基于at89s52单片机的光电开关测速系统设计论文

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1、基于AT89S52单片机的光电开关测速系统设计毕业论文摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1课题背景11.2国内外发展情况11.3系统研究的内容及其组成2第2章系统设计原理42.1AT89S52单片机介绍42.1.1主要性能42.1.2引脚功能52.1.3定时/计数器的结构72.1.4定时/计数器的控制72.1.5中断控制92.2光电传感器92.2.1光电开关的工作原理92.2.2光电开关的分类102.2.3光电开关的特点10III2.3LED显示接口技术112.3.1LED显示器的结构112.3.2数码管的显示方式及其特点12第3

2、章硬件系统设计143.1测速信号采集及其处理143.1.1转速测量原理143.1.2检测装置安装153.1.3信号处理电路153.2单片机处理电路设计163.2.1时钟电路173.2.1复位电路173.2.1定时与计数设计183.3显示部分19第4章软件设计214.1语言的选用214.2程序设计流程图214.3原程序代码24第5章系统仿真与电路实现285.1系统仿真285.1.1程序编译285.1.2电路仿真28III5.2电路实现29结论31参考文献32致谢33III长沙学院毕业设计（论文）第1章绪论1.1课题背景电机作为一种量大面广的

3、产品，广泛应用于国民经济的各个行业中。而电机的生产王国正在由日本转移到中国，尤其是浙江温州和广东珠三角地区。广东省佛山市顺德区就有大大小小的电机生产厂家上百家，每年生产上亿台电机，同时顺德有许多家电生产厂家，家电中也要大量用到电机，不管是电机生产厂家，还是将电机作为它们的产品中的零部件的厂家，要将它们的产品打到国际市场上，迫切需要IS09002认证，IS09002要求生产产品所用的零部件以及最终的产品都要经过本单位的质量检测，也就是说，在顺德，每年要检测几亿个电机，对电机的测试仪的需求非常迫切。电机测试的参数主要有：效率、功率因数、定子输

4、入电流、转矩、转速等，本课题主要研究转速的测量。1.2国内外发展情况转速是各类电机运行中的一个重要物理量，如何准确、快速而又方便地测量电机转速，极为重要。目前国内外常用的转速测量方法有离心式转速表测速法、测速发电机测速法、闪光测速法、光电码盘测速法和霍尔元件测速法[1]。(1)离心式转速表测速法离心式转速表是利用离心原理制成的测速仪表，可以直接读出转速。测转速时，转速表的端头要插入电机转轴的中心孔内，插入前，应注意清除中心孔中的油污，并使转速表的轴与电机的轴保持同心，不可上下左右偏斜，否则易将表轴扭坏，并影响准确读数，而且转速表要间歇使用

5、，以减少磨损和发热。如果要改变量程，还要将转速表取出停转后再改变量程[2]。(2)测速发电机测速法测速发电机测转速时，测速发电机连接到被测电机的轴端，将被测电机的机械转速变换为电压信号输出E=CeFn，在输出端接一个刻度以转速为单位的电压表，即可读出转速[3]。(3)闪光测速法闪光测速法是利用可调脉冲频率的专用电源施加于闪光灯上，将闪光灯的灯光照到电机转动部分(可在电机端轴上粘贴一张标记纸片)，当调整脉冲频率使黑色扇形片静止不动时，此时脉冲的频率是与电机转动的转速是同步的[4]31长沙学院毕业设计（论文）。若脉冲频率为f，则电机的转速为n

6、=60f(r／min)[5]。(4)光电码盘测速法光电码盘测速法是通过测出转速信号的频率或周期来测量电机转速的一种无接触测速法。光电码盘安装在转子端轴上，随着电机的转动，光电码盘也跟着一起转动，如果有一个固定光源照射在码盘上，则可利用光敏元件来接收到的光的次数就是码盘的编码数[6]。若编码数为60，测量时间为t，测量到的脉冲数为N，则n=N/t。(5)霍尔元件测速法霍尔元件测速法是利用霍尔开关元件测转速的。霍尔开关元件内含稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、施密特触发器和输出电路。输出电平与TTL电平兼容，在电机转轴上装一个圆盘，圆盘上装若

7、干对小磁钢，小磁钢越多，分辨率越高，霍尔开关固定在小磁钢附近，当电机转动时，每当一个小磁钢转过霍尔开关，霍尔开关便输出一个脉冲，计算出单位时间的脉冲数，即可确定旋转体的转速。在这五种测速方法中，离心式转速表测速法和测速发电机测速法所用的都是现成的测速仪表，容易得到。但转速表或测速机都要与电机同轴连接，一方面增加了电机机组安装难度，另一方面有些微电机功率很小，转速表或测速机消耗的功率占了微电机大部分，更有甚者微电机甚至拖不动这些仪表，所以对微特电机的测速，这二种方法不适用。霍尔元件测速法和光电码盘测速法的测速方法基本类似，都是在转轴上装一个

8、很轻巧的传感器，将电机的转动信号通过磁(霍尔元件)或光(光电码盘)转换为电脉冲，从而通过计算电脉冲的个数来测速。闪光测速法目前实际应用不广泛，主要是光源的问题。本课题研究的是其中的光电码盘测速