基于at89c51光電轉(zhuǎn)速計的設計畢業(yè)論文-展示頁
2025-07-06 17:24本頁面
【正文】 e measurement, the requirements to the transient rotation speed method. So the rotational speed of measurement is of great significance. This paper introduces a based on AT89C51 singlechip microputer, the application of the photoelectric sensor use frequency measurement method of implementation on motor speed measuring instrument design. Hardware system including signal acquisition and processing module 、Singlechip microputer control module and display module, and using C language program, and the results show that the method is simple, accurate, and the advantages of high stability and also better meet the speed measurement requirements. KEYWORDS: Speed measurement, microcontroller, photoelectric sensor, the motor 目 錄緒 論 1第一章 光電轉(zhuǎn)速計的系統(tǒng)設計 2 光電轉(zhuǎn)速計的系統(tǒng)框圖 2 2 光電轉(zhuǎn)速計各系統(tǒng)模塊的工作原理 2第二章 光電轉(zhuǎn)速計設計的方案論證 3 電源模塊 3 信號采集模塊 3 信號的產(chǎn)生 3 信號的處理 5 單片機控制模塊 5 液晶顯示模塊 8第三章 電路原理和程序流程 10 電路原理 10 轉(zhuǎn)速傳感器電路 10 信號的放大整形電路 10 AT89C51單片機最小系統(tǒng)電路 11 12 12 主程序的初始化 12 14參考文獻 15附錄 16附錄一 16附錄二 17致謝 20緒 論轉(zhuǎn)速是指每分鐘內(nèi)旋轉(zhuǎn)物體轉(zhuǎn)動的圈數(shù)。在對轉(zhuǎn)速進行測量時，機械式轉(zhuǎn)速計和接觸式電子轉(zhuǎn)速計會影響被測物的旋轉(zhuǎn)速度，已不能滿足自動化的要求。由于光電器件的動態(tài)特性較好，所以可以用于低、高轉(zhuǎn)速的測量而又不干擾被測物的轉(zhuǎn)動。這種測量方法具有傳感器結構簡單、可靠、測量頻率精確的特點。再者基于單片機實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的測量，具有硬件電路簡單，程序簡單和運算速度快，測速范圍廣，抗干擾能力強等特點。本文介紹的測速方法使用于低、高轉(zhuǎn)速的測量，測量精度與轉(zhuǎn)速無關，因而具有較寬的應用范圍和廣闊的應用前景。（2）單片機模塊：對處理過的信號進行轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速的實際值，送入液晶顯示模組。 光電轉(zhuǎn)速計各系統(tǒng)模塊的工作原理 (1) 信號采集模塊工作原理檢測轉(zhuǎn)盤上周圍均勻貼有12張反光紙，并被直接固定在被測軸上，安裝時光電對管正對轉(zhuǎn)盤上每張反光紙，當被測軸轉(zhuǎn)動時帶動反光紙轉(zhuǎn)動，光電對管通過對轉(zhuǎn)盤上反光紙進行耦合從而產(chǎn)生數(shù)字脈沖。（2）單片機控制模塊工作原理本設計基于AT89C51，其內(nèi)部有兩個16位定時/計數(shù)器。單片機計數(shù)端在接收到脈沖對脈沖進行計數(shù)，每隔1秒提取TH1和TL1的計數(shù)數(shù)據(jù)，并進行相應的運算，對16進制數(shù)據(jù)進行處理，得到10進制數(shù)據(jù)，送顯示緩存進行輸出。我們考慮了兩種電源方案。此方案的優(yōu)點是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供使用；缺點是各模塊都采用獨立電源，會使系統(tǒng)更復雜，且可能影響電路電平。此方案優(yōu)點是系統(tǒng)簡明扼要，節(jié)約成本：缺點是輸出功率不高。 信號采集模塊 該模塊分為兩個部分：信號的產(chǎn)生和信號的處理 信號的產(chǎn)生信號的產(chǎn)生我們會用到傳感器件，我們考慮了兩種方案。封裝實物圖AK為發(fā)光二極管，EC為光敏三極管。 圖21 ST188 圖22 ST188原理圖方案二：選用光敏電阻（P1201）作為光電傳感器。P1201實物封裝如下圖,光敏電阻廣泛用于光源的檢測，光照大小檢測。 信號的處理 轉(zhuǎn)速信號是脈沖信號，需要進一步放大、整形，才能是單片機更易識別。方案一：信號經(jīng)LF353發(fā)大后，再經(jīng)電壓比較器LM311，對光脈沖信號進行整形，得到一個較好的脈沖信號，在經(jīng)過714s14進行二次整形，以便達到理想的處理效果。方案二：信號經(jīng)LF353放大后，再經(jīng)電壓比較器LM393，對光脈沖信號進行整形，再由兩個與非門74LS00構成RS觸發(fā)器對信號進行濾波及二次整形。 單片機控制模塊 本設計是基于AT89C51單片機的基礎上完成的，我們下面對其做一個介紹。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的CMS51指令集和輸出管腳相兼容。 80C51有40個引腳，4個8位并行I/O口，1個全雙工串行口（UART）同時內(nèi)含5個中斷源，2個優(yōu)先級，2個16位定時/計時器,4K的程序存儲（ROM/EPROM/Flash,可擴展至64KB）。（如圖26所示）圖26 80C51單片機的組成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（圖25）：●VCC：供電電壓，●GND：接地。當P1 口管
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