開機時，首先按低轉(zhuǎn)速測量，然后判轉(zhuǎn)速n是高于還是低與3662r/min。1個脈沖，則 （113