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电机测速体例

2020-03-13 08:18

  电机测速编制_工学_上等熏陶_熏陶专区。长春工程学院主动化专业微机限定课程策画:电机测速编制

  长春工程学院微机限定课程策画(论文) 目 1.1 1.2 1.3 录 1 短序............................................................. 1 电机速率检测简介 ........................................... 1 电机速率检测的繁荣趋向 ..................................... 1 本策画所要告竣的倾向 ....................................... 1 2 策画计划的挑选 .................................................... 2 2.1 2.2 计划一:采用以 PLC 为中枢的限定计划 ........................ 2 计划二:采用以单片机为中枢的限定计划 ....................... 2 3 首要元器件先容 .................................................... 4 3.1 3.2 3.3 中枢元器件 AT89S51 ........................................ 4 电压较量器 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 直流电机电源一面 .......................................... 12 光电信号转换及电压较量器一面 .............................. 12 复位部位 .................................................. 13 晶振一面 .................................................. 14 数码管显示一面 ............................................ 14 5 编制软件策画..................................................... 16 6 结论 ............................................................. 17 谢词............................................................... 18 参考文献........................................................... 19 附录............................................................... 20 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 1 短序 1.1 电机速率检测简介 电机速率检测是社会出产安好居生涯中要紧的衡量和限定对象。 近年来, 因为全邦范畴内对 转速衡量合理愚弄的日益侧重, 促使转速衡量身手的急忙繁荣, 各样新型的衡量仪外接踵问 世并越来越众地获得行使。 举办转速衡量的检测限定, 能够操纵众种传感器。 因为身手保密, 厂家不会供应周详电道图和源代码,用户很难自行举办二次开辟和革新。针对这种近况,使 用光电传感器维系 AT89S51 型单片机策画的一种转速衡量与限定编制。AT89S51 单片机采 用了 CMOS 工艺和高密度非易失性存储器身手,并且其输入/输出引脚和指令编制都与 MCS-51 兼容,是开辟该编制的适合芯片。 目前科研出产中采用的速率衡量方式可分为两类; 直接衡量法和间接衡量法两大类。 直 接衡量法是通过某种衡量道理或效应直接得回速率量, 如众普勒测速仪、空间滤波测速等。 这种方式的最大长处是反映速、可衡量瞬时速率,但修筑本钱高,且受到大气物理境遇的限 制。 间接衡量法是衡量倾向的转移隔绝和光阴, 通过筹划获得速率量, 如光电测速、 光栅测 速、磁栅测速和图像测速等,用于衡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,以及用于出产流水线上的光电脉冲测速方式等等。 1.2 电机速率检测的繁荣趋向 目前邦外里衡量电机转速的方式良众, 遵守差别的外面方式, 先后发作过模仿测速法(如 离心式转速外、 用电机转矩或者电机电枢电动势筹划所得)、 同步测速法(如呆板式或闪光式 频闪测速仪)以及计数测速法。 计数测速法又可分为呆板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,测速电机 也有采用电磁式 (愚弄电磁 觉得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, 再有少少异常的测速器是愚弄置于扭转体内的放射性资料来爆发脉冲信号. 此中行使最广的 是光电式, 光电式测速编制具有低惯性、 低噪声、测速电机 高折柳率和高精度的长处. 加之激光光源、 光栅、光学码盘、CCD 器件、光导纤维等的接踵映现和得胜行使,使得光电传感器正在检测和 限定规模获得了普遍的行使。 1.3 本策画所要告竣的倾向 本策画采用单片机为主控芯片,维系外围电道及直流电机,构成电机速率检测编制。正在 此采用计数衡量法,其衡量道理为,正在固定的衡量光阴内,计取单元光阴内转速传感器发作 的脉冲个数,从而算出本质转速。 1 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 2 策画计划的挑选 2.1 计划一:采用以 PLC 为中枢的限定计划 按键输入 组态王上 位机界面 PLC 驱动电道 直流电机 扭转编码 器 图2-1 PLC交换电机测速编制方框图 用 PLC 策画并修制一个电机测速编制, 上位机组态软件可能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。 的确如下:通过按键能设定 3--5 个电机转动速率,PLC 和上位机组态软件接连,PLC 通过限定变频器输出差别频率三相电使电机转动起来,然后通过扭转编码器衡量电机速率, 扭转编码器输出接 PLC 高速计数输入通道,筹划眼前电机转速,并正在上位机组态软件中上 显示出来。以 PLC 为限定中枢的计划操纵容易、编程纯粹、适合性强、牢靠性强、抗搅扰 才华强,然而 PLC 修筑用度高、庇护价钱大、装配调试纷乱、境遇适合才华差。 2.2 计划二:采用以单片机为中枢的限定计划 电压较量 电道 数码管 显示 AT89S51 单片机 光电开合 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。 此计划的测速编制首要是由光电传感器来检测电机的转速。 劳动方法为: 将光电码盘安 2 长春工程学院微机限定课程策画(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,光电传感器接连正在电道中。光电码盘 随转轴转动通过光电传感器时, 由光电传感器的道理知: 光电码盘的空闲通过光电传感器的 光源时,此时将输出一个低电平或高电平(由电道布局决策)信号;而当光电码盘的空闲经 过光电传感器的光源时后至下次空闲通过光电传感器的光源的这段光阴里, 又将输出一个高 电平或低电平。如此通过崎岖电平的转换,将其送入单片机后就能够衡量它的转速。以单片 机为限定中枢的计划具有本钱相对较低、 编制布局纯粹、 操纵容易, 告竣模块化、 牢靠性高、 处罚性能强、速率速低电压、低功耗、境遇适合才华强等长处,瑕疵是用单片机修制的主控 板受制版工艺、 结构布局、 器件质料等成分的影响导致抗搅扰才华差, 妨碍率高, 不易扩展, 对境遇依赖性强,开辟周期长。 通过较量两种计划的优瑕疵, 维系本质试验要求, 计划二愚弄单片性能够告竣简陋的电 机测速编制, 同时可通过调速模块告竣电机转速的安排并能正在数码管上显示, 如此既餍足了 测速编制的牢靠性请求,也低落了编制的本钱,是一种较为理思的计划。是以本策画采用方 案二来告竣电机的测速。 3 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 3 首要元器件先容 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)的可屡屡擦写 1000 次的 Flash 只读次序存储器,器件采用 ATMEL 公司的高 密度、非易失性存储身手创制,兼容程序 MCS-51 指令编制及 80C51 引脚布局,芯片内集 成了通用 8 位中心处罚器和 ISP Flash 存储单位,AT89S51 正在稠密嵌入式限定行使编制中得 到普遍行使。 3.1.1 AT89S51 简介 AT89S51 具有如下特征:40 个引脚,4k Bytes Flash 片内次序存储器,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 个中止优先级 2 层中止嵌 套中止,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。 其它,AT89S51 策画和设备了振荡频率可为 0Hz 并可通过软件配置省电形式。空闲模 式下,CPU 暂停劳动,而 RAM 准时计数器,串行口,外中止编制可持续劳动,掉电形式冻 结振荡器而留存 RAM 的数据,遏制芯片其它性能直至外中止激活或硬件复位。同时该芯片 还具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三种封装外面,以适合差别产物的需求。 图 3-1 AT89S51 芯片引脚图 其首要性能个性: 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 可屡屡擦写(1000 次)ISP Flash ROM 4.5-5.5V 劳动电压 时钟频率 0-33MHz 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 全双工 UART 串行中止口线 个外部中止源 中止叫醒省电形式 看门狗(WDT)电道 轻巧的 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 软件配置空闲和省电性能 双数据寄存器指针 能够看出 AT89S51 供应以下程序性能: 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 级中止布局,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,并助助两种软件可选的节电劳动形式。空闲方法遏制 CPU 的劳动,但许可 RAM,准时/计数器,串行通讯口及中止编制持续劳动。掉电方法何正在 RAM 中的实质,但 振荡器遏制劳动并禁止其它统统部件劳动直接到一个硬件复位。 3.1.2 AT89S51 引脚性能注脚 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,也即地方/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。正在探访 外部数据存储器或次序存储器时,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 口吸收指令字节,而正在次序校验时,输出指 令字节,校验时,请求外接上拉电阻。 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(吸取或 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 吸收低 8 位地方。外 3-1 为 P1 口第二性能。 外3-1 P1口第二性能 端口引脚 P1.5 P1.6 P1.7 5 第二性能 MOSI(用于ISP编 程) MISO(用于ISP编 SCK 程) (用于ISP编程) 长春工程学院微机限定课程策画(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。 正在探访8位地方的外部数据存储器(如践诺:MOVX @Ri 指令)时,P2 口线上的内(也即 异常性能寄存器,正在悉数探访时刻不转移。Flash 编程或校验时,P2 也吸收高位地方和其它 限定信号。 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 举动普通的 I/O 口线外,更要紧的用处是它的第二性能,P3 口的第二性能如下外 3-2。 外3-2 P3口的第二性能 端口性能 RXD(P3.0) TXD(P3.1) INT0(P3.2) INT1(P3.3) 第二性能 串行输入口 串行输出口 外中止0 外中止1 端口引脚 T0(P3.4) T1(P3.5) WR(P3.6) RD(P3.7) 第二性能 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。 当振荡劳动时, RST 引脚映现两个机械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,配置 SFR AUXR 的 DISRTO 位(地方 8EH)可掀开或 紧闭该性能。DISRTO 位缺省为 RESET 输出高电平掀开形态。 ALE/PROG:当探访外部次序存储器或数据存储器时,ALE(地方锁存许可)输出脉冲 用于锁存地方的低 8 位字节。 纵然不探访外部存储器, ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出的 正脉冲信号,是以它可对外输出时钟或用于准时目地,要贯注的是:第当探访外部数据存储 器时将跳过一个 ALE 脉冲。如有需要,可通过对异常性能寄存器(SFR)区中的 8EH 单位 的 D0 职位位,可禁止 ALE 操作。该位禁位后,只要一条 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才会 被激活。其它,该引脚伎被微小拉高,单片机践诺外部次序时,应配置 ALE 无效。 PSEN:次序积储许可(PSEN)输出是外部次序存储器的读选通讯号,当 AT89S51 由 外部次序存储器取指令(或数据)时,每个机械周期两次 PSEN 有用,即输出两个脉冲。当 探访外部数据存储器,高有两次有用的 PSEN 信号。 6 长春工程学院微机限定课程策画(论文) EA/VPP:外部探访许可。欲使 CPU 公探访外部次序存储器(地方 0000H-FFFFH) , EA 端务必依旧低电平(接地) 。需贯注的是:若是加密位 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 则践诺内部次序存储器中的指令。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爆发器的输入端。 XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 3.1.3 AT89S51 芯片内部布局 异常性能寄存器:异常性能寄存器的片内空间分存如下图 3-2 所示。这些地方并没有全 部占用,没有占用的地方弗成操纵,读这些地方将获得一个肆意的数值。而写这些地方单位 将不行获得预期的结果。 中止寄存器:各中止许可限定位于 IE 寄存器,测速电机5 个中止源的中止优先级限定位于 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:为容易地探访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 区块中的地方 82H、83H 和 DP1 位于地方 84H、85H,当 SFR 中 的位 DPS=0 时挑选 DP0,而 DPS=1 时挑选 DP1。正在操纵前初始化 DPS。 7 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 图3-3 双时钟指针寄存器 电源空闲标识:电源空闲标识(POF)正在异常性能寄存储器 SFR 中 PCON 的第 4 位 (PCON.4),电源掀开时 POF 置“1”,它可由软件配置睡眠形态并不为复位所影响。 存储器布局:MCS-51 单片机内核采用次序存储器和数据存储器空间分隔的布局,均具 有 64KB 外部次序和数据的寻址空间。 次序存储器:若是 EA 引脚接地(GND) ,扫数次序均践诺外部存储器。正在 AT89S51, 倘若接至 Vcc(电源+) ,次序起首践诺从地方 0000H-0FFFH(4KB)内部次序存储器, 再践诺地方为 1000H-FFFFH(60KB)的外部次序存储器。 数据存储器:正在 AT89S51 的具有 128 字节的内部 RAM,这 128 字节可愚弄直接或间接 寻址方法探访,栈房操作可愚弄间接寻址方法举办,128 字节均可配置为栈房区空间。 看门狗准时器(WDT) :WDT 是为明了决 CPU 次序运转时也许进入动乱或死轮回而设 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 紧闭形态, 要掀开 WDT, 必按按序将 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机械周期计数, 除硬件复位或 WDT 溢出复位外没有其它方式紧闭 WDT,当 WDT 溢出,将使 RST 引脚输出高电平的复位脉冲。 3.2 电压较量器 LM339 LM339 电压较量器芯片内部装有四个独立的电压较量器,是很常睹 LM339 引脚图的集 成电道。愚弄 lm339 能够容易的构成各样电压较量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较量器,该电压较量器的特征是:1)失调电压 小,范例值为 2mV;2)电源电压范畴宽,单电源为 2-36V,双电源电压为±1V-±18V;3) 8 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 比拟较信号源的内阻限定较宽;4)共楷模围很大,为 0~(Ucc-1.5V)Vo;5)差动输入电 压范畴较大,大到能够等于电源电压;6)输出端电位可轻巧容易地选用。 LM339 集成块采用 C-14 型封装,外型及管脚布列如 3-4 图。因为 LM339 操纵灵 活,行使普遍,因此全邦上各大 IC 出产厂、公司竟相推出本身的四较量器,如 IR2339、 ANI339、SF339 等,它们的参数基础相同,可调换操纵。 图3-4 LM339外型及管脚图 LM339 犹如于增益弗成调的运算放大器。每个较量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“+”流露,另一个称为反相输入端,用“-”流露。用作 较量两个电压时,肆意一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平,它可挑选 LM339 输入共楷模围的任何一点) ,另一端加一个待较量的信号电压。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。测速电机 两个输入端电压分歧大于 10mV 就能确保输出能从一种形态牢靠地 转换到另一种形态,是以,把 LM339 用正在弱信号检测等形势是较量理思的。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普通须接一只电阻 (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,它的集电极电压基础上取决于上拉电阻与负载的值。其余,各较量器 的输出端许可接连正在沿道操纵。 LM339 可组成 单限较量器、 迟滞较量器 、双限较量器(窗口较量器) 、振荡 器等。 LM339 还能够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 的特征和少少参数 (1)电压失调小,普通是 2mV; 9 长春工程学院微机限定课程策画(论文) (2)共楷模围极度大,为 0v 到电源电压减 1.5v; (3)他比拟较信号源的内阻限定很宽; (4)LM339 Vcc 电压范畴宽,单电源为 2-36V,双电源电压为±1V-±18V; (5)输出端电位可轻巧容易地选用。 (6)差动输入电压范畴很大,乃至能等于 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.它能发射和吸收红外线。当 A,C 两管脚接 VCC,E,C 两管脚接地时,正在没有检测到 红外信号光阴,C 脚输出等于 VCC,当检测到信号光阴,输出靠拢 0V,既单片性能检测到 的崎岖电平。 图3-5 MOC70T2电道道理图 10 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 4 编制硬件组成 4.1 策画道理 本策画首要由单片机、 数码管显示、 电压较量电道、 直流电源和光电传感器等一面构成。 通过转移滑动变阻器的阻值以转移直流电机的输入电流抵达调速的主意, 然后通过光电传感 器将光信号转换成电信号后通过电压较量器, 然后信号输至单片机外部中止接口, 由软件实 现单片机对信号的处罚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 电压较量 电道 光电开合 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限定中枢、确天命码管显示、电压较量电道、直流电源和光电传感 器等这些外围电道及修筑后,下面给出电机测速编制的整个电道道理图: 4-2 电机测速编制电道道理图 11 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 4.3 直流电机电源一面 本次课程策画采用直流电机需求用 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 的单订交流电压转换为幅值平稳的 5V 直流电压。其首要道理是把单 订交流电通过电源变压器、整流电道、滤波电道、稳压电道转换成平稳的直流电压。 因为输入电压为电网电压, 普通情景下所需直流电压的数值和电网电压的有用值相差较 大,所以电源变压器的功用映现出来起到降压功用。降压后如故交换电压,因此需求整流电 道把交换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交换分量, 会影响 到负载电道的平常劳动。需通过低通滤波电道滤波,使输出电压滑润。稳压电道的性能是使 输出直流电压基础不受电网电压震撼和负载电阻蜕化的影响, 从而得回平稳性足够高的直流 电压。本电道操纵集成稳压芯片 7805 处置了电源稳压题目。 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较量器一面 本次课程策画测速编制首要是由光电传感器来检测电机的转速。 劳动道理是: 将光电码 盘装配正在电机的转轴上,而光电传感器则放正在转轴的旁边,光电传感器接连正在电道中,如图 4-4 所示。光电码盘随转轴转动通过光电传感器时,由光电传感器的道理知:光电码盘的空 隙通过光电传感器的光源时,此时将输出一个低电平或高电平(由电道布局决策)信号;而 当光电码盘的空闲通过光电传感器的光源时后至下次空闲通过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。如此通过崎岖电平的转换,将其送入单片机后就能够 衡量它的转速。 12 示 F 压 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 图 4-4 光电传感器及电压较量电道 4.5 复位部位 单片机复位是使 CPU 和编制中的其他性能部件都处正在一个确定的初始形态,并从这个 形态滥觞劳动,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 刚滥觞接上电源时,如故断电后或者爆发妨碍后都要复位。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;外部次序存储器读选通讯号 PSEN 无效。 地方锁存信号 ALE 也为高电平。依据本质情景挑选如图 4-5 所示的复位电道。该电道正在最 纯粹的复位电道下增长了手动复位按键,正在接通电源刹那,电容 C1 上的电压很小,复位下 拉电阻上的电压靠拢电源电压,即 RST 为高电平,正在电容充电的流程中 RST 端电压慢慢下 降,当 RST 端的电压小于某一数值后,CPU 摆脱复位形态,因为电容 C1 足够大,能够保 证 RST 高电平有用光阴大于 24 个振荡周期, CPU 可能牢靠复位。 增长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 放电遣散后, RST 端的电位由 R5 与 R6 分压比决策。因为 R5R6 是以 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 摆脱复位形态。R5 的功用正在于限定 按键按下刹那电容 C1 的放电电流,避免发作火花,以包庇按键触电。 图4-5 复位电道道理图 13 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 4.6 晶振一面 AT89S51引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C2、 C1按图4-6所示方法接连。 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的容量相合,但首要由晶振频率决策,范畴正在0~33MHz之间, 电容C1、C2取值范畴正在5~30pF之间。依据本质情景,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 数码管显示一面 本次课程策画,采用“8字型”LED数码管举动显示装配。 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 长春工程学院微机限定课程策画(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接连正在沿道,群众阳极 接正电压,当某个发光二极管的阴极接低电常日,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方法。静态显示方法,数码管亮度高、软件 编程纯粹,然而需求占用多量的I/O口,普通正在众位显示时不采用此种方式。动态显示方法, 数码管亮度稍低、测速电机软件编程纷乱,然而占用的I/O口少,正在显示众位数字的光阴适合采用此 种方式。研讨到本次课程策画需求显示六位数字,故采用动态显示方法。 LED数码管段选、位选驱动电道均采用DM74LS244举动驱动芯片。 15 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 5 编制软件策画 电机测速编制流程如下: 直流稳压电源输出通过电位器的调度获得一个电压值, 加正在电 机两头使电机策动光电码盘转动起来, 光电传感器将获得的信号送入电压较量器举办去抖整 形后输送给单片机T0溢出中止,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,以此数码管一贯举办扫描,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,次序清单睹附录,下面给出本编制的次序流程图: 滥觞 N T0是否溢出? Y 计数+1 Y 一秒钟光阴到? N 更新数码管 显示 图5-1 次序流程图 16 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 6 结论 本策画通过对主动化专业大学本科所学常识举办整合, 落成一个特定性能、 餍足异常要 求的直流电机测速编制的策画, 较量好地外示主动化专业学生的外面讨论程度、 履行开首能 力以及专业精神和立场, 具有较强的针对性和清楚的推行倾向, 告竣了外面和履行的有机结 合。 本策画从经济适用的角度启航, 采用美邦Atmel公司的单片机AT89S51与举动主控芯片, 维系外围的数码管显示、 电源模块、 光电传感器等电道并用C发言编写主控芯片的限定次序, 修制了一款能够及时检测直流电机转速的编制。 通过原料的网罗、计划的挑选较量和论证,到剖判调试,再到工程图纸的绘制以及策画 论文的撰写等各个合头, 咱们对大学阶段的常识有了一个整个的深方针的剖判, 同时对工程 的剖判愈加深远和确切。是以,通过课程策画告竣了预期倾向。 为期两周的课程策画正在行家的协同戮力之下,终究有了美满的结果。咱们组分工清楚、 安顿周至, 行家正在组长的安置之下, 有层有次地各司其职,查阅原料、编写次序、调试次序、 绘制次序流程图、 撰写告诉, 行家互相助助, 协同战胜各类贫穷, 最终胜利落成了各项劳动。 此次课程策画让我获益良众, 既是对本身一次所学专业常识归纳的应用, 又是对本身专业知 识的担任和坚硬。 使本身可能正在亲主动手的履行中增长雄厚的阅历, 为自此的劳动打下优越 的、殷实的本原。 17 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 谢词 转眼, 为期两周的微机限定课程策画就遣散了。 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。通过两周的戮力,正在指示教师们的助助下,咱们组胜利 的落成了课程策画——电机速率检测编制的策画。 为了可能遵守请求落成课程策画, 咱们查阅了多量的期刊和专业原料, 校藏书楼和上钩 是我查找原料的首要途径。策画初期查找原料的艰巨,时至今日仍历历正在目。正在接下来的硬 件策画中,教师们一次又一次的给咱们指示,把咱们的思绪引到了确切的宗旨上,通过众次 批改,咱们终究落成了硬件图的策画。正在教师们的大肆助助下我才得以落成这项使命。 正在此,再次感激率领咱们课程策画的王瑾教师、王文涛教师和蔡长青教师,恰是有了三 位教师的留神辅导、 耐心指示、 苦心监视, 咱们才可能胜利落成各项研习使命、 得益真常识、 磨练线 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 参考文献 [1]李广弟.单片机本原[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.一款基于单片机身手的电机测速编制[J].机电工程身手.2005年 [4]童诗白.模仿电子身手本原[M].呆板工业出书社.2001年12月 [5] 万福君、潘松峰.单片机道理编制策画与行使[M] .科学身手大学出书社.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.新编单片机道理与行使[M].西安电子科技大学出书社.2002 年 [8]闫石.数字电子身手本原(第四版)[M].上等熏陶出书社.2003 年 [9]徐爱钧.电机测速履行教程[M].电子工业出书社.2005 年 3 月 [10] 李瀚荪.电道剖判本原[M].上等熏陶出书社.2007 年 19 长春工程学院微机限定课程策画(论文) 附录 次序清单: #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 长春工程学院微机限定课程策画(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;/*开中止*/ ET0=1; TR0=1; ET1=1; IT0=1; m=0; } void main() { init(); while(1) { 21 长春工程学院微机限定课程策画(论文) display(num); } } void jishu()interrupt 1 { TH0=0xff; TL0=0xff; m++; } void timer1() interrupt 3 { num1++; if(num1==100)/*10ms进位推断*/ { num1=0; shm++; if(shm==100)/*秒进位推断*/ { shm=0; miao++; n==m; m=0; } } } 22

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