基于at89c51单片机的转速测量仪设计论文

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1、基于AT89C51单片机的转速测量仪设计毕业论文目录摘要IABSTRACTII前言1第1章绪论21.1课题的研究背景21.2课题研究的目的和意义21.3转速测量在国内外的研究31.4主要内容4第2章系统功能分析52.1系统功能概述52.2系统要求及主要内容52.3系统技术指标6第3章系统总体设计73.1转速测量的一般方法73.2硬件电路设计思路93.3软件设计思路9第4章硬件电路设计114.1单片机模块114.1.1处理执行元件114.1.2时钟电路144.1.3复位电路154.1.4显示电路164.1.5HD7279接口184.1.6键盘电路214.2霍尔传感器简介224.

2、2.1霍尔器件概述224.2.2霍尔传感器的应用22II4.2.3AH41霍尔开关234.3发送模块24第5章软件设计285.1单片机转速程序设计思路及过程285.1.1单片机程序设计思路285.1.2单片机转速计算程序295.1.3二-十进制转换程序305.2程序设计32第6章系统调试346.1硬件调试346.2软件调试356.2.1调试主要方法和技巧：356.2.2程序调试过程：366.3综合调试376.4故障分析与解决方案376.5结论与经验38参考文献40致谢41附录42II前言智能化转速测量可以对电机的转速进行测量，电机在运行的过程中，需要对其平稳性进行监测，适时对

3、转速的测量有效地可以反映电机的状况。本系统主要由传感器，单片机AT89C51构成。可以对大范围转速进行测量，测量的转速精度高，还可以和PC机时时通信，实现对电机转速的测量。单片机的英文名称是MicroControllerunit,缩写为MCU，又称为微控制器，它是一种面向控制的大规模集成电路芯片。它具有功能强、体积小、可靠性高、应用简单灵活，因而使用非常广泛，有力地推动各行业的技术发展和更新换代。本文首先在第1章绪论介绍了此系统的功能、技术指标以及主要内容等；在第2章论述了总体设计过程,确定了技术指标及器件的选择；第3章着重描述了系统硬件电路设计、硬件设计框图及所使用的各种芯

4、片功能与特性；在第4章中重点剖析了软件设计的过程；最后在第5章中具体论述单片机、电平转换电路、通信的处理及调试。第4页第1章绪论1.1课题的研究背景目前国内外测量电机转速的方法很多，按照不同的理论方法，先后产生过模拟测速法(如离心式转速表、用电机转矩或者电机电枢电动势计算所得)、同步测速法(如机械式或闪光式频闪测速仪)以及计数测速法。计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。传统的电机转速检测多采用测速发电机或光电数字脉冲编码器，也有采用电磁式(利用电磁感应原理或可变磁阻的霍尔元件等)、电容式(对高频振荡进行幅值调制或频率调制)等，还有一些特殊的测速器是利用置于旋

5、转体内的放射性材料来发生脉冲信号。其中应用最广的是光电式，光电式测系统具有低惯性、低噪声、高分辨率和高精度的优点。加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD器件、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器在检测和控制领域得到了广泛的应用。而采用光电传感器的电机转速测量系统测量准确度高、采样速度快、测量范围宽和测量精度与被测转速无关等优点，具有广阔的应用前景。1.2课题研究的目的和意义随着超大规模集成电路技术提高，尤其是单片机应用技术以其功能强大，价格低廉的显著特点，使全数字化测量转速系统得以广泛应用。由于单片机在测量转速方面具有体积小、性能强、成本低的特点，越来越受到企业用户的

6、青睐。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，这种测量方技术已不能适应现代科技发展的要求，在测量范围和测量精度上，已不能满足大多数系统的使用。随着大规模及超大规模集成电路技术的发展，数字系统测量得到普遍应用，特别是单片机对脉冲数字信号的强大处理能力，使得全数字量系统越来越普及，其转速测量系统也可以用全数字化处理。在测量范围和测量精度方面都有极大的提高。第4页常用的检测方法有机械式，光电式，霍尔式，频闪法，高压油管应变法等，本课题主要是针对转速测量系统的硬件和软件系统的设计。运用51系列单片机设计一种全数字化测速系统

7、，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。同时从实际硬件电路出发，分析电路的工作原理，根据设计具体情况提出修改方案和解决办法。在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中,常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。要测速，首先要解决是采样问题。在使用模技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压高低反映了转速的高低。为了能精确地测量转速外,还要保证测量的实时性,要求能测