基于单片机的电机转速测量系统

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基于C51单片机直流电机测速仪设计

摘要：电机的转速是各类电机运行过程中的一个重要监测量，测速装置在电机调速系统中占有非常重要的地位，特别是数字式测速仪在工业电机测速方面有独到的优势。本文介绍了一种基于C51单片机的光电传感器转速测量系统的设计。系统采用对射式光电传感器产生与齿轮相对应的脉冲信号，使用AT89C51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，分别通过Protues软件系统仿真实验和实际电路搭建检查实验。仿真实验表明本系统满足设计要求，并且结构简单、实用。整个直流电机测速系统在降低测速仪成本，提高测速稳定性及可靠性等方面有一定的应用价值。

关键词：转速测量；光电传感器；单片机

Based On C51 SCM Single DC Motor Speedometer Design

ABSTRACT：Motor speed is all kinds of motor operation is an important process to monitor the amount of speed measuring device in the motor control system occupies a very important position, Especially the digital speedometer in the industrial motor speed has unique advantage. This paper describes a photoelectric sensor 51 SCM-based speed measurement system design. System uses a beam photoelectric sensor generates a pulse signal corresponding to the gear, the use of a sampling pulse signal AT89C51 SCM and calculating the pulse per minute, the number of signals that the speed of the motor corresponding to the value of the final system time through the LCD display the motor speed value.After a hardware and software system structures, respectively, through Protues software system to build the actual circuit simulation and experimental examination. Simulation results show that the system meets the design requirements, and the structure is simple and practical. DC Motor Speed entire system in reducing speedometer costs, improve reliability, speed stability and a certain application value.

直流电机的转速检测及电路设计

摘要

在电气时代的今天，电动机在工农业生产与人们日常生活中都起着十分重要的作用。直流电机作为最常见的一种电机，具有非常优秀的线性机械特性、较宽的调速范围、良好的起动性以及简单的控制电路等优点，因此在社会的各个领域中都得到了十分广泛的应用。

系统主要功能是：AT89C51单片机接受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计数计算出电机转速送到LED并显示，外部装有蜂鸣器电路，在超速或低俗过低都会停止电动机，蜂鸣器发音，显示器不显示，从实用角度看，评价一个系统实用价值的重要标准，就是这个系统对社会生活和科技观念有多大的贡献。

本设计以单片机为核心设计一个电动机转速测定及数据显示控制系统，要求对转速范围在0-3000r/min的直流调速电动机进行测量并显示，转速数据显示精度要达到转速个位数，有转速高、低限报警提示。本设计使用6V直流电机。将霍尔传感器产生的脉冲信号输入到单片机外部中断0口，单片机工作在内部定时器工作方式0，对周期信号进行计数，调用计算公式计算出转速，调用显示程序在LED上，其主要内容是单片机部分主要完成电机转速的测量，LED显示部分主要是把转速显示出来，显示范围在0-3000r/min之间。

本设计主要研究直流电机的控制和测量方法，效率高，电路简单，使用也比较广泛，测速系统采用集成霍尔传感器敏感速率信号，具有频率响应快、抗干扰能力强等特点。从而对电机的控制精度、响应速度以及节约能源等都具有重要意义。

关键词：单片机霍尔IC传感器 , DAC0832 直流电动机转速流程图

基于单片机系统的电机转速测量电路设计

2021.02科学技术创新基于单片机系统的电机转速测量电路设计

杨扬

（徐州工程机械技师学院，江苏徐州221000）

1转速测量方法

本电路设计转速测量是用增量式编码器结合单片机，采用

M/T 法，完成测速工作并显示。增量式编码器与电机相连，

输出信号接入本设计电路,即可实现转速测量及显示。

1.1增量式轴编码器

光电轴角编码器,又称轴编码器或光电角位置传感器，

是通过两个光敏接收管来转化角度码盘的时序和相位关系，

并与单片机、计算机等控制器及显示装置相连接,实现数字测量、

数字控制与数字显示。增量式编码器转轴旋转时，

有相应的脉冲输出，轴编码器主要分为增量式、

绝对式与混合式3种,其中增量式轴编码器主要用于测量转子速度,绝对式轴编码器主要用于测量转子的空间位置,混合式轴编码器是增量式轴编码器与绝对式轴编码器的组合后端加入处理芯片之后,3种轴编码器都具有测量转子速度与空间位置的功能。增量式轴编码器的结构如图1。

图1增量式轴码器的结构

1.2M/T 法测转速

常用的采用旋转编码器的数字测速方法有三种：M 法、T 法、M/T 法。检测T C 时间内旋转编码器输出的脉冲个数M 1，又检测同

一时间间隔的高频时钟脉冲个数M 2，用来计算转速的方法，

称作M/T 法测速。高频脉冲的频率为f 0，则准确的测速时间为Tt ＝M 2/f 0,

电机的转速为：

采用M/T 法测速时，应保证高频时钟脉冲计数器与旋转编码器计数器同时开启与关闭，以减少误差。只有捕捉到编码器脉冲前沿时，两个计数器才同时开启与停止计数。

图2M/T 法测速

2硬件电路设计

单片机控制直流电机的转速

单片机是一种集成了CPU、RAM、EPROM和GPIO等功能模块的微型计算机系统，广泛应用于控制、测量、仪表以及通讯等领域。单片机控制直流电机的转速，是基于单片机的数字输出口产生的PWM波控制直流电机的转速。

直流电机是一种广泛应用的电机类型，其结构简单，控制相对容易。控制直流电机的转速常常使用PWM技术，即变占空比的脉冲宽度调制技术。PWM波的占空比与电机的转速成正比关系。通过单片机的数字输出口产生PWM信号，调整占空比，可以控制直流电机的转速。

以下是单片机控制直流电机转速的具体实现步骤：

1.将电机的正极接到电源，负极接到单片机的数字输出口；

2.设置单片机的计时器，产生PWM波，定时器的频率可以根据电机的额定转速和电机的型号进行设置；

3.根据PWM波的占空比控制电机的转速，可以通过编程控制单片机数字输出口的输出电平，从而调整PWM波的占空比，进而改变电机的转速。

值得注意的是，单片机控制电机转速还需要特别考虑电机的供电和保

护措施。单片机和电机的供电电压需要相同，并且还需要电源电压稳

定器，以保证电机转速的稳定性。此外，还需要采取适当的保护措施，如反向保护二极管、电机短路保护电路等，以确保电机和单片机的安全。

总之，单片机控制直流电机的转速是一种基于PWM技术的控制方法，通过单片机的数字输出口产生PWM信号，调整占空比，可以实现对

电机的精确控制。在实际应用中，我们需要根据电机的特性和实际需

要选择合适的单片机型号，并采取适当的保护和供电措施，以确保系

统的安全和稳定性。

基于单片机的直流电机调速系统的课程设计

一、总体设计概述

本设计基于8051单片机为主控芯片，霍尔元件为测速元件， L298N为直流伺服电机的驱动芯片，利用 PWM调速方式控制直流电机转动的速度，同时可通过矩

阵键盘控制电机的启动、加速、减速、反转、制动等操作，并由LCD显示速度的变化值。

二、直流电机调速原理

根据直流电动机根据励磁方式不同，分为自励和它励两种类型，其机械特性曲线有所不同。但是对于直流电动机的转速，总满足下式：

式中U——电压；

Ra——励磁绕组本身的内阻；

——每极磁通（wb ）;

Ce——电势常数；

Ct——转矩常数。

由上式可知，直流电机的速度控制既可以采用电枢控制法也可以采用磁场控制法。磁场控制法控制磁通，其控制功率虽然较小，但是低速时受到磁场和磁极饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制，而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。

电枢控制法在励磁电压不变的情况下，把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转速。传统的改变电压方法是在电枢回路中串连一个电阻，通过调节电阻改变电枢电压，达到调速的目的，这种方法效率低，平滑度差，由于串联电阻上要消耗电功率，因而经济效益低，而且转速越慢，能耗越大。随着电力电子的发展，出现了许多新的电枢电压控制法。如：由交流电源供电，使用晶闸管整流器进行相控调压；脉宽调制（PWM）调压等。调压调速法具有平滑度高、能耗低、精度高等优点，在工业生产中广泛使用，其中PWM应用更广泛。脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开，并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短，即改变直流电机电枢上的电压的“占空比”来改变平均电．

单片机控制的电机交流调速系统设计

发布时间：2021-12-01T08:09:31.056Z 来源：《当代电力文化》2021年第19期作者：王哲

[导读] 随着电力电子技术、微电子技术和自动控制理论的发展,交流调速技术也有了日新月异的变化。

王哲

吉林华正农牧业开发股份有限公司

摘要：随着电力电子技术、微电子技术和自动控制理论的发展,交流调速技术也有了日新月异的变化。可调速的高性能交流电力拖动系统在工业上的应用也越来越广。进入21世纪交流调速技术也进入了现代交流调速技术时代,现代交流调速技术也成为人类社会的重大技术进步之一。其发展速度之快、应用覆盖范围之广都是前所未有的。而且应用实践表明,采用现代交流调速技术极大的提高了传动系统的运行质量,同时,带来了巨大的经济和社会效益。

关键词：单片机；电机控制系统；设计

引言

在现代化工业发展过程中，电动机应用越来越广泛，对于更好的满足现代化工业需求，并提升工作效率，实现经济效益的提升起到了有效的促进作用，而在新的发展形势下，如何优化电机运动控制系统设计，为工业发展提供更多的动力支持是当前急需解决的重要问题。通过对基于单片机的电机运动控制系统设计进行分析，以期进一步提升现代化工业发展水平。

近些年以来，随着单片机在性能方面的不间断提高，已经广泛的应用到了通信、网络、农业，以及大众日常生活的很多领域当中。不仅能够在很多场合满足应用的需求，而且在特点方面具有：价格低、性能很可靠、使用比较方便、低功耗、小体积、速度快、功能强、可集成度较高等。常用的单片机主要有MSP430单片机、PIC单片机、A VR单片机、51系列单片机。因此针对单片机控制的电机系统，在应用方面进行分析是很有必要的。

(完整版)基于51单片机和霍尔开关传感器的转速测量仪毕业论文

基于５１单片机和霍尔传感器的转速测量仪

摘要

系统由传感器、信号处理、系统软件等部分组成。传感器采用霍尔开关传感器（ＪＫ８００２Ｃ），负责将转速转化为脉冲信号；信号处理电路（反相器７４ＬＳ１４）包含待测信号整形反相等部分，波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的TTLCMOS兼容信号。处理器采用５１单片机，显示器采用单片机开发板自带的8位LED数码管动态显示。

课题背景

在工农业生产和工程实践中，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，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难。数字式通常采用光电编码器、圆光栅、霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。单片机技术的日新月异，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，使得许多控制功能及算法可以采

用软件技术来完成。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。

本课题，是要利用霍尔传感器来测量转速。由磁场的变化来使霍尔传感器产生脉冲，由单片机计数，经过数据计算转化成所测转速，再由数码管显示出来。

1.硬件部分概述

１.１系统组成框图

系统框图原理如图１－１所示，系统由传感器、信号处理、数码管显示、蜂鸣器超速报警和系统软件等部分组成。传感器采用霍尔开关传感器（ＪＫ８００２Ｃ），负责将转速转化为脉冲信号。信号处理电路反相器７４ＬＳ１４）包含待测信号波形变换、波形整形等部分，波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的TTLCMOS兼容信号。处理器采用５１单片机，显示器采用8位LED数码管动态显示。１.２霍尔传感器测转速原理及特性

基于单片机的电机转速测量系统

兰州交通大学

毕业设计文献综述

题目：基于单片机的电机转速测量系统

Title:Motor speed measuring system based on single chip

microcomputer

姓名：韦宝芸

学号：3

班级：机设1202班

摘要

本文首先叙述了单片机测量转速的系统构成及转速测量的几种常用方法，分析了相应方法在测量上的特点、误差和计算。其次，针对特定的应用环境，设计出一种基于 80C51单片机的全数字式测速系统，详细阐述了系统的工作原理，指出

产生误差的可能原因，并给出了具体解决的方法；根据系统要求编制了源程序，分析其工作流程。最后，对构建的系统利用仿真机进行调试，对测量指标进行了分析、比较并提出改进方案。

关键词：单片机、转速、测量精度

Abstract

This paper first discussed some ways for rotary speed measure. It analyzed characters and errors of these ways. Second, it designed full digital measure system based on a Single-Chip Microprocessor(80C51) responding to special application, stated the working theory of the system and the methods to solve the errors, writed the working programmes by A51 assemble language. Finally, this system implementation was confirmed by using of Keil-51 simulator. The characters on the error margin and accuracy was summarized.

基于51单片机的步进电机调速系统(含完整代码)

课程设计报告

设计题目：遥控小车

——基于51单片机的步进电机调速系统学院：

专业：

班级：

学号：

姓名：

电子邮件：

时间：

成绩：

指导教师：

华南农业大学

理学院应用物理系

课程设计（报告）任务书

学生姓名指导教师职称

学生学号

专业电子信息科学与技术

题目基于51单片机的步进电机调速系统（遥控小车）

任务与要求

1. 设计并制作电路，利用单片计控制步进电机运转。

2. 通过键盘可以不间断地设定改变电机的转速、转向。

3. 利用显示器实时显示转速等参数。

4. 扩展功能：可设定转动步数。

开始日期2014 年3 月完成日期2014 年3 月

1引言

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。目前，步进机已经广泛应用于领域，例如工业生产中的机械臂的控制，照明装置和监控摄像机转动等。步进机在装置转动、精确位移方面有很重大的作用。

本系统是基于STC89C51 单片机的遥控小车。采用STC89C51单片机作为控制核心，通过ULN2003A驱动步进机（28BYJ-48）转动，由按键和显示屏1602组成人机交互模块，同时通过315M无线发射和接收模块向单片机输入控制信号，将整个系统固定于简易小车上，最终实现小车测试和远程遥控功能。基本达到预定的设计要求以及功能的扩展。

2系统的设计与理论分析

2.1系统总体设计

2.2理论分析

本设计分为两种工作模式：测试模式、遥控模式。在电路板上有一个带锁的开关进行设置。

测试模式工作时，通过控制小车上的按键进行加速、减速、反转、设置、步数增、步数减等按键，单片机扫描按键，通过软件控制液晶模块显示对应的转速、设置的速度和步数，同时控制步进机模块进行相应的转动。

基于光电传感器的直流电机转速测量系统设计-课设报告

北京信息科技大学

测控综合实践

课程设计报告

题目：基于光电传感器的直流电机转速测量系统设计学院：仪器科学与光电工程学院

专业：测控技术与仪器

学生姓名：

摘要

基于单片机的转速测量方法较多，本次设计主要针对于光电传感器测量直流电机转速的原理进行简单介绍，并说明它是如何对电机转速进行测量的。通过实验得到结果并进行了数据分析。

本次设计应用了STC89C52RC单片机，采用光电传感器测量电机转速的方法，其中硬件系统包括脉冲信号的产生模块、脉冲信号的处理模块和转速的显示模块三个模块，采用C语言编程，结果表明该方法具有简单、精度高、稳定性好的优点。

关键词：直流电机；单片机；PWM调节；光电传感器

Abstract

摘要................................................................................................I 第一章概述 (1)

1.1 课设目标 (1)

1.2 内容 (1)

第二章系统设计原理 (2)

2.1 STC89C52单片机介绍 (2)

2.2 STC89C52定时计数器 (4)

2.3 STC89C52中断控制 (6)

2.4 光电传感器 (6)

2.5 数码管介绍 (7)

第三章硬件系统设计 (10)

3.1测速信号采集及其处理 (10)

3.2 单片机处理电路设计 (11)

3.3 显示电路 (12)

3.4 PWM驱动电路 (13)

第四章软件设计 (14)

4.1语言选用 (14)

4.2程序设计流程图 (14)

基于单片机的飞机发动机转速测量系统的设计

，

图1 发动机转速传感器结构和原理示

意图

图2 系统原理框图

的频率信号转换为数字量信号后，通

过光电耦合器PC817隔离后送给单片机AT89S51，由单片机进行转速的计制逻辑开通时间=

(4)，在Tx时间间隔内

频率

f为：f

=(6)；式(6)与

式(3)是一致的，这里n x是被计算机读

出的低频计数值。

从以上分析可知，周期测量法一

次测量的周期近似为T x。在测量周期

一定时，增加时钟频率f，计数器的计

数脉冲N x就多，由此便可减小量化误

图3 周期测量法原理图

图4 F/D转换原理图

图5 主程序框图

822014.10测转速，具体算法如下：

1642x i i N N N =×−+图6 上电自检程序框图将(7)、(8)代入(转子的磁极对数69

电机转速检测仪的设计制作

本文是对电机转速检测仪的设计制作进行阐述，主要内容如下：

一、设计需求

1.能够对各种类型的电机进行转速检测，并且测量精度高。

2.具备简洁明了的操作界面，易于使用和掌握。

3.外形美观，体积小巧，易于携带和存放。

4.具备先进的数字显示和数据处理技术，确保检测结果准确无误。

二、设计方案

为满足上述需求，我们设计了这款电机转速检测仪，其主要结构组成如下：

1.主控板

主控板是整个电机转速检测仪的核心，主要负责数据采集和处理。在硬件方面，我们选用了一款高性能的单片机芯片作为主控，它具有高速运算和精确计时的特点，可以快速稳定地捕捉电机的旋转信号并进行处理。在软件方面，我们开发了一套精确的数据算法，可以实现高精度的转速检测、计算和显示。

2.显示屏

为满足设计需求中简洁明了的操作界面需求，我们在电机转速检测仪上配备了一个易于观察的大屏幕液晶显示器，能够清晰地显示电机的转速值。此外，该显示屏还具有背光功能，可以在光线昏暗的环境中方便地查看数据。

3.电源模块

电源模块是电机转速检测仪的一个重要组成部分，它采用了锂电池供电的方式，能够提供稳定而长久的使用时间。同时，我们还在电源模块中设计了过压、过流保护电路，确保产品的安全性和可靠性。

4.输入输出模块

输入输出模块是电机转速检测仪的信息交互接口，它支持多种接口方式，包括USB接口、RS232接口等，方便用户在各种环境中使用。此外，我们还在该模块中加入了数字信号转换电路，以确保输入和输出信号的稳定和准确性。

三、制作过程

1. 选购电子元件

我们根据设计方案所要求的元件规格和特性，选购了单片机、显示屏、电源模块、信

基于单片机实现直流电机PWM调速系统 (全)

摘要 (3)

英文摘要 (4)

前言 (5)

第一章系统硬件电路的设计 (6)

第一节系统总体设计框图及单片机系统的设计 (6)

1.1.1 系统总体设计框图 (6)

1.1.2 8051单片机简介 (6)

1.1.3 单片机系统中所用其他芯片简介 (8)

1.1.4 8051单片机扩展电路及分析 (10)

第二节 PWM信号发生电路设计 (13)

1.2.1 PWM的基本原理 (13)

1.2.2 PWM信号发生电路设计 (14)

1.2.3 PWM发生电路主要芯片的工作原理 (15)

第三节功率放大驱动电路设计………………………………………………

1.3.1 芯片IR2110性能及特点 (17)

1.3.2 芯片IR2110引脚图及功能 (18)

第四节主电路设计 (20)

1.4.1 延时保护电路 (20)

1.4.2 主电路 (20)

1.4.3 输出电压波形 (22)

第五节测速发电机 (22)

第六节滤波电路 (23)

第七节 A/D转换 (23)

1.7.1 芯片ADC0809介绍 (23)

1.7.2 ADC0809的引脚及其功能 (23)

第二章系统软件程序的设计 (24)

第一节 PI转速调节器原理图及参数计算 (24)

第二节系统中部分程序的设计 (25)

2.2.1单片机资源分配 (25)

2.2.2程序流程图 (29)

结论 (30)

结束语 (30)

参考文献 (30)

摘要

本文主要研究了利用MCS-51系列单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制的方法。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，并且对PWM信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。此外，本文中还采用了芯片IR2110作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块，并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对直流电机的控制。另外，本系统中使用了测速发电机对直流电机的转速进行测量，经过滤波电路后，将测量值送到A/D转换器，并且最终作为反馈值输入到单片机进行PI运算，从而实现了对直流电机速度的控制。在软件方面，文章中详细介绍了PI运算程序，初始化程序等的编写思路和具体的程序实现。

(完整word版)基于proteus仿真的转速测量系统

基于Proteus仿真的转速测量系统设计

摘要：利用增量式编码器的信号特征、proteus软件的基本功能，设计以AT89C52单片机为控制中心的编码器转速测量电路，详细分析软件实现的方法，并给出c语言程序，利用Proteus软件进行仿真得到预期的测量结果。

本文便是运用AT89C52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，转速是一个必不可少的一个参数。本系统基于proteus仿真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AT89C52作为控制核心，由增量式编码器、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，测量速度快增、精度高、控制系统可靠，性价比较高等特点。

关键字：单片机；转速；编码器

一、设计任务

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。

本课程需要设计一个以单片机为控制中心的编码器转速测量系统，编码器信号利用信号源直接输入。七段数码发光管作为转速显示输出。本组通过设计整个系统方案，单片机选型为AT89C52，源代码进行设计以及注释，绘制出系统硬件电路图以及控制软件的主程序与子程序的流程图，并且成功的基于proteus进行了系统仿真。

基于单片机的电机转速测量仪设计

摘要

本文讨论了以STC89C51单片机为核心的电机转速测量的硬件设计和软件设计，硬件主要由光电传感器、信号整形、LED数码管显示几局部组成。详细介绍了利用光电传感器技术在电机转速测量中的实现及应用，以及对电机转速进展测量，并由数码管显示转速。随着汽车及电子技术的开展，转速测量技术也在不断创新，各种转速测量仪在工业得到广泛应用，对电机的转速进展测量极大的提高了自动化程度。

关键字：单片机，光电传感器，信号整形，LED显示

Design of Motor Speed Measurement Instrument

Based on MCU

Abstract

This article discussed take STC89C51 monolithic integrated circuit as the core electrical machinery tachometric survey hardware design and the software design, the hardware mainly by the photoelectric sensor, t he signal shaping, the LED nixietube demonstrated that several parts compose. Introduced in detail the use photoelectric sensor technology and applies in electrical machinery tachometric survey's realization, as well as carries on the survey to the electri cal machinery rotational speed, and demonstrates the rotational speed by the nixietube. Along with the automobile and electronic technology's development, the tachometric survey technology unceasingly is also innovating, each kind of rotational speed measu ring instrument obtains the widespread application in the industry, carried on the survey enormous enhancement automaticity to electrical machinery's rotational speed.

课程设计---直流电动机测速系统设计

专业课程设计

题目三

直流电动机测速系统设计

院系：

专业班级：

小组成员：

指导教师：

日期：

前言

1.题目要求

设计题目：直流电动机测速系统设计

描述：利用单片机设计直流电机测速系统

具体要求： 8051 单片机作为主控制器、利用红外光传感器设计转速测量、检测直流电机速度，并显示。

元件： STC89C52、晶振(12MHz)、小按键、 ST151、数码管以及电阻电容等

2.组内分工

(1)负责软件及仿真调试：主要由完成

(2)负责电路焊接：主要由完成

(3)撰写报告：主要由完成

3.总体设计方案

总体设计方案的硬件部分详细框图如图一所示 :

数码管显示

按键控制单片机 PWM 电机驱动

一、转速测量方法

转速是指作圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数,其大小及变化往往意味着机器设备运转的正常与否,因此,转速测量一直是工业领域的一个重要问题。按照不同的理论方法,先后产生过模拟测速法 (如离心式转速表) 、同步测速法(如机械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机械式定时计数法和电子式定时计数法。本文介绍的采用单片机和光电传感器组成的高精度转速测量系统,其转速测量方法采用的就是电子式定时计数法。

对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。在频率的工程测量中,电子式定时计数测量频率的方法一般有三种：

①测频率法:在一定时间间隔t 内,计数被测信号的重复变化次数N ,则被测信号的频率fx 可表示为

f x =Nt(1)

②测周期法:在被测信号的一个周期内,计数时钟脉冲数m0 ,则被测信号频率fx = fc/ m0 ,其中, fc 为时钟脉冲信号频率。