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1、基于单片机的电机转速测量系统设计0基于单片机的电机转速测量系统设计基于单片机的电机转速测量系统设计作者： 指导老师： （安徽农业大学继续教育院 09级电子信息工程 合肥 ）摘 要在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。模拟式采用测速发电机为检测元件，得到的信号是模拟量。数字式通常采用光电编码器，霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。随着微型计算机的广泛应用，特别是高性能价格比的单片机的出现，转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法。本文便是运用 AT89C51 单片机控制的智能化转速测量仪。电机在运行过程中，需要对其进行监控，转速是一个
2、必不可少的一个参数。本系统就是对电机转速进行测量，并可以和 PC 机进行通信，显示电机的转速，并观察电机运行的基本状况。本设计主要用 AT89C51 作为控制核心，由霍尔传感器、LED 数码显像管、HIN232CPE 电平转换、及 RS232 构成。详细介绍了单片机的测量转速系统及 PC 机与单片机之间的串行通讯。充分发挥了单片机的性能。本文重点是测量速度并显示在 5 位 LED 数码管上。其优点硬件是电路简单，软件功能完善，测量速度快、精度高、控制系统可靠，性价比较高等特点。基于单片机的电机转速测量系统设计1关键字：MSC-51（单片机） ； 转速； 传感器AbstractIn the pr
3、oject practice, we will meet each kind to need frequently to survey the rotational speed the situation, the survey rotational speed method divides into the simulation type and the digital two kinds. The simulation type uses measured that the fast generator is the detecting element, obtains the signa
4、l simulates the quantity. Digital usually uses the electro-optical encoder, the Hall part and so on is the detecting element, obtains the signal is the signal impulse. Along with microcomputers widespread application, specially high performance price compared to monolithic integrated circuits appear
5、ance, the tachometric survey uses generally take the monolithic integrated circuit as the core digital measuring technique I graduated from the Design of the issue is control of the intelligent use of SCM speed measuring instrument. The system is the motor speed measurement, and PC and can communica
6、te that the motor speed, and to observe the motor running the basic situation. The main design AT89C51 control as the core, by the Hall sensor, LED digital CRT, HIN232CPE-level conversion, and a RS232. Detailed measurements of the speed of the SCM system and PC and the serial 基于单片机的电机转速测量系统设计2commun
7、ication between the microcontroller. Give full play to the performance of the SCM. This paper is to measure the speed and displayed in five LED digital pipe. The advantage of a simple hardware and software capabilities improve, measuring speed, high precision and control system reliable, cost-effect
8、ive and so on.Keyword：MSC-51(One-chip computer)； sensor； Tachometer基于单片机的电机转速测量系统设计3目 录摘 要.1 Abstract.2 1 序 言.1 2 系统功能分析.22.1 系统功能概述 .22.2 系统要求及主要内容 .2 3 系统总体设计.43.1 硬件电路设计思路 .43.2 软件设计思路 .4 4 硬件电路设计.64.1 单片机模块 .6 4.1.1 处理执行元件.6 4.1.2 时钟电路.10 4.1.3 复位电路.11 4.1.4 显示电路.124.2 霍尔传感器简介 .15 4.2.1 霍尔器件概述.1
9、5 4.2.2 霍尔传感器的应用.16 4.2.3 AH41 霍尔开关 .17 5 软件设计.225.1 单片机转速程序设计思路及过程 .22 5.1.1 单片机程序设计思路.22 5.1.2 单片机转速计算程序.23 5.1.3 二-十进制转换程序.245.2 程序设计 .27 6 系统调试.296.1 硬件调试 .296.2 软件调试 .306.3 综合调试 .32基于单片机的电机转速测量系统设计46.4 故障分析与解决方案 .336.5 结论与经验 .34 参考文献.36 致 谢.37总电路图.39基于单片机的电机转速测量系统设计01 序 言智能化转速测量可以对电机的转速进行测量，电机在
10、运行的过程中，需要对其平稳性进行监测，适时对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 Micro Controller unit,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。 本文首先在第二章绪论介绍了此系统的功能、技术指标以及主要内容等；在第三章论述了总体设计过程,确定了技术指标及器件的选择；第四章着重描述了系
11、统硬件电路设计、硬件设计框图及所使用的各种芯片功能与特性；在第五章中重点剖析了软件设计的过程；最后在第六章中具体论述单片机、电平转换电路、通信的处理及调试。由于本人水平有限，加之时间仓促，论文中难免会有错误和不足之外，不够理想、许多方面还需要继续完善和改进。在这里恳请指导老师和各位专家老师批评指正。在此特别感谢我的指导老师郭顺京老师的大力指导。基于单片机的电机转速测量系统设计12 系统功能分析2.1 系统功能概述功能：系统主要实现功能是:AT89C51 单片机接收霍尔传感器传来的脉冲信号,单片机根据外部中断,以及内部定时器进行记数计算出电机转速送到LED 显示，同时数据传给 PC 机,并在 PC 机屏幕上显示出来。记录各时段的转速，画出 V-T 坐标图。组成及框图：本系统通信部分是单片机经电平转换电路 HIN232CP 之后，通过串口RS-232 发送数据，由 PC 微机接收，微机部分用 Visual Basic 软件编写的界面作为 PC 机部分与单片机进行串口之间通信。传感器电路、转速测量、LED 显示、电平转换电路设计等将在以下章节作详细地设计。图 2-1 系统硬件电路应用：从实用的角度看，评价一个系统实用价值的重要标准，就是这个系传感器单 片 机 AT89C51电 平 转 换 电 路LED 显示驱动电路基于单片机的电机转速测量系统设计2统对社会生活和科技观念有多大的贡献。
