【正文】 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外界上拉電阻。作為輸出口用，每位能吸收電流的方式驅(qū)動８個TTL邏輯門電路，對端口寫“１”可作為高阻抗輸入端用。系統(tǒng)允許的最高晶振頻率為12MHz。中斷控制系統(tǒng)：該芯片共有5個中斷源，即外部中斷2個，定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷2個和串行中斷1個。串行口：它是用來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和其他設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。內(nèi)部程序存儲器：AT89C51芯片內(nèi)部共有4K個單元，用于存儲程序、原始數(shù)據(jù)或表格，簡稱內(nèi)部ROM。通常說的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器就是指這前128個單元，簡稱內(nèi)部RAM。其基本組成如圖31所示：震蕩電路程序存儲器定時(shí)器串行口并行I/O口中斷系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器CPU特殊功能寄存器圖31 AT89C51組成結(jié)構(gòu)圖：中央處理器CPU：它是單片機(jī)的核心，完成運(yùn)算和控制功能。綜上述文字對測速系統(tǒng)各部分的討論選擇后，系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以初步確定，對電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測就有了整體框圖。動態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的CPU時(shí)間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。方案一：靜態(tài)顯示，就是顯示驅(qū)動電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)將所要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不再管，直到下一次顯示數(shù)據(jù)需要更新時(shí)再傳送一次新數(shù)據(jù)，顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時(shí)間。由于TLC2543是串行輸入結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省51系列單片機(jī)I/O資源，且價(jià)格適中，分辨率較高，所以選用TLC2543。方案一：采用AD0809，AD0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。：A/D轉(zhuǎn)換是控制系統(tǒng)重要的環(huán)節(jié)，它負(fù)責(zé)將傳感器輸出的模擬量轉(zhuǎn)換為控制器可以處理的數(shù)字量。由于L298可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的I/O口提供信號；而且電路簡單，使用方便。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下，效率非常高，H型電路保證了可以簡單地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制，穩(wěn)定性極強(qiáng)，是一種被廣泛采用的PWM 調(diào)速技術(shù)，承受負(fù)載能力大。此方案的優(yōu)點(diǎn)是電路比較簡單，缺點(diǎn)是繼電器的響應(yīng)時(shí)間慢，機(jī)械結(jié)構(gòu)易損壞，可靠性不好。更重要的問題在于一般電動機(jī)的電阻很小，但電流很大，分壓不僅降低效率，而且實(shí)現(xiàn)起來很困難。：方案一：采用電阻網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電位器調(diào)整電動機(jī)的分壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的。光電傳感器具有體積小,響應(yīng)頻率快,電壓范圍寬,重復(fù)精度高,抗干擾能力強(qiáng)使用壽命長等特點(diǎn).。有多種輸出脈沖寬度可供選擇，能自動判別轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動方向，分別輸出正轉(zhuǎn)脈沖信號和反轉(zhuǎn)脈沖信號。方案三：CC2513 脈沖表專用模塊。耐久性高、壽命長，兩個傳感器的并排安裝，可以在交替頻率下操作，所以把兩個傳感器安裝在很近的距離。優(yōu)點(diǎn)是：可直接準(zhǔn)確的產(chǎn)生方波，精確性很高，但價(jià)格昂貴。選用哪一種傳感器作為測速傳感器設(shè)計(jì)合適，需要根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速的速度范圍大小選擇，以及對傳感器體積大小的要求和抗干擾能力，下面將詳細(xì)介紹三種傳感器作比較之后選擇。AVR的單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有硬件通道可直接產(chǎn)生方波信號。方案一：51系列的單片機(jī)，即最常用的AT89C51，優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、便于擴(kuò)展、控制功能強(qiáng)、實(shí)用性好:體積小,功耗低,價(jià)格便宜,，缺點(diǎn)在于：無PWM 輸出功能，采用定時(shí)器配合軟件使用。56第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)論證第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)單片機(jī)控制器是CPU的神經(jīng)中樞，它包括定時(shí)控制邏輯電路、指令寄存器、譯碼器、地址指針DPTR及程序計(jì)數(shù)器PC、堆棧指針SP等。（3）控制器應(yīng)有按鍵，數(shù)碼顯示等配置。 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 內(nèi)容：利用單片機(jī)做主控制器，設(shè)計(jì)一個電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測及波形記錄系統(tǒng)，通過單片機(jī)能檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并且繪制轉(zhuǎn)速曲線圖。隨著微型計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，特別是高性能/價(jià)格比的單片機(jī)的涌現(xiàn)，轉(zhuǎn)速測量普遍采用了以單片機(jī)為核心的數(shù)字法，智能化微電腦代替了一半的機(jī)械式或模擬量結(jié)構(gòu)。在這種時(shí)代背景下，如果應(yīng)用現(xiàn)代化手段對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行科學(xué)改變，精確測量，并輔以數(shù)碼顯示，對工業(yè)，生活中的一些旋轉(zhuǎn)設(shè)備的速度以及需要控制其速度的儀器和用品加以控制和測量，會給工業(yè)生產(chǎn)和生活帶來看得到的方便。但在具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，由于集成度太低而使電路非常復(fù)雜，速度調(diào)試應(yīng)用十分不便。為此，我們提出了一種直流電機(jī)驅(qū)動與轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，為直流電機(jī)制造、定型以及應(yīng)用提供一些借鑒。 課題設(shè)計(jì)的意義在傳統(tǒng)生產(chǎn)行業(yè)中，經(jīng)常遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合，例如發(fā)動機(jī)，電動機(jī)，機(jī)床主軸等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和控制中，常需要分時(shí)或連續(xù)測量，顯示其轉(zhuǎn)速及瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用：單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。在家用電器中的應(yīng)用：可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。在工業(yè)控制中的應(yīng)用：用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。是控制技術(shù)的一次革命，是一座重要的里程碑。單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復(fù)雜電子線路或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，可以以軟件控制來實(shí)現(xiàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，現(xiàn)在單片機(jī)控制范疇無所不在，例如通信產(chǎn)品、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和專用控制裝置等等，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。開發(fā)支持的環(huán)境包括指令的兼容及可移植性，支持軟件(包含可支持開發(fā)應(yīng)用程序的軟件資源)及硬件資源。這里的技術(shù)特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等等，這些信息需要從生產(chǎn)廠商的技術(shù)手冊中得到。單片機(jī)的應(yīng)用屬于芯片級應(yīng)用，需要用戶（單片機(jī)學(xué)習(xí)者與使用者）了解單片機(jī)芯片的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應(yīng)用技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的理論和技術(shù)，用這樣特定的芯片設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，從而使該芯片具備特定的功能。由此來看，單片機(jī)有著一般微處理器（CPU）芯片所不具備的功能，它可單獨(dú)地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這是單片機(jī)最大的特征。它采用超大規(guī)模技術(shù)將具有數(shù)據(jù)處理能力的微處理器(CPU)、存儲器（含程序存儲器ROM和數(shù)據(jù)存儲器RAM）、輸入、輸出接口電路(I/O接口)集成在同一塊芯片上，構(gòu)成一個即小巧又很完善的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，在單片機(jī)程序的控制下能準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。s widespread application, specially high performance price pared to monolithic integrated circuit39。關(guān)鍵字：MSC51（單片機(jī)）；轉(zhuǎn)速檢測；傳感器。本文重點(diǎn)是測量速度并顯示。詳細(xì)介紹了單片機(jī)的測量轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。本系統(tǒng)就是對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，并可以和PC機(jī)進(jìn)行通信，顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并觀察電機(jī)運(yùn)行的基本狀況。本文便是運(yùn)用AT89C51單片機(jī)控制的智能化轉(zhuǎn)速測量儀。數(shù)字式通常采用光電編碼器，霍爾元件等為檢測元件，得到的信號是脈沖信號。中文摘要摘 要在工程實(shí)踐中，經(jīng)常會遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合，測量轉(zhuǎn)速的方法分為模擬式和數(shù)字式兩種。模擬式采用測速發(fā)電機(jī)為檢測元件，得到的信號是模擬量。隨著微型計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，特別是高性能價(jià)格比的單片機(jī)的出現(xiàn)，轉(zhuǎn)速測量普遍采用以單片機(jī)為核心的數(shù)字式測量方法。電機(jī)在運(yùn)行過程中，需要對其進(jìn)行監(jiān)控，轉(zhuǎn)速是一個必不可少的一個參數(shù)。本設(shè)計(jì)主要用AT89C51作為控制核心，由霍爾傳感器、LED數(shù)碼顯像管、NE55L298N、運(yùn)算放大器等構(gòu)成。充分發(fā)揮了單片機(jī)的性能。其優(yōu)點(diǎn)硬件是電路簡單，軟件功能完善，測量速度快、精度高、控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比較高等特點(diǎn)。英文摘要AbstractIn the project practice, we will meet each kind to need frequently to survey the rotational speed the situation, the survey rotational speed method divides into the simulation type and the digital two kinds. The simulation type uses measured that the fast generator is the detecting element, obtains the signal simulates the quantity. Digital usually uses the electrooptical encoder, the Hall part and so on is the detecting element, obtains the signal is the signal impulse. Along with microputer39。s appearance, the tachometric survey uses generally take the monolithic integrated circuit as the core digital measuring technique I graduated from the Design of the issue is control of the intelligent use of SCM speed measuring instrument. The system is the motor speed measurement, and PC and can municate that the motor speed, and to observe the motor running the basic situation. The main design AT89C51 control as the core, by the Hall sensor, LED digital CRT, NE555, and L298. Detailed measurements of the speed of the SCM system. Give full play to the performance of the SCM. This paper is to measure the speed and displayed in four LED digital pipe.The advantage of a simple hardware and software capabilities improve, measuring speed, high precision and control system reliable, costeffective and so on.Keyword：MSC51(Onechip puter)；Speed Detection；Tachometer目錄目錄第1章 緒 論 1 課題研究的開發(fā)背景 1 課題設(shè)計(jì)的意義 3 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 4第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 5 5： 6： 6 7 7第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9 9 AT89C51單片機(jī)簡介 9 16 19 TLC2543介紹 20 22 L298N的介紹 22第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試 24 24 26 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì) 27 29 30 30 31 系統(tǒng)調(diào)試 31 硬件調(diào)試 31 軟件調(diào)試 33 綜合調(diào)試 34 故障分析與解決方案 35第5章 總結(jié)與展望 37 37 展望 38參考文獻(xiàn) 39致 謝 40附錄： 41 41 48 第1章 緒論第1章 緒 論 課題研究的開發(fā)背景單片機(jī)是一種集成電路芯片。所以說，一片單片機(jī)芯片就具有了組成計(jì)算機(jī)的全部功能。然而單片機(jī)又不同于單板機(jī)（一種將微處理器芯片、存儲器芯片、輸入輸出接口芯片安裝在同一塊印制電路板上的微型計(jì)算機(jī)），單片機(jī)芯片在沒有開發(fā)前，它只是具備功能極強(qiáng)的超大規(guī)模集成電路，如果對它進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，它便是一個小型的微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，但它與單板機(jī)或個人電腦(PC機(jī))有著本質(zhì)的區(qū)別。不同的單片機(jī)有著不同的硬件特征和軟件特征，即它們的技術(shù)特征均不盡相同，硬件特征取決于單片機(jī)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用戶要使用某種單片機(jī)，必須了解該型產(chǎn)品是否滿足需要的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標(biāo)。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開發(fā)支持環(huán)境，指令特性即我們熟悉的單片機(jī)的尋址方式，數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方式，輸入輸出特性及對電源的要求等等。要利用某型號單片機(jī)開發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng)，掌握其結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)特征是必須的。誠然，單片機(jī)的應(yīng)用意義遠(yuǎn)不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是它已從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計(jì)思想。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇：在智能儀器儀表上的應(yīng)用：單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。例如精密的測量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用：現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移