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电机测速编制

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摘要:电机测速编制_工学_上等教化_教化专区。长春工程学院自愿化专业微机职掌课程策画:电机测速编制 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 目 1.1 1.2 1.3 录 1 小序........................

  电机测速编制_工学_上等教化_教化专区。长春工程学院自愿化专业微机职掌课程策画:电机测速编制

  长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 目 1.1 1.2 1.3 录 1 小序............................................................. 1 电机速率检测简介 ........................................... 1 电机速率检测的发达趋向 ..................................... 1 本策画所要竣工的主意 ....................................... 1 2 策画计划的采取 .................................................... 2 2.1 2.2 计划一:采用以 PLC 为中枢的职掌计划 ........................ 2 计划二:采用以单片机为中枢的职掌计划 ....................... 2 3 苛重元器件先容 .................................................... 4 3.1 3.2 3.3 中枢元器件 AT89S51 ........................................ 4 电压斗劲器 LM339........................................... 8 光电元器件 MOC70T2 ....................................... 10 4 编制硬件组成 ..................................................... 11 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 策画道理 .................................................. 11 电道总体组成 .............................................. 11 直流电机电源个人 .......................................... 12 光电信号转换及电压斗劲器个人 .............................. 12 复位部位 .................................................. 13 晶振个人 .................................................. 14 数码管显示个人 ............................................ 14 5 编制软件策画..................................................... 16 6 结论 ............................................................. 17 谢词............................................................... 18 参考文献........................................................... 19 附录............................................................... 20 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 1 小序 1.1 电机速率检测简介 电机速率检测是社会分娩和闲居糊口中紧急的丈量和职掌对象。 近年来, 因为天下限度内对 转速丈量合理应用的日益器重, 促使转速丈量时间的连忙发达, 百般新型的丈量仪外接踵问 世并越来越众地获得操纵。 举办转速丈量的检测职掌, 可能操纵众种传感器。 因为时间保密, 厂家不会供应注意电道图和源代码,用户很难自行举办二次开荒和校正。针对这种近况,使 用光电传感器连合 AT89S51 型单片机策画的一种转速丈量与职掌编制。AT89S51 单片机采 用了 CMOS 工艺和高密度非易失性存储器时间,并且其输入/输出引脚和指令编制都与 MCS-51 兼容,是开荒该编制的适合芯片。 目前科研分娩中采用的速率丈量手腕可分为两类; 直接丈量法和间接丈量法两大类。 直 接丈量法是通过某种丈量道理或效应直接取得速率量, 如众普勒测速仪、空间滤波测速等。 这种手腕的最大益处是反响疾、可丈量瞬时速率,但摆设本钱高,且受到大气物理情况的限 制。 间接丈量法是丈量主意的搬动间隔和工夫, 通过盘算推算获得速率量, 如光电测速、 光栅测 速、磁栅测速和图像测速等,用于丈量小型弹丸的天幕法和光幕法测速编制、用于车辆测速 的激光测速仪,以及用于分娩流水线上的光电脉冲测速手腕等等。 1.2 电机速率检测的发达趋向 目前邦外里丈量电机转速的手腕良众, 遵照差别的外面手腕, 先后发生过模仿测速法(如 离心式转速外、 用电机转矩或者电机电枢电动势盘算推算所得)、 同步测速法(如板滞式或闪光式 频闪测速仪)以及计数测速法。 计数测速法又可分为板滞式准时计数法和电子式准时计数法。 古板的电机转速检测众采用测速发电机或光电数字脉冲编码器, 也有采用电磁式 (应用电磁 感受道理或可变磁阻的霍尔元件等) 、电容式(对高频振荡举办幅值调制或频率调制)等, 又有少少独特的测速器是应用置于回旋体内的放射性原料来产生脉冲信号. 此中操纵最广的 是光电式, 光电式测速编制具有低惯性、 低噪声、 高离别率和高精度的益处. 加之激光光源、 光栅、光学码盘、CCD 器件、光导纤维等的接踵浮现和告成操纵,使得光电传感器正在检测和 职掌规模获得了通常的操纵。 1.3 本策画所要竣工的主意 本策画采用单片机为主控芯片,连合外围电道及直流电机,构成电机速率检测编制。正在 此采用计数丈量法,其丈量道理为,正在固定的丈量工夫内,计取单元工夫内转速传感器发生 的脉冲个数,从而算浮现实转速。 1 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 2 策画计划的采取 2.1 计划一:采用以 PLC 为中枢的职掌计划 按键输入 组态王上 位机界面 PLC 驱动电道 直流电机 回旋编码 器 图2-1 PLC换取电机测速编制方框图 用 PLC 策画并筑制一个电机测速编制, 上位机组态软件也许设定差别的电机转速而且显 示及时速率。其方框图如图 2-2 所示。 全部如下:通过按键能设定 3--5 个电机转动速率,PLC 和上位机组态软件毗连,PLC 通过职掌变频器输出差别频率三相电使电机转动起来,然后通过回旋编码器丈量电机速率, 回旋编码器输出接 PLC 高速计数输入通道,盘算推算如今电机转速,并正在上位机组态软件中上 显示出来。以 PLC 为职掌中枢的计划操纵便利、编程纯洁、符合性强、牢靠性强、抗搅扰 本事强,可是 PLC 摆设用度高、保护价值大、装置调试杂乱、情况符合本事差。 2.2 计划二:采用以单片机为中枢的职掌计划 电压斗劲 电道 数码管 显示 AT89S51 单片机 光电开闭 检测码盘 调速模块 直流电机 电源 图2-2 单片机直流电机测速编制方框图 以单片机为中枢的直流电机测速编制计划的方框图如图 2-2 所示。 此计划的测速编制苛重是由光电传感器来检测电机的转速。 做事式样为: 将光电码盘安 2 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 装正在电机的转轴上,而光电传感器则放正在转轴的旁边,光电传感器毗连正在电道中。光电码盘 随转轴转动原委光电传感器时, 由光电传感器的道理知: 光电码盘的空地原委光电传感器的 光源时,此时将输出一个低电平或高电平(由电道布局确定)信号;而当光电码盘的空地经 过光电传感器的光源时后至下次空地原委光电传感器的光源的这段工夫里, 又将输出一个高 电平或低电平。云云通过坎坷电平的转换,将其送入单片机后就可能丈量它的转速。以单片 机为职掌中枢的计划具有本钱相对较低、 编制布局纯洁、 操纵便利, 竣工模块化、 牢靠性高、 措置功效强、速率疾低电压、低功耗、情况符合本事强等益处,舛误是用单片机筑制的主控 板受制版工艺、 构造布局、 器件质地等成分的影响导致抗搅扰本事差, 挫折率高, 不易扩展, 对情况依赖性强,开荒周期长。 通过斗劲两种计划的优舛误, 连合现实实践前提, 计划二应用单片机可能竣工简陋的电 机测速编制, 同时可通过调速模块竣工电机转速的调动并能正在数码管上显示, 云云既知足了 测速编制的牢靠性条件,也消浸了编制的本钱,是一种较为理思的计划。于是本策画采用方 案二来竣工电机的测速。 3 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 3 苛重元器件先容 3.1 中枢元器件 AT89S51 AT89S51 是一个低功耗,高本能 CMOS 8 位单片机,片内含 4k Bytes ISP(In-system programmable)的可重复擦写 1000 次的 Flash 只读措施存储器,器件采用 ATMEL 公司的高 密度、非易失性存储时间缔制,兼容尺度 MCS-51 指令编制及 80C51 引脚布局,芯片内集 成了通用 8 位主旨措置器和 ISP Flash 存储单位,AT89S51 正在稠密嵌入式职掌操纵编制中得 到通常操纵。 3.1.1 AT89S51 简介 AT89S51 具有如下特质:40 个引脚,4k Bytes Flash 片内措施存储器,128 bytes 的随机 存取数据存储器(RAM) ,32 个外部双向输入/输出(I/O)口,5 个中缀优先级 2 层中缀嵌 套中缀,测速电动机2 个 16 位可编程准时计数器,2 个全双工串行通讯口,看门狗(WDT)电道,片内 时钟振荡器。 别的,AT89S51 策画和筑设了振荡频率可为 0Hz 并可通过软件筑树省电形式。空闲模 式下,CPU 暂停做事,而 RAM 准时计数器,串行口,外中缀编制可陆续做事,掉电形式冻 结振荡器而保留 RAM 的数据,结束芯片其它功效直至外中缀激活或硬件复位。同时该芯片 还具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三种封装阵势,以符合差别产物的需求。 图 3-1 AT89S51 芯片引脚图 其苛重功效性情: 兼容 MCS-51 指令编制 32 个双向 I/O 口 2 个 16 位可编程准时/计数器 4 4k 可重复擦写(1000 次)ISP Flash ROM 4.5-5.5V 做事电压 时钟频率 0-33MHz 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 全双工 UART 串行中缀口线 个外部中缀源 中缀叫醒省电形式 看门狗(WDT)电道 精巧的 ISP 字节和分页编程 128x8 bit 内部 RAM 低功耗空闲和省电形式 3 级加密位 软件筑树空闲和省电功效 双数据寄存器指针 可能看出 AT89S51 供应以下尺度功效: 字节 Flash 闪速存储器, 字节内部 RAM, 4K 128 32 个 I/O 口线,看门狗(WDT) ,两个数据指针,两个 16 位准时器/计数器,一个 5 向量两 级中缀布局,一个全双工串行通讯口,片内振荡器实时钟。同时, AT89S51 可降至 0Hz 的静 态逻辑操作,并援手两种软件可选的节电做事形式。空闲式样结束 CPU 的做事,但许诺 RAM,准时/计数器,串行通讯口及中缀编制陆续做事。掉电式样何正在 RAM 中的实质,但 振荡器结束做事并禁止其它整个部件做事直接到一个硬件复位。 3.1.2 AT89S51 引脚功效解释 Vcc:电源电压 GND:地 P0 口:P0 口是一组 8 位漏极开道型双向 I/O 口,也即地点/数据总线复用口,举动输出 口用时,每位能驱动 8 个 TTL 逻辑门电道,对端口写“1”可举动高阻抗输入端口。正在访候 外部数据存储器或措施存储器时,这组口线 位)和数据总线复用,正在访 问时刻激活内部上拉电阻。正在 Flash 编程时,P0 口授与指令字节,而正在措施校验时,输出指 令字节,校验时,条件外接上拉电阻。 P1 口:P1 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P1 的输出缓冲级可驱动(罗致或 输出电流)4 个 TTL 逻辑门电道。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平, 此时可作输入口。 作输入口操纵时, 由于内部存正在上拉电阻, 某个引脚被外部信号校验时刻, P1 授与低 8 位地点。外 3-1 为 P1 口第二功效。 外3-1 P1口第二功效 端口引脚 P1.5 P1.6 P1.7 5 第二功效 MOSI(用于ISP编 程) MISO(用于ISP编 SCK 程) (用于ISP编程) 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) P2 口:P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P2 的输出缓冲级可驱动 4 个 TTL 逻辑门电道。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口, 作输入口操纵时,由于内部存正在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流 I。 正在访候8位地点的外部数据存储器(如践诺:MOVX @Ri 指令)时,P2 口线上的内(也即 独特功效寄存器,正在悉数访候时刻不改良。Flash 编程或校验时,P2 也授与高位地点和其它 职掌信号。 P3 口:P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动(吸 收或输出电流)4 个 TTL 逻辑门电道。对 P3 口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并 可举动输入端口。作输入端口时,被外部拉低的 P3 口将用上拉电阻输出电流 I。P3 口除了 举动通常的 I/O 口线外,更紧急的用处是它的第二功效,P3 口的第二功效如下外 3-2。 外3-2 P3口的第二功效 端口功效 RXD(P3.0) TXD(P3.1) INT0(P3.2) INT1(P3.3) 第二功效 串行输入口 串行输出口 外中缀0 外中缀1 端口引脚 T0(P3.4) T1(P3.5) WR(P3.6) RD(P3.7) 第二功效 准时/计数器0外部输入 准时/计数器1外部输入 外部数据存储器写选通 外部数据存储器读选通 RST: 复位输入。 当振荡做事时, RST 引脚浮现两个呆板周期上高电平将使单片机复位。 WDT 益出将使该引脚输出高电平,筑树 SFR AUXR 的 DISRTO 位(地点 8EH)可翻开或 闭塞该功效。DISRTO 位缺省为 RESET 输出高电平翻开形态。 ALE/PROG:当访候外部措施存储器或数据存储器时,ALE(地点锁存许诺)输出脉冲 用于锁存地点的低 8 位字节。 纵然不访候外部存储器, ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出的 正脉冲信号,于是它可对外输出时钟或用于准时目地,要小心的是:第当访候外部数据存储 器时将跳过一个 ALE 脉冲。如有须要,可通过对独特功效寄存器(SFR)区中的 8EH 单位 的 D0 处所位,可禁止 ALE 操作。该位禁位后,惟有一条 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才会 被激活。别的,该引脚伎被微小拉高,单片机践诺外部措施时,应筑树 ALE 无效。 PSEN:措施积蓄许诺(PSEN)输出是外部措施存储器的读选通讯号,当 AT89S51 由 外部措施存储器取指令(或数据)时,每个呆板周期两次 PSEN 有用,即输出两个脉冲。当 访候外部数据存储器,高有两次有用的 PSEN 信号。 6 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) EA/VPP:外部访候许诺。欲使 CPU 公访候外部措施存储器(地点 0000H-FFFFH) , EA 端必需保留低电平(接地) 。需小心的是:倘若加密位 LB1 被编程,复位时内部会锁存 EA 端形态。如 EA 端为高电平(接 Vcc 端) ,CPU 则践诺内部措施存储器中的指令。Flash 存储器编程时,该引脚加上+12V 的编程电压 Vpp。 XTAL1:振荡器反相放大器及内部时钟产生器的输入端。 XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 3.1.3 AT89S51 芯片内部布局 独特功效寄存器:独特功效寄存器的片内空间分存如下图 3-2 所示。这些地点并没有全 部占用,没有占用的地点不成操纵,读这些地点将获得一个任意的数值。而写这些地点单位 将不行获得预期的结果。 中缀寄存器:各中缀许诺职掌位于 IE 寄存器,5 个中缀源的中缀优先级职掌位于 IP 寄 存器。图 3-3 为 AUXR 辅助寄存器。 图3-3 AUXR辅助寄存器 双时钟指针寄存器:为便利地访候内部和外部数据存储器,供应了两个 16 位数据指针 寄存储器:PD0 位于 SFR 区块中的地点 82H、83H 和 DP1 位于地点 84H、测速电动机85H,当 SFR 中 的位 DPS=0 时采取 DP0,而 DPS=1 时采取 DP1。正在操纵前初始化 DPS。 7 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 图3-3 双时钟指针寄存器 电源空闲记号:电源空闲记号(POF)正在独特功效寄存储器 SFR 中 PCON 的第 4 位 (PCON.4),电源翻开时 POF 置“1”,它可由软件筑树睡眠形态并不为复位所影响。 存储器布局:MCS-51 单片机内核采用措施存储器和数据存储器空间隔离的布局,均具 有 64KB 外部措施和数据的寻址空间。 措施存储器:倘若 EA 引脚接地(GND) ,十足措施均践诺外部存储器。正在 AT89S51, 如若接至 Vcc(电源+) ,措施起初践诺从地点 0000H-0FFFH(4KB)内部措施存储器, 再践诺地点为 1000H-FFFFH(60KB)的外部措施存储器。 数据存储器:正在 AT89S51 的具有 128 字节的内部 RAM,这 128 字节可应用直接或间接 寻址式样访候,旅馆操作可应用间接寻址式样举办,128 字节均可筑树为旅馆区空间。 看门狗准时器(WDT) :WDT 是为明白决 CPU 措施运转时能够进入芜乱或死轮回而设 置,它由一个 14bit 计数器和看狗复位 SFR(WDTRST)组成。外部复位时,WDT 默以为 闭塞形态, 要翻开 WDT, 必按依序将 01H 和 0E1H 写到 WDTRST 寄存器, 当启动了 WDT, 它会随晶体振荡器正在每个呆板周期计数, 除硬件复位或 WDT 溢出复位外没有其它手腕闭塞 WDT,当 WDT 溢出,将使 RST 引脚输出高电平的复位脉冲。 3.2 电压斗劲器 LM339 LM339 电压斗劲器芯片内部装有四个独立的电压斗劲器,是很常睹 LM339 引脚图的集 成电道。应用 lm339 可能便利的构成百般电压斗劲器电道和振荡器电道。 3.2.1 LM339 简介 LM339 集成块内部装有四个独立的电压斗劲器,该电压斗劲器的特质是:1)失调电压 小,范例值为 2mV;2)电源电压限度宽,单电源为 2-36V,双电源电压为±1V-±18V;3) 8 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 比照较信号源的内阻节制较宽;4)共圭外围很大,为 0~(Ucc-1.5V)Vo;5)差动输入电 压限度较大,大到可能等于电源电压;6)输出端电位可精巧便利地选用。 LM339 集成块采用 C-14 型封装,外型及管脚陈列如 3-4 图。因为 LM339 操纵灵 活,操纵通常,于是天下上各大 IC 分娩厂、公司竟相推出自身的四斗劲器,如 IR2339、 ANI339、SF339 等,它们的参数根本划一,可交流操纵。 图3-4 LM339外型及管脚图 LM339 犹如于增益不成调的运算放大器。每个斗劲器有两个输入端和一个输出端。两 个输入端一个称为同相输入端,用“+”显示,另一个称为反相输入端,用“-”显示。用作 斗劲两个电压时,大肆一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平,它可采取 LM339 输入共圭外围的任何一点) ,另一端加一个待斗劲的信号电压。当“+”端电压高于 “-”端时,输出管截止,相当于输出端开道。当“-”端电压高于“+”端时,输出管饱和, 相当于输出端接低电位。 两个输入端电压区别大于 10mV 就能确保输出能从一种形态牢靠地 转换到另一种形态,于是,把 LM339 用正在弱信号检测等园地是斗劲理思的。LM339 的输出 端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管,正在操纵时输出端到正电源通常须接一只电阻 (称为上拉电阻,选 3-15K) 。选差别阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。由于当输 出晶体三极管截止时,它的集电极电压根本上取决于上拉电阻与负载的值。其余,各斗劲器 的输出端许诺毗连正在一齐操纵。 LM339 可组成 单限斗劲器、 迟滞斗劲器 、双限斗劲器(窗口斗劲器) 、振荡 器等。 LM339 还可能构成高压数字逻辑门电道,并可直接与 TTL、CMOS 电道接口。 3.2.2 LM339 的特质和少少参数 (1)电压失调小,通常是 2mV; 9 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) (2)共圭外围特殊大,为 0v 到电源电压减 1.5v; (3)他比照较信号源的内阻节制很宽; (4)LM339 Vcc 电压限度宽,单电源为 2-36V,双电源电压为±1V-±18V; (5)输出端电位可精巧便利地选用。 (6)差动输入电压限度很大,以至能等于 Vcc; 3.3 光电元器件 MOC70T2 对射式光耦 MOC70T2 为光电传感器的一种,这是一种自带发光二极管和光敏三极管的 器件.它能发射和授与红外线。当 A,C 两管脚接 VCC,E,C 两管脚接地时,正在没有检测到 红外信号时辰,C 脚输出等于 VCC,当检测到信号时辰,输出切近 0V,既单片性能检测到 的坎坷电平。 图3-5 MOC70T2电道道理图 10 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 4 编制硬件组成 4.1 策画道理 本策画苛重由单片机、 数码管显示、 电压斗劲电道、 直流电源和光电传感器等个人构成。 通过改良滑动变阻器的阻值以改良直流电机的输入电流到达调速的宗旨, 然后通过光电传感 器将光信号转换成电信号后通过电压斗劲器, 然后信号输至单片机外部中缀接口, 由软件实 现单片机对信号的措置并显示正在数码管上。编制道理方框图如图4-1所示。 数码管 显示 AT89S51 单片机 电压斗劲 电道 光电开闭 检测码盘 (光信号 ) 晶振电道 调速模块 直流电机 时钟电道 电源 图4-1 编制道理方框图 4.2 电道总体组成 正在选定了单片机举动职掌中枢、确定命码管显示、电压斗劲电道、直流电源和光电传感 器等这些外围电道及摆设后,下面给出电机测速编制的全体电道道理图: 4-2 电机测速编制电道道理图 11 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 4.3 直流电机电源个人 本次课程策画采用直流电机必要用 5V 直流电源供电,其电道如图 4-3 所示,把频率为 50Hz、有用值为 220V 的单结交流电压转换为幅值安谧的 5V 直流电压。其苛重道理是把单 结交流电原委电源变压器、整流电道、滤波电道、稳压电道转换成安谧的直流电压。 因为输入电压为电网电压, 通常情状下所需直流电压的数值和电网电压的有用值相差较 大,因此电源变压器的感化清楚出来起到降压感化。降压后依然换取电压,于是必要整流电 道把换取电压转换成直流电压。 因为经整流电道整流后的电压含有较大的换取分量, 会影响 到负载电道的寻常做事。需通过低通滤波电道滤波,使输出电压滑腻。稳压电道的功效是使 输出直流电压根本不受电网电压震撼和负载电阻转折的影响, 从而取得安谧性足够高的直流 电压。本电道操纵集成稳压芯片 7805 处理了电源稳压题目。 7 8 0 5 1 2 3 输 出 5 V VCC 直 流 电 D T ~ 2 2 0 V 1 1 C 5 C C 6 C 2 2 0 u F 0.1uF 0.1uF 7 2 2 8 0 u D R 5 V 4 Res2 7 3 0 电 源 指 2 图4-3 电源输入电道道理图 4.4 光电信号转换及电压斗劲器个人 本次课程策画测速编制苛重是由光电传感器来检测电机的转速。 做事道理是: 将光电码 盘装置正在电机的转轴上,而光电传感器则放正在转轴的旁边,光电传感器毗连正在电道中,如图 4-4 所示。光电码盘随转轴转动原委光电传感器时,由光电传感器的道理知:光电码盘的空 隙原委光电传感器的光源时,此时将输出一个低电平或高电平(由电道布局确定)信号;而 当光电码盘的空地原委光电传感器的光源时后至下次空地原委光电传感器的光源的这段时 间里,又将输出一个高电平或低电平。云云通过坎坷电平的转换,将其送入单片机后就可能 丈量它的转速。 12 示 F 压 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 图 4-4 光电传感器及电压斗劲电道 4.5 复位部位 单片机复位是使 CPU 和编制中的其他功效部件都处正在一个确定的初始形态,并从这个 形态初阶做事,比方复位后 PC=0000H,使单片机从第—个单位取指令。无论是正在单片机 刚初阶接上电源时,依然断电后或者产生挫折后都要复位。正在复位时刻(即 RST 为高电平 时刻) ,P0 口为高组态,P1-P3 口输出高电平;外部措施存储器读选通讯号 PSEN 无效。 地点锁存信号 ALE 也为高电平。依据现实情状采取如图 4-5 所示的复位电道。该电道正在最 纯洁的复位电道下扩充了手动复位按键,正在接通电源刹那,电容 C1 上的电压很小,复位下 拉电阻上的电压切近电源电压,即 RST 为高电平,正在电容充电的进程中 RST 端电压逐步下 降,当 RST 端的电压小于某一数值后,CPU 分离复位形态,因为电容 C1 足够大,可能保 证 RST 高电平有用工夫大于 24 个振荡周期, CPU 也许牢靠复位。 扩充手动复位按键是为了 避免死机时无法牢靠复位。 当复位按键按下后电容 C1 通过 R5 放电。 当电容 C1 放电闭幕后,测速电动机 RST 端的电位由 R5 与 R6 分压比确定。因为 R5R6 于是 RST 为高电平,CPU 处于复位 形态,松手后,电容 C1 充电,RST 端电位消浸,CPU 分离复位形态。R5 的感化正在于节制 按键按下刹那电容 C1 的放电电流,避免发生火花,以回护按键触电。 图4-5 复位电道道理图 13 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 4.6 晶振个人 AT89S51引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C2、 C1按图4-6所示式样毗连。 晶振、 电容C1/C2及片内与非门(举动反应、放大元件)组成了电容三点式振荡器,振荡信号频 率与晶振频率及电容C1、C2的容量相闭,但苛重由晶振频率确定,限度正在0~33MHz之间, 电容C1、C2取值限度正在5~30pF之间。依据现实情状,本策画中采用12MHZ做为编制的外 部晶振。电容取值为20pF。 图4-6 晶振电道道理图 4.7 数码管显示个人 本次课程策画,采用“8字型”LED数码管举动显示装备。 LED数码管有共阴极、共阳极两种布局,如图4-7所示: 图4-7 LED数码管布局及外形 14 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 本次采用共阳极数码管。 共阳极LED数码管的发光二极管的阳极毗连正在一齐,民众阳极 接正电压,当某个发光二极管的阴极接低电平淡,发光二极管被点亮,相应的段被显示。 LED数码管有静态显示和动态显示两种显示式样。静态显示式样,数码管亮度高、软件 编程纯洁,可是必要占用豪爽的I/O口,通常正在众位显示时不采用此种手腕。动态显示式样, 数码管亮度稍低、软件编程杂乱,可是占用的I/O口少,正在显示众位数字的时辰适合采用此 种手腕。思索到本次课程策画必要显示六位数字,故采用动态显示式样。 LED数码管段选、位选驱动电道均采用DM74LS244举动驱动芯片。 15 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 5 编制软件策画 电机测速编制流程如下: 直流稳压电源输出原委电位器的调度获得一个电压值, 加正在电 机两头使电机动员光电码盘转动起来, 光电传感器将获得的信号送入电压斗劲器举办去抖整 形后输送给单片机T0溢出中缀,T0对电机转的圈数举办计数,抵达一秒钟后显示到数码管 上,以此数码管不息举办扫描,每过一秒钟更新以此前一秒钟内的电机转动圈数,从而获得 电机的转速,措施清单睹附录,下面给出本编制的措施流程图: 初阶 N T0是否溢出? Y 计数+1 Y 一秒钟工夫到? N 更新数码管 显示 图5-1 措施流程图 16 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 6 结论 本策画通过对自愿化专业大学本科所学常识举办整合, 完毕一个特定功效、 知足独特要 求的直流电机测速编制的策画, 斗劲好地外现自愿化专业学生的外面考虑水准、 践诺下手能 力以及专业精神和立场, 具有较强的针对性和了了的奉行主意, 竣工了外面和践诺的有机结 合。 本策画从经济适用的角度开拔, 采用美邦Atmel公司的单片机AT89S51与举动主控芯片, 连合外围的数码管显示、 电源模块、 光电传感器等电道并用C措辞编写主控芯片的职掌措施, 筑制了一款可能及时检测直流电机转速的编制。 原委材料的网罗、计划的采取斗劲和论证,到剖释调试,再到工程图纸的绘制以及策画 论文的撰写等各个闭头, 咱们对大学阶段的常识有了一个全体的深主意的阐明, 同时对工程 的阐明愈加深远和切确。于是,通过课程策画竣工了预期主意。 为期两周的课程策画正在群众的配合发奋之下,结果有了完好的结果。咱们组分工了了、 计算全面, 群众正在组长的摆布之下, 齐齐整整地各司其职,查阅材料、编写措施、调试措施、 绘制措施流程图、 撰写呈报, 群众彼此助助, 配合制胜各种贫寒, 最终顺遂完毕了各项做事。 此次课程策画让我获益良众, 既是对自身一次所学专业常识归纳的行使, 又是对自身专业知 识的操纵和坚实。 使自身也许正在亲身愿手的践诺中扩充足够的体味, 为自此的做事打下精良 的、殷实的根底。 17 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 谢词 转眼, 为期两周的微机职掌课程策画就闭幕了。 而磨练咱们正在大学时刻专业及各方面能 力的有用途径之一,即是课程策画。原委两周的发奋,正在教导教授们的助助下,咱们组顺遂 的完毕了课程策画——电机速率检测编制的策画。 为了也许遵照条件完毕课程策画, 咱们查阅了豪爽的期刊和专业材料, 校藏书楼和上钩 是我查找材料的苛重途径。策画初期查找材料的艰苦,时至今日仍历历正在目。正在接下来的硬 件策画中,教授们一次又一次的给咱们教导,把咱们的思绪引到了精确的对象上,原委众次 修削,咱们结果完毕了硬件图的策画。正在教授们的大肆助助下我才得以完毕这项职分。 正在此,再次谢谢携带咱们课程策画的王瑾教授、王文涛教授和蔡长青教授,恰是有了三 位教授的仔细教养、 耐心教导、 苦心监视, 咱们才也许顺遂完毕各项研习职分、 成果真常识、 训练线 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 参考文献 [1]李广弟.单片机根底[M].北京:北航出书社.2009年 [2]胡汉才主编.单片机道理及编制策画[M].清华大学出书社.2008 年 5 月 [3]王哲强.一款基于单片机时间的电机测速编制[J].机电工程时间.2005年 [4]童诗白.模仿电子时间根底[M].板滞工业出书社.2001年12月 [5] 万福君、潘松峰.单片机道理编制策画与操纵[M] .科学时间大学出书社.2001 [6]段鸿杰.河北工业大学.中邦粹术期刊(光盘版)电子杂志社[J].2004 年 7 月 [7]潘永雄.新编单片机道理与操纵[M].西安电子科技大学出书社.2002 年 [8]闫石.数字电子时间根底(第四版)[M].上等教化出书社.2003 年 [9]徐爱钧.电机测速践诺教程[M].电子工业出书社.2005 年 3 月 [10] 李瀚荪.电道剖释根底[M].上等教化出书社.2007 年 19 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) 附录 措施清单: #includereg51.h #define uchar unsigned char sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; #define uint unsigned int uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; uiint num,num1,shm,m; void delay(uint x) { uint i,j; for(i=110;i0;i--) for(j=x;j0;j--); } void display(uchar n) { uchar qian,bai,shi,ge; qian=n/1000; bai=n%1000/100; shi=n%1000%100/10; ge=n%1000%100%10; duan=table[qian]; delay(0.5); wei=0x08; duan=table[bai]; delay(0.5); 20 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) wei=0x04; duan=table[shi]; delay(0.5); wei=0x02; duan=table[ge]; delay(0.5); wei=0x01; } void init() { TMOD=0x25; TH0=0xff; TL0=0xff; TH1=0x9c;/*0.1ms准时*/ TL1=0x9c; EA=1;/*开中缀*/ ET0=1; TR0=1; ET1=1; IT0=1; m=0; } void main() { init(); while(1) { 21 长春工程学院微机职掌课程策画(论文) display(num); } } void jishu()interrupt 1 { TH0=0xff; TL0=0xff; m++; } void timer1() interrupt 3 { num1++; if(num1==100)/*10ms进位判定*/ { num1=0; shm++; if(shm==100)/*秒进位判定*/ { shm=0; miao++; n==m; m=0; } } } 22

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