畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于單片機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)完整畢業(yè)設(shè)計(jì)論文附圖及源程序-展示頁(yè)
2024-12-15 20:21本頁(yè)面
【正文】 部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度 芯片擦除 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合并保持ALE 管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成在芯片擦操作中代碼陣列全被寫(xiě) 1 且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前該操作必須被執(zhí)行此外 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在閑置模 式下CPU 停止工作但 RAM 定時(shí)器計(jì)數(shù)器串口和中斷系統(tǒng)仍在工作在掉電模式下保存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(gè)硬件復(fù)位為止 圖 42 CMOS 型單片機(jī)時(shí)鐘電路框圖 413 復(fù)位電路 計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要復(fù)位使中央處理器 CPU 和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作 MCS51單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳 RST它是史密特觸發(fā)輸入 對(duì)于 CHMOS單片機(jī)RST引腳的內(nèi)部有一個(gè)拉低電阻 當(dāng)振蕩器起振后該引腳上出現(xiàn) 2個(gè)機(jī)器周期 即24 個(gè)時(shí)鐘周期 以上的高電平使器件復(fù)位只要 RST 保持高電平 MCS51 保持復(fù)位狀態(tài)此時(shí) ALEPSENP0P1P2P3 口都 輸出高電平 RST 變?yōu)榈碗娖胶笸顺鰪?fù)位 CPU 從初始狀態(tài)開(kāi)始工作 單片機(jī)采用的復(fù)位方式是自動(dòng)復(fù)位方式對(duì)于 MOS AT89C51 單片機(jī)只要接一個(gè)電容至 VCC 即可 見(jiàn)圖 4－ 3 在加電瞬間電容通過(guò)電阻充電就在 RST 端出現(xiàn)一定時(shí)間的高電平只要高電平時(shí)間足夠長(zhǎng)就可以使 MCS51 有效的復(fù)位 RST 端在加電時(shí)應(yīng)保持的高電平時(shí)間包括 VCC的上升時(shí)間和振蕩器起振的時(shí)間 Vss上升時(shí)間若為 10ms振蕩器起振的時(shí)間和頻率有關(guān) 10MHZ時(shí)約為 1ms1MHZ時(shí)約 為 10ms所以一般為了可靠的復(fù)位 RST在上電應(yīng)保持 20ms以上的高電平 RC時(shí)間常數(shù)越大上電RST 端保持高電平的時(shí)間越長(zhǎng) 若復(fù)位電路失效加電后 CPU 從一個(gè)隨機(jī)的狀態(tài)開(kāi)始工作系統(tǒng)就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn) 圖 43 上電復(fù)位電路 414 顯示電路 顯示電路采用 LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示 LEDLightEmitting Diode是一種外加電壓從而渡過(guò)電流并發(fā)出可見(jiàn)光的器件 LED 是屬于電流控制器件使用時(shí)必須加限流電阻 LED 有單個(gè) LED 和八段 LED 之分也有共陰和共陽(yáng)兩種 顯示器結(jié)構(gòu) 常用的七段顯示器的結(jié)構(gòu)如圖 4－ 4 所示發(fā)光二極管的 陽(yáng)極連在一起的稱(chēng)為共陽(yáng)極顯示器陰極連在一起的稱(chēng)為共陰極顯示器 1 位顯示器由八個(gè)發(fā)光二極管組成其中七個(gè)發(fā)光二極管 ag 控制七個(gè)筆畫(huà)段的亮或暗另一個(gè)控制一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的亮和暗這種筆畫(huà)式的七段顯示器能顯示的字符較少字符的開(kāi)頭有些失真但控制簡(jiǎn)單使用方便 此外要畫(huà)出電路圖首先還要搞清楚他的引腳圖的分布在了解了正確的引腳圖后才能進(jìn)行正確的字型段碼編碼才能顯示出正確的數(shù)字來(lái)如圖 45 所示為七段數(shù)碼管的管腳圖 圖 44 七段發(fā)光顯示器的結(jié)構(gòu) 圖 45 七段發(fā)光顯示器管腳的結(jié)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)方式 采用的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)為 7407 它的全名為 7407 TTL 集電極開(kāi)路六正相高壓驅(qū)動(dòng)器其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用方便圖 46 為 7407 的圖以及各個(gè)引腳的分布功能介紹 圖 46 7407 管腳的結(jié)構(gòu) 顯示方式 為了節(jié)省 IO 口線(xiàn)我們采用的動(dòng)態(tài)顯示方式 所謂動(dòng)態(tài)顯示就一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器掃描對(duì)于每一位顯示器來(lái)說(shuō)每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)可實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示若顯示器的位數(shù)不大于 8位則控制顯示器公共極電位只需 8位口稱(chēng)為掃描口控制各位顯示器所顯示的字形也需一個(gè) 8 位口稱(chēng)為段數(shù)據(jù)口本次設(shè)計(jì)要求的轉(zhuǎn)速測(cè) 量范圍60rmin36000rmin 所以只需要 5 位數(shù)碼管即可 5 位共陰極顯示器和 AT89C51 的接口邏輯如圖 47 所示 AT89C51 的 P0 口作為段數(shù)據(jù)口接上拉電阻到顯示器的各個(gè)段 P2 口作為掃描口經(jīng)同相驅(qū)動(dòng)器 7407 接顯示器公共極 對(duì)于圖 47 中的 5 位顯示器在 AT89C51RAM 存貯器中設(shè)置五個(gè)顯示緩沖器單元 30H－ 35H分別存放 5位顯示器的顯示數(shù)據(jù) AT89C51的 P2口掃描輸出總是只在一位為低電平即 5 位顯示器中僅有一位公共陰極為低電平其它位為高電平AT89C51 的 P0 口相應(yīng)位陰極為低的顯示數(shù)據(jù)的段數(shù)據(jù)使該位 顯示出一個(gè)字符其它們?yōu)榘狄来蔚馗淖?P2口輸出為高的位 P0口輸出對(duì)應(yīng)的段數(shù)據(jù) 5位顯示器就顯示出由緩沖器中顯示數(shù)據(jù)所確定的字符 圖 47 五位動(dòng)態(tài)顯示電路 42 霍爾傳感器簡(jiǎn)介 421 霍爾器件概述 霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器已發(fā)展成一個(gè)品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族并已得到廣泛應(yīng)用霍爾元件是一種磁傳感器要他們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化可以在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中霍爾器件以霍爾效應(yīng)為其工作基礎(chǔ) 霍爾期間具有許多優(yōu)點(diǎn)他們的結(jié)構(gòu)牢固體積小重量輕壽命長(zhǎng)安裝方便功耗小頻率高可達(dá) 1MHZ 耐震動(dòng)不怕灰塵水汽及煙霧等污染或腐蝕 霍爾線(xiàn)性器件的精度高線(xiàn)性度好霍爾開(kāi)關(guān)器件無(wú)觸點(diǎn)無(wú)磨損輸出波形清晰無(wú)抖動(dòng)無(wú)回調(diào)位置重復(fù)精度高可達(dá) um 級(jí)采用了各種補(bǔ)償措施的霍爾器件的工作溫度范圍廣可達(dá) 55150422 霍爾傳感器的應(yīng)用 使用霍爾器件檢測(cè)磁場(chǎng)的方法極為簡(jiǎn)單將霍爾器件做成各種形式的探頭放在被測(cè)磁場(chǎng)中因霍爾器件只對(duì)垂直于霍爾片表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度敏感因而必須令磁力線(xiàn)和器件表面垂直通電后即可由輸出電壓得到被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度若不垂直則應(yīng)求出其垂直分量來(lái)計(jì)算被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值而且因霍爾元件的尺寸極小可以進(jìn)行多點(diǎn)檢測(cè)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理可以得到場(chǎng)的分布狀態(tài)并可對(duì)狹縫小孔中的磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)用磁場(chǎng)作為被傳感物體的運(yùn)動(dòng)和位置信息載體時(shí)一般采用永久磁鋼來(lái)產(chǎn)生工作磁場(chǎng)例如 用一個(gè) 5 4 25mm3 的釹鐵硼Ⅱ號(hào)磁鋼就可在它的磁極表面上得到約 2300 高斯的磁感應(yīng)強(qiáng)度在空氣隙中磁感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)隨距離增加而迅速下降為保證霍爾器件尤其是霍爾開(kāi)關(guān)器件的可靠工作在應(yīng)用中要考慮有效工作氣隙的長(zhǎng)度在計(jì)算總有效工作氣隙時(shí)應(yīng)從霍爾片表面算起在封裝好的霍爾電路中霍爾片的深度在產(chǎn)品手冊(cè)中會(huì)給出 因?yàn)榛魻柶骷枰ぷ麟娫丛谧鬟\(yùn)動(dòng)或位置傳感時(shí)一般令磁體隨被檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)將霍爾器件固定在工作系統(tǒng)的適當(dāng)位置用它去檢測(cè)工作磁場(chǎng)再?gòu)臋z測(cè)結(jié)果中提取被檢信息 423 AH41 霍爾開(kāi)關(guān) AH41 霍爾開(kāi)關(guān)電路最適于響應(yīng)變化 斜率陡峭的磁場(chǎng)并在磁通密度較弱的場(chǎng)合使用適用于單極或多對(duì)磁環(huán)工作它由反向電壓保護(hù)器電壓調(diào)整器霍爾電壓發(fā)生器信號(hào)放大器史密特觸發(fā)器和集電極開(kāi)路的輸出級(jí)組成工作溫度范圍為40 ～ 150℃存儲(chǔ)溫度為 150℃可適用于各種機(jī)及機(jī)電一體化領(lǐng)域 電參數(shù) 參數(shù) 符號(hào) 測(cè)試條件 量值 單位 最小 典型 最大 電源電壓 VCC 4524V 輸出低電平電壓 Vout Iout 20mA B BOP 200400mV 輸出高電平電流 IOFF Vout 24V B 電源電流 ICC VCC 24V 輸出端開(kāi) 路 10 mA 輸出上升時(shí)間 tr Vcc 12V RL 11KΩ CL 20Pf012 μ S 輸出下降時(shí)間 tf Vcc 12V RL 11KΩ CL 20Pf018 μ S 產(chǎn)品特點(diǎn)電源電壓范圍寬可用市售的小磁環(huán)來(lái)驅(qū)動(dòng)無(wú)可動(dòng)部件可靠性高尺寸小抗環(huán)境應(yīng)力可直接同雙極和 MOS 邏輯電路接口應(yīng)用高靈敏的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)直流無(wú)刷電機(jī)直流無(wú)刷風(fēng)機(jī) bs 為宜以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃? 器件的介紹 1RS232C RS232C 是美國(guó)電氣工業(yè)協(xié)會(huì)推廣使用的一種串行通信總路線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)是 DCE 數(shù)
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