毕业论文设计--数字高精度宽范围转速表的设计

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1、主要内容、基木要求、主要参考资料等1、主要内容：根据单片机课程所学内容，结合其他相关课程知识，设计一个数显转速表，以加深对单片机知识的理解，锻炼实践动手能力，为以后的毕业设计和工作打T坚实基础。2、基本要求：以STC89C51RC型单片机为核心，实时测量并显示电机的转速。测速范围:0-99999rpm。3、主要参考资料：[1]柴钰.单片机原理及应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2009.[2]张毅坤，陈善久.单片微型计算机原理及应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2002.[3]冯建华，赵亮.单片机应用系统设计与产品幵发[M].北京：人民邮电出版社，2004.[3]张

2、洪润，刘秀英，张亚凡等.单片机应用设计200例[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.[4]杨振江，杜铁军，李群.流行单片机实用子程序及应用实例[M].西安：西安电了科技大学出版社，2002.[5]顾绳谷.电机及拖动基础[M].北京：机械工业出版社，2003.完成期限2010.3.15-2010.7.27指导教师柴钰专业负责人李安来2010年7月27日第一章概述2第二章硬件设计32.1系统组成结构框阁32.2具体硬件电路及工作原理32.3其他外围硬件电路42.3.1红外传感器42.3.25位串行静态显示电路5第三章软件设计63.1软件设计方案论证63.2主程序设计63.2外

3、中断INTO,T1以及TO定吋溢出中断服务子程序设计73.3系统完整源程序10第四章实验结果与数据分析114.1实验数据114.2实验结果分析11总、全吉15射15参考文献16P付录17附录1整体电路图17附录2源程序18第一章概述转速表在自动化生产设备和旋转运动装置中应用十分广泛。传统的转速表是机械式的，典型的机械式转速表连接一根软轴，软轴内有一根钢丝缆，软轴的另一端与设备旋转部件和连，带动转速表内的磁铁旋转而产生磁力线，使指针偏转，指针偏转的角度与旋转设备的转速成正比。这种转速表的特点是结构简单实用，被广泛用于汽车上。随着电子技术的发展，现在大多采用电子数字式转速表，常见的是由

4、光电或霍尔传感器获取信号，通过对脉冲进行计数而推算出转速，并由数字显示器件直接显示，单位为rpm,即每分钟多少转。下面将介绍一款由STC89C51RC系列单片机组成的数显转速表的设计与制作。第二章硬件设计2.1系统组成结构框图根据功能要求，首先要进行的是总体方案的设计于论证，构思一个符合实际要求的系统，如图2.1所示。系统由测量模块、显示模块、供电模块和单片机小系统构成。启动测量后,大片及实时采集、处理后显示。显示眯（、单片机电机逋度架fliHi路图2.1系统组成结构框图2.2具体硬件电路及工作原理具体硬件电路如图2.2，图2.3所示。■均■i=U器-MJ>>4s—♦UK图2.2

5、系统硬件电路原理图1（1NTO输入）•■II■■■I-MLSW土-«OX5bTUKA■II一III播ax-UK-B■j窪謙qn=__s—“inRoFmM30XKA图2.3系统硬件电路原理图2（TO输入）2.3其他外围硬件电路2.3.1红外传感器图2.4红外光电传感器接线图SB图2.5Ru»r*M»•*，》MincAiv.rxMiw*.*«)MlIVA5位串行静态显示电路原理图2.3.25位串行静态显示电路当单片机的UART口部进行串行通信时，可设罝其工作于同步移位寄存器方式0,以输出显示信息，实现ri位LED的静态显示，这样做只占用了很少的I/O口线。系统中，5个

6、共阳极得LED数码管和4片74LS164构成5位数字显示电路，74LS164将串行输入的显示信息转换成并行输出，驱动数码管显示。74LS164在低电平输出时允许通过的电流为8mA,故不必添加驱动电路即可获取理想亮度。与动态扫描方式相比较，该方式无须CPU做不停的扫描，频繁地为显示服务，节省了CPU的时间，软件设计也比较简单。显示电路如图2.5所第三章软件设计3.1软件设计方案论证方案•一：采用记数的方法。具体是通过单片机记单位时间s（秒）内的脉冲数N，每分钟的转速:M=N/SX30。方案二：釆用定时的方法。是通过定时器记录脉冲的周期T,这样每分钟的转速：M=30/T。0前大多数的转

7、速测量装置均采用两种方案之一。比较这两种方案，各有利弊。其中方案一适合测高速，侶在低速时相对误差较大；方案二适合测低速，但在高速吋相对误差较大。为此该装置引入了方案三，该方案结合了方案一与方案二的优点，并iL克服了它们的缺点，是一个不错的方案。方案三：高速时采用计数的方法，低速时采用定时的方法。具体采用哪种方法，由软件根据转速实吋采集值自动判断与决定。3.2主程序设计主程序流程图见图3.1。开机后系统初始化，正常时LED显示“00000”，同时等待电机转动。电机开始转