电机转速仪设计

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1、基于单片机的电机转速仪设计任务书1•设计目的与要求（1）显示：采用数码管显示电动机的实时转速。（2）实现2台以上电机的转速实时监测和显示。（3）增加速度上下限检测报警功能。（4）可以设定速度的上下限。2.设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真;（4）SCH文件生成与打印输出;（5）PCB文件生成与打印输出；（6）系统的总体设计、安装和调试。3.编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。4.答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。目录1引言12总体设计方案12.1设计思路12.2设计方框图23设计原理分析23.1

2、信号采集电路的设计23.1.1霍尔传感器23.1.2转速测量原理23.2控制电路的设计33.2.1复位电路33.2.2.晶振电路43.3报警电路53.4显示电路54总结与体会6附录一系统电路PCB图7附录二系统电路原理图8附录三系统总程序9电机转速仪课程设计摘要：转速是电器运行过程中的一个重要监测最，目前国内外常用的转速测最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。直流电机转速测量仪特别针对高转速的电机，准确测量直流电机的转速、电压、电流、功率等参数。具有测量速度快，精度高，使用方便，轻巧美观等优点。设计了基于单片机AT89C51的直流电机转速测量系统。完成了

3、电机转速测量系统的硬件电路设计、霍尔传感器测量电路的设计、显示电路的设计。关键词：电机转速测量；霍尔传感器；单片机；89C51;LCD液晶显示1引言转速是各类电器运行中的一个重要物理量，如何准确、快速而又方便地测量转速，极为重要。转速是工程中应用非常广泛的一个参数，其测量方法较多,而模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法，目前这种测量方法已不能适应现代科技发展的要求。随着大规模及超大规模集成电路的发展，使得全数字测量仪器越来越普及，其转速测量仪器也可以用全数字化处理。在测量范围和测量精度方面都有很大提高。因此，本次设计的目的是：对各种测量转速的方法加以分析，针对不同的应用环境，利

4、用AT89C51系列单片机设计一种全数字化测速仪器，并从提高测量精度的角度出发，分析讨论其产生误差的可能原因，为今后的实际使用提供参考。本设计以单片机为中心，设计全数字化测速仪器，其次该转速测量仪器由于采用全数字化结构。在现代化生活中，转速测量仪器的研究是一个非常有意义的课题。2总休设计方案2.1设计思路该设计须由信号采集，信号处理，单片机计算，数码显示构成。2.2设计方框3设计原理分析3.1信号采集电路的设计3.1.1霍尔传感器A04EA04E==^•霍尔元件和磁钢3.1.2转速测量原理管脚图本系统采用89C51中的INTO中断对转速脉冲计数。定时器to工作于定时方式，工作于方式1O每

5、到1s读一次外部中断INTO计数值，此值即为脉冲信号的频率，根据直流电机转速计算公式可计算出电机的转速。当直流电机通过传动部分带圆盘旋转时，霍尔传感器根据圆盘上得磁片获得一系列脉冲信号。这些脉冲信号通过单片机系统定时/计数器INTO计数，定时器TO定时。定时器TO完成100次溢出中断的时间T除以测得的脉冲数m,经过单位换算，就可以算得直流电机旋转的速度。直流电机转速计算公式：n=60m/(N1TN)(rpm)其中：n为直流电机转速,N为栅格数，N1为T0中断次数，m为INTO在规定时间内测得的脉冲数，丁为定时器T0定时溢出时间。3.2控制电路的设计这次设计采用的是89C51单片机，用p0

6、口作为4位一体数码管的信号输入端，以p2口后位作为位选信号输入端，以T0作为定时器，以T1作为计数器。这样设计可以充分利用89S51的定时计数功能，使其一边定时，一边计数。3.2.1复位电路MCS-51单片机复位电路是指单片机的初始化操作。单片机启运运行时，都需要先复位，其作用是使CPU和系统中其他部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。因而，复位是一个很重要的操作方式。但单片机本身是不能自动进行复位的，必须配合相应的外部电路才能实现。复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开

7、关或电源插头分■合过程中引起的抖动而影响复位。在这次设计中我采用上电自动复位电路。单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器PC=0000H,这表明程序从0000H地址单元开始执行。单片机冷启动后，片内RAM为随机值，运行中的复位操作不改变片内RAM区中的内容,21个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值(表1L说明：中符号*为随机状态：表1寄存器复位后状态表特殊功能寄存器初始状态特殊功能寄存器初始状态AOOHTMOD