单片机电机速度采集及显示系统汇总文档格式.docx
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通过联轴器将电机转子轴与测速机转子轴1:
1连接，所以测速机输出的信号电压与电机转速成正比例。
测速机输出的模拟信号经过A/D转换变成数字信号后由单片机I/O端口采集处理。
单片机通过输出端口将采集到的电机速度信号送到显示驱动电路，然后驱动4位数码管显示电机实时速度变化。
2.程序存储器扩展
8031片内没有程序存储器，需要扩展2K的EPRO（M型号2716），单片机与EPROM的连接框图如图2所示。
3.A-D转换电路
3.1A-D转换的概念
将模拟量转换成数字量的过程称为A-D转换，在单片机应用系统中，常需要将检测到的连续变化的模拟量，如电压、温度、压力、流量、速度等转换成数字信号，才能输入到单片机中进行处理。
A-D转换关系为：
UA=D×
UREF/2N（其中：
D=D0×
20+D1×
21+⋯+DN-1×
2N-1）其中，D为N位二进制数字量，UA为电压模拟量，UREF为参考电压。
3.2A-D转换器的主要性能指标：
①分辨率。
分辨率=UREF/2N②量化误差。
③转换时间。
3.3并行ADC0809电路
A-D转换芯片ADC0809的内部结构框图和引脚图如图3所示
ADC0809是一个8通道（即可以连接8路模拟信号输入）8位（输出数字信号为8位，N=8）的CMOSA-D转换器，是美国国家半导体公司产品，也是目前国内应用较广泛的8位通用A-D芯片。
ADC0809芯片与8031单片机的电路连接如下图4所示：
图48031
⑴IN0～IN7：
8路模拟信号输入端。
⑵ADDA、ADDB、ADD：
C8路模拟信号转换通道地址码输入端。
⑶CLK：
外部时钟输入端，允许范围为10～1280KHz。
⑷D0～D7：
A-D转换数字量输出端。
⑸OE：
A-D转换结果输出允许控制端，高电平有效。
⑹ALE：
8路通道地址锁存控制端。
⑺START：
A-D转换启动控制端。
⑻EOC：
A-D转换结束信号输出端。
⑼UREF（+）、UREF（-）：
正负基准电压输入端。
8031单片机对A-D转换结果的输出采集可采用中断方式、定时查询方式或延时等待方式三种均可。
采用查询方式时，0809EOC端可不必通过反相器与INT0*或INT1*相连，而直接与8031P1口或P3口中任一端线相连，不断查询EOC电平，当EOC为高电平时，表示0809的A-D转换完成，即可读取0809输出的A-D值。
采用延时等待方式时，0809EOC端可不必与8031相连，而是根据时钟频率计算出A-D转换时间，每路每次需64个时钟周期，8031一个机器周期发出2次ALE（地址锁存）信号，因此需要32个机器周期，略微延长后直接读A-D转换输出的值。
4.显示驱动及数码管显示电路
4.18段数码管显示介绍
八段，是指a、b、c、d、e、f、g和dp八个笔画段，这八个笔画段是由八个发光二极管控制。
八段LED显示器实物图
8段数码管具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。
通常在单片机控制应用中，用八段LED显示器来显示各种数字或符号。
cdp
4.28段数码管的分类
8段数码管按连接方法分为共阳极和共阴极两类：
共阳极的八
段LED显示器是将其八个发光二极管的阳极接在一起，如图5所示：
abcdefgdp图5
共阴极的八段LED显示器是将其八个发光二极管的阴极接在一
起，如图6所示：
4.3数字怎样显示
以数字“2”为例，当a、b、d、e、g点亮时，显示数字“2”，如图7所示。
4.4单片机与数码驱动及4个数码管的连接利用数码管动态显示的方法，让四个数码管DS0、DS1、DS2、
DS3在同一时间分别显示“千位、百位、十位、个位”这四位不同的数字。
电路如图8所示：
控制程序流程图及汇编程序模块
1.主程序流程图如下：
2.采用中断方式的A-D转换程序如下（设为8路信号）
3.显示程序如下：
LOOP:
MOVA,R0；
数据指针R0给累加器A
MOVCA,@A+DPTR；
从数据表中指针所找的数据，并传送给A寄存器
MOVP0,A；
数据传给数码管各段
CLRP1.0
SETBP1.0
MOV
P0,R1
；
将位选数据传送给P0口，点亮
所需数码管
CLR
P1.1
P1.2
SETB
LCALLDELAY
延时一段时间
P0,#0FFH；
关闭数码管，为下一个数码
管显示做准备
改变段码和位码
INC
R0
数据指针加1，指向下一个数据
地址
MOVA,R1
位选数据左移，准备将下一个数
码管点亮
RL
A
MOVR1,A
CJNE
R1,#0EFH,LOOP
判断DS3数码管是否
点亮结束
LJMP
MAIN；
循环主程序
数码
管数据表
TAB：
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,099H
0～9数据表
DB092H,082H,0F8H,080H,090H
END
数码管动态显示流程图如图10所示：
图10
结束语
用8031单片机采集、显示电动机转速，控制电路简单、可靠，
为实现电动机速度控制提供了条件。
对单片机控制系统而言具有一定的代表性和实用价值。
在实际应用中，还可根据需要改变电动机转速测量方法，在电动机转子轴上安装一个挡块，使用接近开关，电机每转产生一个输出脉冲信号，利用单片机定时器定时（例如1秒），通过单片机I/O端口在定时时间内对接近开关输出脉冲进行计数，计数结果就是电机转速，将计数结果进行显示也能够实现目标要求，电路和用户程序更加简单。
主要参考文献
王法能主编，单片机原理与应用实例教程，北京：
北京交通大学出版社，2010.7.。
张凯，MCS-51单片机综合系统及其设计开发，北京：
科学出版
社，1996.
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