基于单片机的测速仪的设计

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1、课程设计任务书2012—2013学年第二学期专业：学号：姓名：课程设计名称：单片机原理及应用设计题目：一种光电传感器的应用设计完成期限：自2013年6月3日至2013年6月15日共2周设计依据、要求及主要内容：1课题意义本课题利用电子技术知识设计出一个光电传感器实际应用的电子电路。扇叶转速测量仪是机械行业必备的仪器之一，在自动化生产设备和旋转运动装置中应用十分广泛。数字转速测量仪常用于电机、电扇、造纸、塑料、化纤、洗衣机、汽车、飞机、轮船等制造业。设计使用的是一种典型的光电式传感器。该传感器由红外发光管与另一光敏管组成，在被测扇叶旋转和转速变化时

2、，使发光管发出的红外光被旋转扇叶阻断的频率发生变化，则光敏管输出的信号频率也发生了同样的变化，即光电传感器电路产生电压信号输出频率相应变化，从而判断扇叶转速的大小。它是将被测扇叶的转速用数码显示电路进行定量显示的计数系统。红外光电传感器、脉冲整形电路、时基电路、51单片机及数码显示电路等组成。通过本课题练习，学生对综合知识应用能力、设计能力将有较大提高，对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。二、课题实现方法本课题利用电子技术设计一个扇叶转速测量显示仪表。可以先查阅相关资料（网上查找或参考相关书籍手册），明确课题的方向和目的，然后学习

3、完成课题所需的理论知识，了解数字转速表的工作原理；在理解的基础上确定设计电路方案，设计电路，画出原理图及PCB印制版图，最后提交课程设计说明书一份。三、设计内容1．设计一个具有红外发光管和光敏管的传感器装置，当被测扇叶旋转时，使发光管发出的红外光被旋转扇叶以一定的频率阻断，当被测扇叶旋转转速变化时，则光敏管输出的信号频率也发生了变化，时基信号在一个单位时间（例如1min）内控制选通门开启，让转速信号脉冲通过，后送至计数显示组件，实现在单位时间内的计数。当计数器的内容被送至寄存器并被显示后，上一次的测量结果被刷新，在下一个时基信号上升沿到来时，又重

4、复上述过程。2．设计要求画出电路原理图（或仿真电路图）；元器件及参数选择；电路仿真与调试；PCB文件生成与打印输出。3．制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。4．编写设计报告，写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。四、设计要求1、设计一个装有发光管和光敏管的传感器装置；2、设计光电传感器电路；3、设计一个能产生方波的脉冲整形电路；4、设计一个51单片机电路；5、设计一个三位十进制计数及LED显示组件电路。五、参考文献[1]贾秀美.数字电路实践技术（第一版）.中国科学技术出版社，2000.[2]王毓银.脉冲与数字电路（第

5、三版）.高等教育出版社，1999.[3]路勇.电子电路实践及仿真（第一版）.清华大学出版社，2004.[4]岳怡.数字电路与数字电子技术（第一版）.西北工业大学出版社，2001.[5]刘常澍.数字逻辑电路（第一版）.国防工业出版社，2002.[6]萧宝瑾.protel99SE操作指导与电路设计实例（第一版）.太原理工大学，2004.[7]赵学良，张国华.电源电路[M].北京:电子工业出版社,1995.[8]张义申，陆坤等.电子设计技术[M].西安:西安电子科技大学出版.1996.[9]刘君华，智能传感器系统.西安：西安电子科技大学出版.2000.

6、[10]纪树赓，自动显示技术与仪表.3板.北京：机械工业出版社，1996.指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：年月日摘要转速是电器运行过程中的一个重要监测量，目前国内外常用的转速测量方法有离心式转速表测速法、闪光测速法、对射式测速法和霍尔元件测速法等。通过对现行风扇测速方法的研究发现离心式转速表由于要直接与风扇转轴连接，在实际测量中有困难，所以在风扇的测速中使用受到限制。本文介绍了一种基于AT89S52单片机的光电开关转速测量系统来测量风扇转速设计。系统采用对射式光电开关产生与扇叶相对应的脉冲信号，使用AT89S52单片机采样脉冲信号

7、并计算每分钟内脉冲信号的数目，即风扇对应的转速值，最终系统通过数码管实时显示风扇的转速值。经过仿真测试，本系统满足设计要求，且结构简单、实用。系统在降低测速器成本，提高测速稳定性及可靠性等方面有一定价值，具有广泛的应用前景。关键词：单片机；转速测量；光电开关目录1绪论11.1国内外发展情况11.2课题研究的目的21.3系统研究的内容及其组成22系统设计原理52.1AT89S52单片机介绍52.1.1主要性能52.1.2引脚功能52.1.3定时/计数器的结构82.1.4定时/计数器的控制82.1.5中断控制92.2光电传感器102.2.1光电开关工

8、作原理102.2.2光电开关的分类112.2.3光电开关的特点112.3LED显示接口技术122.3.1输入和处理LED显示器的结构12