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电机测速体例

2020-03-14 00:39

  电机测速体系_工学_上等哺育_哺育专区。长春工程学院主动化专业微机限制课程打算:电机测速体系

  长春工程学院微机限制课程打算(论文) 目 1.1 1.2 1.3 录 1 小引............................................................. 1 电机速率检测简介 ........................................... 1 电机速率检测的发扬趋向 ..................................... 1 本打算所要杀青的标的 ....................................... 1 2 打算计划的遴选 .................................................... 2 2.1 2.2 计划一:采用以 PLC 为主旨的限制计划 ........................ 2 计划二:采用以单片机为主旨的限制计划 ....................... 2 3 合键元器件先容 .................................................... 4 3.1 3.2 3.3 主旨元器件 AT89S51 ........................................ 4 电压对照器 LM339........................................... 8 光电元器件 MOC70T2 ....................................... 10 4 体系硬件组成 ..................................................... 11 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 打算道理 .................................................. 11 电道总体组成 .............................................. 11 直流电机电源片面 .......................................... 12 光电信号转换及电压对照器片面 .............................. 12 复位部位 .................................................. 13 晶振片面 .................................................. 14 数码管显示片面 ............................................ 14 5 体系软件打算..................................................... 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制课程打算(论文) 1 小引 1.1 电机速率检测简介 电机速率检测是社会分娩幽静时生计中要紧的丈量和限制对象。 近年来, 因为全邦界限内对 转速丈量合理使用的日益注重, 促使转速丈量工夫的急迅发扬, 百般新型的丈量仪外接踵问 世并越来越众地获得操纵。 实行转速丈量的检测限制, 能够应用众种传感器。 因为工夫保密, 厂家不会供应精确电道图和源代码,用户很难自行实行二次开拓和改良。针对这种近况,使 用光电传感器连接 AT89S51 型单片机打算的一种转速丈量与限制体系。AT89S51 单片机采 用了 CMOS 工艺和高密度非易失性存储器工夫,并且其输入/输出引脚和指令体系都与 MCS-51 兼容,是开拓该体系的适合芯片。 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映速、可丈量瞬时速率,但兴办本钱高,且受到大气物理境况的限 制。 间接丈量法是丈量标的的转移隔绝和工夫, 通过估计打算获得速率量, 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体系、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 电机速率检测的发扬趋向 目前邦外里丈量电机转速的手腕良众, 服从区别的外面手腕, 先后形成过模仿测速法(如 离心式转速外、 用电机转矩或者电机电枢电动势估计打算所得)、 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按时计数法和电子式按时计数法。 守旧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 (使用电磁 感觉道理或可变磁阻的霍尔元件等) 、电容式(对高频振荡实行幅值调制或频率调制)等, 另有少少特地的测速器是使用置于盘旋体内的放射性原料来爆发脉冲信号. 个中操纵最广的 是光电式, 光电式测速体系具有低惯性、 低噪声、 高区分率和高精度的益处. 加之激光光源、 光栅、光学码盘、CCD 器件、光导纤维等的接踵呈现和告捷操纵,使得光电传感器正在检测和 限制范围获得了普通的操纵。 1.3 本打算所要杀青的标的 本打算采用单片机为主控芯片,连接外围电道及直流电机,构成电机速率检测体系。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形成 的脉冲个数,从而算呈现实转速。 1 长春工程学院微机限制课程打算(论文) 2 打算计划的遴选 2.1 计划一:采用以 PLC 为主旨的限制计划 按键输入 组态王上 位机界面 PLC 驱动电道 直流电机 盘旋编码 器 图2-1 PLC相易电机测速体系方框图 用 PLC 打算并创制一个电机测速体系, 上位机组态软件可以设定区别的电机转速而且显 示及时速率。其方框图如图 2-2 所示。 全体如下: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邻,PLC 通过限制变频器输出区别频率三相电使电机转动起来,然后通过盘旋编码器丈量电机速率, 盘旋编码器输出接 PLC 高速计数输入通道,估计打算现时电机转速,并正在上位机组态软件中上 显示出来。以 PLC 为限制主旨的计划应用便当、编程大略、符合性强、牢靠性强、抗搅扰 才略强,可是 PLC 兴办用度高、保护价值大、装配调试丰富、境况符合才略差。 2.2 计划二:采用以单片机为主旨的限制计划 电压对照 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体系方框图 以单片机为主旨的直流电机测速体系计划的方框图如图 2-2 所示。 此计划的测速体系合键是由光电传感器来检测电机的转速。 使命方法为: 将光电码盘安 2 长春工程学院微机限制课程打算(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,光电传感器毗邻正在电道中。光电码盘 随转轴转动经由光电传感器时, 由光电传感器的道理知: 光电码盘的空地经由光电传感器的 光源时,此时将输出一个低电平或高电平(由电道构造确定)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经由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。如此通过坎坷电平的转换,将其送入单片机后就能够丈量它的转速。以单片 机为限制主旨的计划具有本钱相对较低、 体系构造大略、 应用便当, 杀青模块化、 牢靠性高、 管束性能强、速率速低电压、低功耗、境况符合才略强等益处,坏处是用单片机创制的主控 板受制版工艺、 构造构造、 器件质地等成分的影响导致抗搅扰才略差, 阻滞率高, 不易扩展, 对境况依赖性强,开拓周期长。 通过对照两种计划的优坏处, 连接现实测验条款, 计划二使用单片性能够杀青简捷的电 机测速体系, 同时可通过调速模块杀青电机转速的调理并能正在数码管上显示, 如此既知足了 测速体系的牢靠性哀求,也下降了体系的本钱,是一种较为理念的计划。所以本打算采用方 案二来杀青电机的测速。 3 长春工程学院微机限制课程打算(论文) 3 合键元器件先容 3.1 主旨元器件 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)的可屡次擦写 1000 次的 Flash 只读步伐存储器,器件采用 ATMEL 公司的高 密度、非易失性存储工夫创修,兼容规范 MCS-51 指令体系及 80C51 引脚构造,芯片内集 成了通用 8 位重心管束器和 ISP Flash 存储单位,AT89S51 正在稠密嵌入式限制操纵体系中得 到普通操纵。 3.1.1 AT89S51 简介 AT89S51 具有如下特色:40 个引脚,4k Bytes Flash 片内步伐存储器,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 个间断优先级 2 层间断嵌 套间断,2 个 16 位可编程按时计数器,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 打算和修设了振荡频率可为 0Hz 并可通过软件创立省电形式。空闲模 式下,CPU 暂停使命,而 RAM 按时计数器,串行口,外间断体系可接续使命,掉电形式冻 结振荡器而保管 RAM 的数据,干休芯片其它性能直至外间断激活或硬件复位。同时该芯片 还具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三种封装方法,以符合区别产物的需求。 图 3-1 AT89S51 芯片引脚图 其合键性能特点: 兼容 MCS-51 指令体系 32 个双向 I/O 口 2 个 16 位可编程按时/计数器 4 4k 可屡次擦写(1000 次)ISP Flash ROM 4.5-5.5V 使命电压 时钟频率 0-33MHz 长春工程学院微机限制课程打算(论文) 全双工 UART 串行间断口线 个外部间断源 间断叫醒省电形式 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 软件创立空闲和省电性能 双数据寄存器指针 能够看出 AT89S51 供应以下规范性能: 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 位按时器/计数器,一个 5 向量两 级间断构造,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,并接济两种软件可选的节电使命形式。空闲方法干休 CPU 的使命,但答应 RAM,按时/计数器,串行通讯口及间断体系接续使命。掉电方法何正在 RAM 中的实质,但 振荡器干休使命并禁止其它全面部件使命直接到一个硬件复位。 3.1.2 AT89S51 引脚性能注释 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,也即所在/数据总线复用口,行动输出 口用时,每位能驱动 8 个 TTL 逻辑门电道,对端口写“1”可行动高阻抗输入端口。正在拜候 外部数据存储器或步伐存储器时,这组口线 位)和数据总线复用,正在访 问功夫激活内部上拉电阻。正在 Flash 编程时,P0 口给与指令字节,而正在步伐校验时,输出指 令字节,校验时,哀求外接上拉电阻。 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。 作输入口应用时, 由于内部存正在上拉电阻, 某个引脚被外部信号校验功夫, P1 给与低 8 位所在。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制课程打算(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, 作输入口应用时,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。 正在拜候8位所在的外部数据存储器(如推广:MOVX @Ri 指令)时,P2 口线上的内(也即 特地性能寄存器,正在通盘拜候功夫不调度。Flash 编程或校验时,P2 也给与高位所在和其它 限制信号。 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 可行动输入端口。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 行动寻常的 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 外间断0 外间断1 端口引脚 T0(P3.4) T1(P3.5) WR(P3.6) RD(P3.7) 第二性能 按时/计数器0外部输入 按时/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。 当振荡使命时, RST 引脚呈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,创立 SFR AUXR 的 DISRTO 位(所在 8EH)可翻开或 封闭该性能。DISRTO 位缺省为 RESET 输出高电平翻开形态。 ALE/PROG:当拜候外部步伐存储器或数据存储器时,ALE(所在锁存答应)输出脉冲 用于锁存所在的低 8 位字节。 假使不拜候外部存储器, ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出的 正脉冲信号,所以它可对外输出时钟或用于按时目地,要属意的是:第当拜候外部数据存储 器时将跳过一个 ALE 脉冲。如有需要,可通过对特地性能寄存器(SFR)区中的 8EH 单位 的 D0 地点位,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,该引脚伎被弱小拉高,单片机推广外部步伐时,应创立 ALE 无效。 PSEN:步伐蓄积答应(PSEN)输出是外部步伐存储器的读选通讯号,测速电机当 AT89S51 由 外部步伐存储器取指令(或数据)时,每个呆板周期两次 PSEN 有用,即输出两个脉冲。当 拜候外部数据存储器,高有两次有用的 PSEN 信号。 6 长春工程学院微机限制课程打算(论文) EA/VPP:外部拜候答应。欲使 CPU 公拜候外部步伐存储器(所在 0000H-FFFFH) , EA 端务必仍旧低电平(接地) 。需属意的是:要是加密位 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 则推广内部步伐存储器中的指令。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 芯片内部构造 特地性能寄存器:特地性能寄存器的片内空间分存如下图 3-2 所示。这些所在并没有全 部占用,没有占用的所在不行应用,读这些所在将获得一个大意的数值。而写这些所在单位 将不行获得预期的结果。 间断寄存器:各间断答应限制位于 IE 寄存器,5 个间断源的间断优先级限制位于 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:为便当地拜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 区块中的所在 82H、83H 和 DP1 位于所在 84H、85H,当 SFR 中 的位 DPS=0 时遴选 DP0,而 DPS=1 时遴选 DP1。正在应用前初始化 DPS。 7 长春工程学院微机限制课程打算(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)正在特地性能寄存储器 SFR 中 PCON 的第 4 位 (PCON.4),电源翻开时 POF 置“1”,它可由软件创立睡眠形态并不为复位所影响。 存储器构造:MCS-51 单片机内核采用步伐存储器和数据存储器空间离开的构造,均具 有 64KB 外部步伐和数据的寻址空间。 步伐存储器:要是 EA 引脚接地(GND) ,整体步伐均推广外部存储器。正在 AT89S51, 假设接至 Vcc(电源+) ,步伐开始推广从所在 0000H-0FFFH(4KB)内部步伐存储器, 再推广所在为 1000H-FFFFH(60KB)的外部步伐存储器。 数据存储器:正在 AT89S51 的具有 128 字节的内部 RAM,这 128 字节可使用直接或间接 寻址方法拜候,仓库操作可使用间接寻址方法实行,128 字节均可创立为仓库区空间。 看门狗按时器(WDT) :WDT 是为明了决 CPU 步伐运转时恐怕进入零乱或死轮回而设 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 封闭形态, 要翻开 WDT, 必按次序将 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封闭 WDT,当 WDT 溢出,将使 RST 引脚输出高电平的复位脉冲。 3.2 电压对照器 LM339 LM339 电压对照器芯片内部装有四个独立的电压对照器,是很常睹 LM339 引脚图的集 成电道。使用 lm339 能够便当的构成百般电压对照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对照器,该电压对照器的特色是:1)失调电压 小,类型值为 2mV;2)电源电压界限宽,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制课程打算(论文) 比拟较信号源的内阻限度较宽;4)共规范围很大,为 0~(Ucc-1.5V)Vo;5)差动输入电 压界限较大,大到能够等于电源电压;6)输出端电位可精巧便当地选用。 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 应用灵 活,操纵普通,是以全邦上各大 IC 分娩厂、公司竟相推出自身的四对照器,如 IR2339、 ANI339、SF339 等,它们的参数基础相同,可相易应用。 图3-4 LM339外型及管脚图 LM339 相像于增益不行调的运算放大器。每个对照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“+”展现,另一个称为反相输入端,用“-”展现。用作 对照两个电压时,自便一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平,它可遴选 LM339 输入共规范围的任何一点) ,另一端加一个待对照的信号电压。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。 两个输入端电压不同大于 10mV 就能确保输出能从一种形态牢靠地 转换到另一种形态,所以,把 LM339 用正在弱信号检测等局面是对照理念的。LM339 的输出 端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管,正在应用时输出端到正电源寻常须接一只电阻 (称为上拉电阻,选 3-15K) 。选区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。此外,各对照器 的输出端答应毗邻正在一同应用。 LM339 可组成 单限对照器、 迟滞对照器 、双限对照器(窗口对照器) 、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 的特色和少少参数 (1)电压失调小,寻常是 2mV; 9 长春工程学院微机限制课程打算(论文) (2)共规范围很是大,为 0v 到电源电压减 1.5v; (3)他比拟较信号源的内阻限度很宽; (4)LM339 Vcc 电压界限宽,单电源为 2-36V,双电源电压为±1V-±18V; (5)输出端电位可精巧便当地选用。 (6)差动输入电压界限很大,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.它能发射和给与红外线。当 A,C 两管脚接 VCC,E,C 两管脚接地时,正在没有检测到 红外信号时期,测速电机C 脚输出等于 VCC,当检测到信号时期,输出亲昵 0V,既单片性能检测到 的坎坷电平。 图3-5 MOC70T2电道道理图 10 长春工程学院微机限制课程打算(论文) 4 体系硬件组成 4.1 打算道理 本打算合键由单片机、 数码管显示、 电压对照电道、 直流电源和光电传感器等片面构成。 通过调度滑动变阻器的阻值以调度直流电机的输入电流到达调速的方针, 然后通过光电传感 器将光信号转换成电信号后通过电压对照器, 然后信号输至单片机外部间断接口, 由软件实 现单片机对信号的管束并显示正在数码管上。体系道理方框图如图4-1所示。 数码管 显示 AT89S51 单片机 电压对照 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 体系道理方框图 4.2 电道总体组成 正在选定了单片机行动限制主旨、确天命码管显示、电压对照电道、测速电机直流电源和光电传感 器等这些外围电道及兴办后,下面给出电机测速体系的具体电道道理图: 4-2 电机测速体系电道道理图 11 长春工程学院微机限制课程打算(论文) 4.3 直流电机电源片面 本次课程打算采用直流电机必要用 5V 直流电源供电,测速电机其电道如图 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定的 5V 直流电压。其合键道理是把单 结交流电经由电源变压器、整流电道、滤波电道、稳压电道转换成安定的直流电压。 因为输入电压为电网电压, 寻常状况下所需直流电压的数值和电网电压的有用值相差较 大,因此电源变压器的效率涌现出来起到降压效率。降压后照样相易电压,是以必要整流电 道把相易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相易分量, 会影响 到负载电道的寻常使命。需通过低通滤波电道滤波,使输出电压腻滑。稳压电道的性能是使 输出直流电压基础不受电网电压颠簸和负载电阻转移的影响, 从而取得安定性足够高的直流 电压。本电道应用集成稳压芯片 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对照器片面 本次课程打算测速体系合键是由光电传感器来检测电机的转速。 使命道理是: 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,光电传感器毗邻正在电道中,如图 4-4 所示。光电码盘随转轴转动经由光电传感器时,由光电传感器的道理知:光电码盘的空 隙经由光电传感器的光源时,此时将输出一个低电平或高电平(由电道构造确定)信号;而 当光电码盘的空地经由光电传感器的光源时后至下次空地经由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。如此通过坎坷电平的转换,将其送入单片机后就能够 丈量它的转速。 12 示 F 压 长春工程学院微机限制课程打算(论文) 图 4-4 光电传感器及电压对照电道 4.5 复位部位 单片机复位是使 CPU 和体系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 形态发轫使命,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 刚发轫接上电源时,照样断电后或者爆发阻滞后都要复位。正在复位功夫(即 RST 为高电平 功夫) ,P0 口为高组态,P1-P3 口输出高电平;外部步伐存储器读选通讯号 PSEN 无效。 所在锁存信号 ALE 也为高电平。遵照现实状况遴选如图 4-5 所示的复位电道。该电道正在最 大略的复位电道下补充了手动复位按键,正在接通电源霎时,电容 C1 上的电压很小,复位下 拉电阻上的电压亲昵电源电压,即 RST 为高电平,正在电容充电的流程中 RST 端电压渐渐下 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 高电平有用工夫大于 24 个振荡周期, CPU 可以牢靠复位。 补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 放电完毕后, RST 端的电位由 R5 与 R6 分压比确定。因为 R5R6 所以 RST 为高电平,CPU 处于复位 形态,松手后,电容 C1 充电,RST 端电位降低,CPU 摆脱复位形态。R5 的效率正在于限度 按键按下霎时电容 C1 的放电电流,避免形成火花,以爱惜按键触电。 图4-5 复位电道道理图 13 长春工程学院微机限制课程打算(论文) 4.6 晶振片面 AT89S51引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C2、 C1按图4-6所示方法毗邻。 晶振、 电容C1/C2及片内与非门(行动反应、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,但合键由晶振频率确定,界限正在0~33MHz之间, 电容C1、C2取值界限正在5~30pF之间。遵照现实状况,本打算中采用12MHZ做为体系的外 部晶振。电容取值为20pF。 图4-6 晶振电道道理图 4.7 数码管显示片面 本次课程打算,采用“8字型”LED数码管行动显示安装。 LED数码管有共阴极、测速电机共阳极两种构造,如图4-7所示: 图4-7 LED数码管构造及外形 14 长春工程学院微机限制课程打算(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邻正在一同,大众阳极 接正电压,当某个发光二极管的阴极接低电泛泛,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 编程大略,可是必要占用大方的I/O口,寻常正在众位显示时不采用此种手腕。动态显示方法, 数码管亮度稍低、软件编程丰富,可是占用的I/O口少,正在显示众位数字的时期适合采用此 种手腕。商量到本次课程打算必要显示六位数字,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行动驱动芯片。 15 长春工程学院微机限制课程打算(论文) 5 体系软件打算 电机测速体系流程如下: 直流稳压电源输出经由电位器的调动获得一个电压值, 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对照器实行去抖整 形后输送给单片机T0溢出间断,T0对电机转的圈数实行计数,达到一秒钟后显示到数码管 上,以此数码管络续实行扫描,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,步伐清单睹附录,下面给出本体系的步伐流程图: 发轫 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 步伐流程图 16 长春工程学院微机限制课程打算(论文) 6 结论 本打算通过对主动化专业大学本科所学学问实行整合, 落成一个特定性能、 知足特地要 求的直流电机测速体系的打算, 对照好地显示主动化专业学生的外面查究水准、 试验脱手能 力以及专业精神和立场, 具有较强的针对性和昭彰的执行标的, 杀青了外面和试验的有机结 合。 本打算从经济适用的角度开拔, 采用美邦Atmel公司的单片机AT89S51与行动主控芯片, 连接外围的数码管显示、 电源模块、 光电传感器等电道并用C措辞编写主控芯片的限制步伐, 创制了一款能够及时检测直流电机转速的体系。 经由原料的汇集、计划的遴选对照和论证,到剖释调试,再到工程图纸的绘制以及打算 论文的撰写等各个合头, 咱们对大学阶段的学问有了一个具体的深宗旨的会意, 同时对工程 的会意越发深远和确实。所以,通过课程打算杀青了预期标的。 为期两周的课程打算正在众人的联合发愤之下,毕竟有了美满的结果。咱们组分工昭彰、 筹划精密, 众人正在组长的安插之下, 层序分明地各司其职,查阅原料、编写步伐、调试步伐、 绘制步伐流程图、 撰写申诉, 众人彼此助助, 联合驯服各种障碍, 最终成功落成了各项使命。 此次课程打算让我获益良众, 既是对自身一次所学专业学问归纳的使用, 又是对自身专业知 识的左右和坚硬。 使自身可以正在亲主动手的试验中补充雄厚的体验, 为自此的使命打下杰出 的、殷实的基本。 17 长春工程学院微机限制课程打算(论文) 谢词 转眼, 为期两周的微机限制课程打算就完毕了。 而磨练咱们正在大学功夫专业及各方面能 力的有用途径之一,即是课程打算。经由两周的发愤,正在指挥教授们的助助下,咱们组成功 的落成了课程打算——电机速率检测体系的打算。 为了可以服从哀求落成课程打算, 咱们查阅了大方的期刊和专业原料, 校藏书楼和上钩 是我查找原料的合键途径。打算初期查找原料的辛苦,时至今日仍历历正在目。正在接下来的硬 件打算中,教授们一次又一次的给咱们指挥,把咱们的思绪引到了无误的对象上,经由众次 修削,咱们毕竟落成了硬件图的打算。正在教授们的肆意助助下我才得以落成这项义务。 正在此,再次感动指导咱们课程打算的王瑾教授、王文涛教授和蔡长青教授,恰是有了三 位教授的仔细指导、 耐心指挥、 苦心监视, 咱们才可以成功落成各项练习义务、 得益真学问、 熬炼线 长春工程学院微机限制课程打算(论文) 参考文献 [1]李广弟.单片机基本[M].北京:北航出书社.2009年 [2]胡汉才主编.单片机道理及体系打算[M].清华大学出书社.2008 年 5 月 [3]王哲强.一款基于单片机工夫的电机测速体系[J].机电工程工夫.2005年 [4]童诗白.模仿电子工夫基本[M].呆板工业出书社.2001年12月 [5] 万福君、潘松峰.单片机道理体系打算与操纵[M] .科学工夫大学出书社.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.数字电子工夫基本(第四版)[M].上等哺育出书社.2003 年 [9]徐爱钧.电机测速试验教程[M].电子工业出书社.2005 年 3 月 [10] 李瀚荪.电道剖释基本[M].上等哺育出书社.2007 年 19 长春工程学院微机限制课程打算(论文) 附录 步伐清单: #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制课程打算(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按时*/ TL1=0x9c; EA=1;/*开间断*/ 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制课程打算(论文) display(num); } } void jishu()interrupt 1 { TH0=0xff; TL0=0xff; m++; } void timer1() interrupt 3 { num1++; if(num1==100)/*10ms进位剖断*/ { num1=0; shm++; if(shm==100)/*秒进位剖断*/ { shm=0; miao++; n==m; m=0; } } } 22

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