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1、盐城工学院毕业设计摘 要在控制领域中,经常需要进行各种位移量的测量。在实际的工业位置控制领域中，为了提高控制精度，准确地对控制对象进行检测是十分重要的。传统的机械测量位移装置已远远不能满足现代生产的需要，而数字式传感器光电编码器,能将角位移量转换为与之对应的电脉冲输出, 主要用于机械位置和旋转速度的检测，具有精度高，体积小等特点，因此本设计决定采用光电编码器进行位移检测。 本设计为采用光电编码器来实现位移测量及其仿真，实现测量来自外部的不同的位移值及显示。具体应用AT89C51单片机为核心，光电编码器进行位移测量，同时以LCD液晶显示模块显示。本设计采用的光电编码器输出电压为5V，输出信号经四
2、倍频电路处理后送入单片机进行计数处理，最后送入LCD模块显示。本文从位移测量原理入手，详细阐述了位移测量系统的工作过程，以及硬件电路的设计、显示效果。本文吸收了硬件软件化的思想，实现了题目要求的功能。关键词：位移测量，光电编码器，单片机，LCD显示模块AbstractIn the control field, a variety of displacement measurements often need to be carried out. In actual industry position control domain, to increase the control precisi
3、on, carries on the examination to the controlled member is accurately very important.The traditional machinery survey displacement installs has not been able to satisfy the modern production by far the need, but the digital sensor electro-optic encoder, can transform the angular displacement into wi
4、th it correspondence electricity pulse output, mainly uses in the mechanical position and the velocity of whirl examination, has the precision to be high, volume small and so on characteristics, therefore this design decided that uses the electro-optical encoder to carry on the displacement to exami
5、ne.This design to use the electro-optical encoder to realize the displacement survey and the simulation, realizes the survey from the exterior different displacement value and the demonstration. Makes concrete using at89C51 monolithic integrated circuit is the core, the electro-optical encoder carri
6、es on the displacement to survey, simultaneously by LCD liquid crystal display module demonstration. This design uses the electro-optical encoder output voltage is 5V, the output signal after four doubling circuit processing sends in the monolithic integrated circuit to carry on counting processing,
7、 finally sends in the LCD module demonstration. In this paper, detailed working process of displacement measurement system is started with principle of displacement measurement, and hardware circuit design and display. This paper has absorbed the idea of hardware and software to achieve with the sub
8、ject required functionality. Key words: The displacement surveys, electro-optical encoder, microcontroller, LCD display module目 录第一章 绪论1.1位移测量及其传感器简介1.2国内外位移测量技术简介第二章 原理说明及方案选择2.1 位移测量理论的简要介绍2.2 方案选择及原理2.2.1鉴相原理2.2.2用软件实现脉冲的鉴相和计数2.2.3用硬件实现脉冲的鉴相和计数2.2.4用单片机内部计数器实现可逆计数2.3 位移测量参数及电路参数分析2.3.1MCS-51的定时器/
9、计数器简介2.3.2定时器模式选择位第三章 系统电路的设计3.1 硬件电路的设计3.1.1 单片机的选择3.1.2 AT89C51的介绍3.1.3 光电编码器的选择3.1.4 1XP8001-1简介3.2 软件的设计第四章 显示部分4.1 LED显示器4.2 LCD显示器4.2.1 LCD的分类及特点4.2.1笔段式LCD液晶显示器的驱动4.2.2 LCD显示模块LCDM（LIQUID CRYSTAL DISPLAY MODULE）4.3 LCD显示器的驱动接口第五章 仿真实现5.1 PROTEUS仿真软件简介5.2 KEIL与PROYEUS的联合使用结论谢辞参考文献附录一 系统电路原理图附录
10、二 程序清单附录三 仿真电路图盐城工学院毕业设计第一章 绪论1.1位移测量及其传感器简介位移是线位移和角位移的统称。位移测量在机械工程中应用很广，在机械工程中不仅经常要求精确地测量零部件的位移和位置，而且力、扭矩、速度、加速度、流量等许多参数的测量，也是以位移测量为基础的。 位移是向量，除了确定其大小之外，还应确定其方向。一般情况下，应使测量方向与位移方向重合，这样才能真实地测量出位移量的大小。如测量方向和位移方向不重合，则测量结果仅是该位移在测量方向的分量。 位移测量时，应当根据不同的测量对象，选择适当的测量点、测量方向和测量系统。位移测量系统是由位移传感器、相应的测量放大电路和终端显示装置组成。位移传感器的选择恰当与否，对测量精度影响很大，必须特别注意。 针对位移测量的应用场合，可采用不同用途的位移传感器。表1.1-1中列出了较常见的位移传感器的主要特点和使用性能。表1.1-1 常用位移传感器一览表 型式测量范围精确度直线性特点电阻式滑线式线位移1300mm0.1%0.1%分辨力较好，可静态或动态测量。机械结构不牢固角位移03600.1%0.1%变阻器式线位移11000mm0.5%0.5%结构牢固，寿命长，但分辨力差，电噪声大角位移060r0.5%0.5%应变式非粘贴的0.15%应变
