数字测速仪设计毕业设计论文 精品.docx

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数字测速仪设计毕业设计论文精品

分类号TP311单位代码11395

密级学号0905270133

学生毕业设计（论文）

题目

数字测速仪设计

作者

院（系）

专业

指导教师

答辩日期

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

毕业设计（论文）诚信责任书

本人郑重声明：

所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。

毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。

论文作者签名:

年月日

摘要

智能化转速测量可以对电机的转速进行测量。

电机在运行的过程中，需要对其平稳性进行监测，转速的实时测量，有效的反映电机的运转状况。

本文介绍了一种基于AT89C52单片机的光电传感器转速测量系统的设计。

系统采用对射式OPTC光电断续器产生与齿轮相对应的脉冲信号，使用AT89C52单片机采样脉冲信号并计算每分钟内脉冲信号的数目，即电机对应的转速值，最终系统通过LCD实时显示电机的转速值。

经过软硬件系统的搭建，本系统满足设计要求，且结构简单、性能稳定可靠等优点。

其适用于自动控制、自动检测及各种转速与方位角的测量与控制领域。

关键词：

转速测量；AT89C52；光电传感器

TheDesignofDigitalSpeedometer

ABSTRACT

Theintelligentspeedmeasurementcanbemeasuredmotorspeed.Themotorisintheprocessofrunning,monitoringitssmooth.real-timemeasurementofspeedcaneffectivelyreflectthestatusofmotor.

ThispaperintroducesadesignofphotoelectricsensorspeedmeasurementsystembasedonAT89C52singlechipmicrocomputer.ThesystemusesabeamOPTCphotoelectricsensorgeneratingapulsesignalcorrespondingwiththegear,usingthetheAT89C52microcontrollersamplingpulsesignalandcalculatingthenumberofpulsesignalsperminute,namelymotorcorrespondingvalueofspeed.ThesystemthroughtheLCDreal-timedisplaysthemotorspeedvalue.

Afterbuildingthehardwareandsoftwaresystem,thesystemmeetsthedesignrequirements,andhastheadvantagesofsimplestructure,stableandreliableperformance.Thesystemissuitableformeasurementandcontrolfieldwhichareautomaticcontrol,automaticdetectionspeedandazimuthangle.

Keywords：

Speed​​measurement;AT89C52;Photoelectricsensors

1绪论

1.1数字测速仪介绍

目前国内外数字测速的方法有离心式转速表测量法、测速发电机测量法、闪光测量法、光断续器测量法和霍尔元件测量法。

本文采用的是OPTC光断续器测量仪，当车轮转动一周时，OPTC光断续器将会产生一个感应信号，再将产生的感应信号转换为电信号传入单片机，经过数据处理和算法处理后得到转轴的实际速度。

1.2数字测速仪的应用

转速是能源设备与动力机械性能测试中的一个重要的特性参量，因为动力设备的许多性能参数是根据转速来确定的，例如泵的扬程、压缩机的排气量、轴的功率等等，而且动力设备的振动、管道流体的压力、各种零件及阀门的磨损松动等都与转速密切相关。

1.3本设计所要实现的目标

本文针对电机的转速进行测量，以单片机为核心对光电开关产生的数字信号进行运算，从而测得电机的转速，然后用LCD把电机的转速显示出来。

即通过OPTC光电传感器将电机的转数转换成0，1的数字量，只要转轴每旋转一周，产生一个或固定的多个脉冲，并将脉冲送入单片机中进行计数和计算，就可获得转速的信息。

本文采用AT89C52单片机实现了转速的实时测量，本设计简单，测量速度快，精度高，运行可靠，可以满足人们对速度准确性和实时性的要求。

1.4本文的设计方案

速度测速仪设计主要包括微处理器、光电传感器、显示器和驱动器的选择以及硬件电路和软件的设计。

系统硬件方面，控制芯片选取美国Atmel公司的AT89C52单片机，OPTC光电传感器，显示器选择1602LCD，驱动器选择74LS245芯片。

利用AT89C52单片机作为核心控制器件,接受来自光电传感器的电信号，处理后输出显示在LCD上。

在软件方面，首先利用单片机进行数据处理，给出速度测速仪的软件设计流程图，最后采用C语言对控制源程序进行编译，用单片机处理把速度显示在LCD上。

2主要器件介绍

2.1AT89C52单片机

AT89C52引脚如图2-1所示：

图2-1AT89C52引脚图

各引脚功能说明：

Vcc:

电源端，为+5V。

GND:

接地端。

P0（P0.0～P0.7）口：

P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。

每位都可以能驱动8个LS型TTL负载。

当对P0端口第一次写“1”时，引脚被定义为高阻抗输入。

当访问外部程序和数据存储器时，它也可以作为低8位地址/数据复用。

在这种模式下，P0口是具有内部上拉电阻的。

在Flash编程中，P0口作为原码输入口，在程序校验时，输出原码，此时P0需要外部上拉电阻。

P1（P1.0～P1.7）口：

P1口是一个内部有上拉电阻的8位双向I/O口，P1口输出的缓冲器可驱动4个TTL输入。

当P1端口输入“1”时，通过内部的上拉电阻使端口拉变为高电位，这时可用作输入。

当用作输入使用时，外部被拉低的引脚因为内部有电阻的原因，将会输出电流。

当Flash编程和校验时，P1口作为低8位地址接收。

P2（P2.0～P2.7）口：

P2口是一个内部有上拉电阻的8位双向I/O口，P2口输出的缓冲器可驱动4个TTL输入。

当P2端口被写“1”时，通过内部的上拉电阻可以把端口变为高电位，这时可用作输入。

当用作输入使用时，外部拉低的引脚因为内部有电阻的原因，将会输出电流。

当用于外部程序存储器或者用于16位地址读取外部数据存储器时，P2口将输出高八位地址。

在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。

在使用8位地址访问外部数据存储器时，P2口会输出P2锁存器的内容。

P2口在Flash编程或者校验时，也可接收高8位控制信号和地址信号。

P3（P3.0～P3.7）口：

P3口也是一个内部具有上拉电阻的8位双向I/O口，P3口输出缓冲器可驱动4个TTL输入。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入时，由于外部下拉为低电平，将输出电流。

在Flash编程和校验时，P3口接收一些控制信号。

P3口也可作为AT89C52的一些特殊功能端口，如下表所示。

表2-1P3口第二功能表

引脚

第二功能特性

P3.0

RXD串行输入

P3.1

TXD串行输出

P3.2

INT0外中断0

P3.3

INT1外中断1

P3.4

T0定时器0外输入

P3.5

T1定时器1外输入

P3.6

WR外部存储器选通写

P3.7

RD外部存储器选通读

RST:

复位输入端。

当振荡器进行复位器件时，需保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：

地址锁存允许信号端。

PSEN:

程序存储允许输出信号端。

当由外部程序存储器读地址期间，每个机器周期PSEN两次有效。

但当进行外部数据存储器时，将不出现这两次有效的PSEN信号。

EA/VPP:

访问外部程序存储器控制信号。

为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，EA必须接GND。

为了执行内部程序指令，EA应该接VCC。

在Flash编程期间，EA也接收12伏VPP电压。

XTAL1:

振荡电路反相放大器及外部时钟脉冲的输入端。

XTAL2:

振荡电路反相放大器的输出端。

2.1.1定时器/计数器的结构

定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器组成。

TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。

定时/计数器结构如图2-2所示：

图2-2定时/计数器结构

2.1.2定时/计数器的控制

AT89C52单片机定时/计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。

TMOD用于设置其工作方式；TCON用于控制其启动和中断申请。

（1）工作模式寄存器TMOD工作模式

寄存器TMOD用于控制T0和T1的工作模式，其各位的定义格式如下表：

表2-2TOMD的位定义

GATE

C/T

M1

M0

GATE

C/T

M1

M0

定时器T1

定时器T0

GATE：

门控位。

GATE＝0时，用软件使TR0（或TR1）置1来启动定时/计数器运行；GATA＝1时，用软件使TR0（或TR1）置1，同时相对应的外部中断引脚也为高电平时，才能启动定时/计数器工作。

C/T：

定时器/计数器方式选择位。

C/T=1时，设置为计数器方式，计数器对外部输入引脚T0（P3.4）或T1（P3.5）的外部脉冲计数；C/T=0时，设置为定时方式，定时器计数89C51片内脉冲，对机器周期计数。

M1M0：

工作模式设置位。

定时/计数器有四种工作模式，由M1M0进行设置。

表2-3M1和M0的工作模式

M1M0

工作模式

功