数字式光电转速计的设计论文
光电测量转速系统的设计
光电测量转速系统的设计摘要本文介绍的是采用光电作为转速传感器，借助于最新的控制系统数字信号处理器TMS320LF2407及一定的测速算法——变M／T法，实现了对转速高精度测量的目的。
在测速系统中，重点以718转台为实验对象，在控制系统速度环开环的情况下，用光电编码器，借助于最新的控制系统数字信号处理器TMS320LF2407及一定的测速算法——变M／T法，实现了对转台转速高精度测量的目的，为进一步实现伺服系统的全数字化打下了坚实的基础。
本文的主要的研究工作如下：首先，在综合分析了影响模拟量和数字量测速的基础上，对基于数字脉冲计数的测速方法进行了全面的研究。
对最终确定用变M／T法在TMS320LF2407上实现对电机低速转速测量的实验方案，提供了理论依据，也为进一步提高测速精度和扩展测速范围提供了有利的保障。
其次以TMS320LF2407与CPLD为核心构成了测速系统，并完成了用变M／T法实现对电机低速转速的测量。
关键词：DSP，低转速，TMS320LF2407，光电编码器，变M／T法，转速传感器THE DESIGN OF PHOTOELECTRIC MEASUREMENTSPEEDABSTRACTThis article describes the optical encoder as a speed sensor, by means of the control system digital signal processor TMS320LF2407 speed algorithm-Variable M/T method, to achieve high-precision measurement of low speed and low angular velocity of the purpose of.Ln the speed—measuring system，taking the 718 gimbals model as an object，in The circumstance of open 1oop control system，this paper use the encoder to realize highly accurate measures for the speed of motor by means of the latest digital Signal processor(DSP) TMS320LF2407，and a some arithmetic—the methods of alterable M／T．This establishes a firm basement for the further realization of a total digitalized method in servo system•The main research contents are as follows：First,Influencing factors of analogue and digital speed—measuring are discussed in detail，the methods of measuring speed based on digital pulse counting are comprehensively studied，which provide theoretic bases for establishing experimental project used the methods of alterable M／T and position difference to realize low speed measuring for motor，and provide powerful guarantee for further improving the precision of speed—measuring and extending the range of speed—measuring。
数电论文电动机转速表
1 课程设计的目的1.学习并掌握焊接技术以及简单元器件装配2.学习一些常用数字芯片在实际中的使用3.通过实训加强学生对所学理论知识的理解；强化学生的技能练习，使之能够掌握数字电子技术应用的及成本理论、技能、技巧；加强动手及劳动观念的培养；尤其在培养学生对所学专业知识综合应用能力及认知素质等方面。
2 课程设计的任务与要求2.1 实训任务选择采用数字芯片，电动机，数码管，电阻，电容等设计一个电路，实现可以测量电动机转速的功能。
2.2实训要求1）用所指定的元器件及数字芯片完成实训课题的电路设计、焊接及调试；2）进一步熟悉常用元器件及数字芯片的类型和特征，并掌握合理选用原则；熟悉相关仪器的使用；3）掌握电路的设计与调试的方法；4）撰写课程设计报告。
3 设计方案与论证3.1设计方案方案一使用霍尔传感器将被测量量的转速转化为脉冲信号，再转换为数字信号送入到单片机进行处理，采用LCD液晶显示转速。
方案二利用物体旋转时产生的离心力来测量转速的。
当离心式转速表的转轴随被测物体转动时，离心器上的重物在惯性离心力作用下离开轴心，并通过传动系统带动指针回转。
当指针上的弹簧反作用力矩和惯性离心力矩相平衡时，指针停止在偏转后所指示的刻度值处，即为被测转速值。
方案三让电机带动转盘透光孔经过槽型光耦，用CD40106将光电耦合器感应到的转动信号加到CD40110的加一计数端，CD40110输出信号至数码管显示转速。
3.2方案论证方案一使用了单片机，不符合这次数电课程设计使用元器件的要求，方案二过于复杂，不要容易实现，方案三符合本次课程设计的要求，故此使用方案三进行这次课程设计4 设计原理及功能说明4.1 电路原理图4-1电路原理图本电路采用CD40110和CD40106来实现电动机转速表功能，其中CD40110是加减计数、译码、驱动、锁存专用芯片，可以实现10进制加1、10进制减1、将计数值译成10进制的LED显示码、驱动LED，其内部的计数器和显示驱动是分开的，受计数允许（/TE）、清零复位（RST）、显示锁存控制（LE），其中计数器还具有独立的加减输入端（+-IN）和进（借）位输出端（+-OUT），本制作中，只需要用到加计数，因此减输入端(-IN)对地短路，减借位输出端（-OUT）留空。
光电测速论文 (2)
本科毕业设计 (论文)基于单片机的转速测量设计(软件) Microcontroller-based photoelectric tachometer system design（Software）学院：理学院专业班级：光信息科学与技术学生姓名：学号： 03指导教师：2012 年5 月目录1 序言 (1)2.设计功能分析 (2)2.1 系统功能概述 (2)2.2 设计系统要求以及主要内容 (2)2.3 系统技术指标与要求 (3)2.4 测速原理 (3)2.5 光电转换原理 (3)2.6 光电耦合器简介 (3)3.设计总体设计 (3)3.1 硬件设计思路 (4)3.2 软件设计思路 (5)4.软件设计 (6)4.1 程序注释 (6)4.2 采集数据的处理 (19)5.实物制作与硬件调试 (20)5.1实物焊接 (20)5.2硬件调试 (20)5.3局限性与不足之处 (20)5.4改进和应用 (21)6.结果分析与小结............................ 错误！未定义书签。
7.致谢 (24)1 序言基于单片机转速测量系统可以对电机的转速进行测量。
电机在转动过程中，它的平稳性至关重要，不能太快，不能太慢。
所以本设计旨在对单片机进行实时的测速以反映电机的状况。
本设计主要由U型红外传感器，单片机AT89C51组成。
可以对较高转速进行转速测量，测量的转速精确度很高，而且还能够在数码管显示出来，从而完成对电机转速的测量。
MCU是单片机的英文名称Micro Controller unit的缩写，他是一种把中央处理器、定时/计数器（Timer/Counter）、存储器、寄存器、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
单片机具有很多优点，例如功能多样，可靠，应用多样广泛，可以说单片机的出现极大推动了电子产业以及相关产业的发展。
我是负责软件的编程所以我将着重对软件加以叙述，至于硬件设计我就不再赘述，由于本人水平技能有限加之时间仓促难免有不足之处望指导老师和各位教授批评指正。
光电式转速测量电路的设计与实现
目录1 概述 (1)1.1 背景及研究意义 (1)1.2 转速测量方法的分类 (2)2.1 方案论证及确定 (4)2.1.1 转速测量原理 (4)2.1.2 转速显示单元 (4)2.2 转速测量系统总体结构 (4)3.1 单片机控制单元 (5)3.2 转速测量单元 (5)3.2.1光电传感器简介 (6)3.2.2 脉冲产生电路设计 (6)3.2.3 光电转换及信号调理电路设计 (7)3.4 数据显示单元 (7)3.5 稳压电路单元 (9)4.1 系统主程序设计 (10)5 系统调试与安装 (14)5.1 硬件调试 (14)5.2 软件调试 (14)6 总结 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要电机转速是用来评价电机运动状态的一项指标，在很多场合下，都需要对电机的转速进行准确的测量，并将其用作为自动化控制的一个重要因素，因此在很多应用场合中对需要加强对电机转速的精准控制。
电机转速测量的重要性不仅仅只是针对直流电机而言，在交流电机的转速测量中也显得十分的重要，尤其是在工业控制、航空航天等精细化控制领域而言尤为重要。
本论文通过对传统的电机转速测量系统的优缺点进行分析，并结合国内外在电机转速测量方面的研究，提出一种基于光电传感器的电机转速控制系统设计，它不仅改善了传统电机转速测量中存在的不足，使得在实际应用中对电机转速的测量更加的准确，同时光电传感器在实际的工作过程中受环境的影响因素相对较小，降低了测量的误差率。
本文选用光电传感器对电机转速进行测量的另一个原因在于它的体积小、使用方便，采用非接触式测量的方式输出数字信号确保测量结果的准确性，被广泛的应用在电机转速的测量中。
关键词：光电传感器；转速测量1 概述1.1 背景及研究意义在现代工业生产以及运动检测等众多领域，对于电机转速的检测和精准化控制已经显示尤为重要，通过对电机转速的检测，不仅可以控制电机转动的速度，同时还可以控制电机去实现很多常规方法无法完成的工作，比如像自动化控制、运动检测、移动机器人等。
毕业设计---数字转速计的设计
毕业设计（论文）标题：数字转速计的设计学生姓名：系部：汽车电子系专业：应用电子技术班级：指导教师：目录第1章序言 (1)第2章工作原理和设计思路及方案 (2)2.1 基本原理 (2)2.2 设计思路 (2)2.3 设计方案 (2)第3章硬件电路设计 (4)3.1 按键设计电路图 (4)3.2 显示电路设计图 (4)3.3脉冲产生电路设计图 (5)第4章软件设计 (5)4.1主程序流程及说明 (6)4. 2中断服务子程序 (6)4.3键盘扫描程序 (7)第5章系统调试及软件仿真 (8)5.1 程序调试 (8)5.2 硬件电路调试 (9)第6章总结 (10)参考文献 (11)附录 (12)系统原理图： (12)程序清单： (13)第1章序言随着科学技术特别是微型计算机技术的高速发展，单片微机技术也获得了飞速发展。
目前，单片机已经在日常生活和控制领域等方面得到广泛的应用，它正为我国经济的快速发展发挥着举足轻重的作用。
作为自动化专业的一名工科学生应该牢牢掌握这一重要技术。
而课程设计这一环节是我们提高单片机应用能力的很好机会，也是我们学好这一课程的必经环节。
通过课程设计可以进一步巩固我们前面所学理论知识，使我们对单片机理论知识有一个深刻的认识和全面的掌握。
另外通过这一真正意义上的实践活动，我们可以从中发现自己不足之处并能够在自己的深思下和老师的指导下得到及时的解决。
再次，它能使我们的应用能力和科技创新能力得到较大的提高。
本课程设计是单片机系统在测速方面的简单应用。
目前单片机技术已经在电机转速等为控制对象的控制系统中得到了广泛的应用，而在这一控制过程中必须通过单片机来测量转速。
本课程设计利用89C51单片机及外围电路来设计一个数字转速表。
通过测量转速所对应的方波脉冲来测量转速，，同时其具体数值也可以在LED上显示出来。
单片机作为嵌入式微控制器在工业测控系统，智能仪器和家用电气中得到广泛应用。
虽然单片机的品种很多，但MCS-51系列单片机仍不失为单片机中的主流机型。
光电转速测量器的研制
光电转速测量器的研制摘要：在实时控制中，转速的检测是其他参数检测的根底。
本文提出了一种基于STC89C52单片机的全数字式测速系统，由对射式光电传感器、格雷码盘、STC89C52单片机等电路组成，实现了全数字的智能测速功能。
有电路简单，测量方便，本钱低的优点。
关键词：光电传感器；“M”算法；转速在生产生活中，经常需要对转速进展测量，例如发电机、电动机、自行车、缝纫机等设备的运转和控制，常需要测量、显示其转速。
传统转速测量中应用最广的是光电式数字脉冲测速器。
光电式测速系统具有低惯性、低噪声、高分辨率和高精度的优点。
采用光电传感器的电机转速测量系统有测量准确度高、采样速度快、测量范围宽和测量精度与被测量转速无关等优点，具有广泛的应用前景。
1 速度测量方法常用的速度测量方法大体可分为“M”法（即测频率法）、“T”法（即测周法）、“M/T”法（即同步法）三大类。
“M”法测量速度，电路和程序均较为简单，且可以在一定的条件下满足精度的要求，所以选择采用“M”法来进展转速的测量。
2 “M”法测速原理光电转速测量器由光电传感器、信号放大整形电路、单片机和LED显示器等模块组成。
发光器发出光照射到编码盘上，经由编码盘遮挡或通过码字的空隙照射在光接收器上，光信号转变成微弱电信号，电信号经过放大整形后送给单片机，单片机读取到数字信号后就开场执行测量转速的核心指令，最后将所测转速显示在LED上。
3 测量系统3.1 光电传感器在实际应用中，光电传感器的分类比较多，现采用对射式光电传感器进展转速测量，这种传感器是把旋转轴的转速变为相应频率的脉冲，然后用测量电路测出频率，由频率值就可知道所侧转速值。
测量过程是在电机的转轴上安装一个码盘，发光器和接收器对应固定在码盘两边，发光器发出的光照射在均匀分布的码道上，电机转动带动码盘转动，当测速码盘旋转一周，光接收器就能感受与开孔数相等次数的光照次数，每转过一个码道，光接收器就检测到变化的光信号，光的明暗变化经历了一个正弦周期，它就随之产生正弦脉冲电信号，这样就构成了一个收发检测系统，可以检测电机的转速。
光电式转速仪设计
白城职业技术学院毕业设计说明书光电式转速仪设计学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：白城职业技术学院白城职业技术学院毕业设计说明书摘要单片机平台,采用光电传感器实施电机转速测量的方法,硬件系统包括脉冲信号产生、脉冲信号处理和显示模块,并采用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。
介绍了该测速法的基本原理、实现步骤和软硬件设计关键词：转速测量; 单片机; 光电传感器；电机；脉冲光电转速仪设计AbstractThis paper introduces a kind of single chip microcomputer based on AT89C51 platform, using photoelectric sensor implementation of motor speed measurement methods, the hardware system includes a pulse signal generator, a pulse signal processing and display module, and the use of C language programming, the results show that the method has the advantages of simple structure, high precision, good stability advantages. The paper introduces the method of basic principle, implementation steps and the design of software and hardware白城职业技术学院毕业设计说明书目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)第二章转速测量系统的原理 (2)2.1转速测量方法 (2)2.2转速测量原理 (3)第三章利用光电传感器测转速方案 (5)第四章系统硬件设计 (6)4.1 转速信号采集 (6)4.2转速信号处理电路设计 (8)4.3单片机AT89C51介绍 (9)4.4 最小系统的设计 (13)4.4.1复位电路（图4.8）： (13)4.4.2 晶振电路 (15)4.4.3 最小系统的仿真 (16)4.5显示部分设计 (18)第五章系统软件设计 (22)5.1 主程序初始化 (22)5.2主程序流程图程序流程图 (24)结论 (26)参考文献 (27)附录A 系统总电路图 (28)附录B 系统总程序清单 (29)致谢 (32)白城职业技术学院毕业设计说明书第一章绪论目前国内外测量电机转速的方法很多，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、用电机转矩或者电机电枢电动势计算所得)、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。
基于DRVI虚拟仪器平台的光电转速计设计
创新实践课程设计课题名称：基于DRVI虚拟仪器平台的光电转速计设计专业：测控技术与仪器班级： 120815 姓名：谭元洪＿学号：12081413指导教师：杨琳瑜目录前言 (1)一．DRVI可重构虚拟仪器实验平台简介 (2)二．基本原理 (3)1转速与频率 (3)2传感器基本原理 (3)三．实验仪器与实验设计 (4)1.实验设备介绍 (4)1.1DRHYF-12-A型光电转速传感器 (4)1.2快速可重组虚拟仪器平台(DRVI) 及多功能转子实验台.. 52.实验设计 (6)3.测试 (7)结束语 (8)前言所谓传感器是指“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
”有时也被称为换能器，变换器，变送器或探测器。
DRVI将传感器与软件结合了起来方便了实验与使用。
DRVI 是基于软件总线和芯片结构的快速可重组虚拟仪器 , 该仪器技术的主体为一个带软件控制线和数据线的软主板 , 其上可插接软内存条、软仪表盘、软信号发生器、软信号处理电路、软波形显示芯片等软件芯片组 , 并能与 A/ D 卡、 I/ O 卡等信号采集硬件进行组合与连接 , 构成一个能根据应用需求快速重组的虚拟仪器。
为提高软件开发效率，许多大型应用软件开发中采用了基于软件组件的开发方式。
将组件用作软件开发中的‘积木’，以搭积木的方式装配软件系统，缩短软件开发周期，降低维护成本。
该技术使应用程序开发由“程序=主程序+子程序”演变为“程序=构件+构件组装”，程序开发重心从编写代码转移到组件装配。
虚拟仪器组件的种类很多，组件接口形式随组件的功能变化很大，给组件装配接口的描述和装配平台的设计带来较大困难。
在深入研究的基础上，我们针对虚拟仪器测量系统特点对组件化开发技术进行了简化，提出一种简明的用测量数据管线装配的虚拟仪器模型。
DRVI可重构虚拟仪器实验平台的软件就是以这种形式开发的。
一．DRVI可重构虚拟仪器实验平台简介1、概述DRVI可重构虚拟仪器实验平台是华中科技大学何岭松教授项目组和深圳市德普施科技有限公司联合开发出的一种自主知识产权的新型装配架构的虚拟仪器，其设计思想是按照汽车和PC机的装配式生产模式，将计算机虚拟仪器测试系统分解为一个软件装配底盘和若干实现独立功能的软部件模块。
基于光电传感器的转速测量系统设计
基于光电传感器的转速测量系统设计
本文描述了一个基于光电传感器的转速测量系统的设计。
该系统使用红外光电传感器来检测旋转物体的旋转速度。
系统基于Arduino Uno开发板，通过编程实现。
系统中使用了两个红外光电传感器，一个计数器模块以及LCD显示模块。
传感器被安装在旋转物体的一侧，计数器模块根据传感器检测到的信号来计数，从而得到旋转速度。
LCD显示模块用于实时显示测量结果。
系统的设计主要包括硬件设计和软件设计。
硬件设计包括选择适当的传感器、计数器模块和LCD显示模块，以及将它们连接在一起。
软件设计包括编写控制程序以读取传感器信号并计算旋转速度，以及将结果显示在LCD上。
在软件设计中，编写了一个控制程序来读取传感器的信号并计算旋转速度。
在本系统中，使用Arduino IDE编程软件来编写控制程序。
程序首先读取两个传感器的状态，并将其与先前保存的状态进行比较。
如果传感器状态变化了，则程序会使用计数器模块来计数器，从而得到旋转速度。
程序然后将结果显示在连接的LCD显示模块上。
程序还包括了一些常规功能，例如设置LCD显示模块和串口通信。
该系统具有简单、低成本和易于操作的特点。
它可用于检测轮轴、飞轮、机械手等物体的转速。
当然，该系统也可以根据实际需要进行修改和扩展。
该系统具有广泛的应用前景，尤其是在机械制造、航空航天、汽车等行业中。
光电式转速仪设计1
白城职业技术学院毕业设计说明书光电式转速仪设计学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：白城职业技术学院白城职业技术学院毕业设计说明书摘要在工程实践中，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。
关键字：MSC-51（单片机）；转速；传感器光电式转速仪设计AbstractIn the project 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 signal 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 microcomputer's widespread application, specially high performance price compared to monolithic integrated circuit's appearance, 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 communicate 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 communication 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-effective and so on.Keyword：MSC-51(One-chip computer)；sensor；Tachometer白城职业技术学院毕业设计说明书目录摘要 (I)Abstract (II)第一章系统组成及工作原理 (1)1.1 转速测量原理 (1)1.2 转速测量系统组成框图 (1)第二章系统硬件电路的设计 (2)2.1 脉冲产生电路设计 (2)2.2 光电转换及信号调理电路设计 (2)2.2.1 光电传感器简介 (3)2.2.2 光电转换及信号调理电路设计 (4)2.3 测量系统主机部分设计 (5)2.3.1 单片机 (5)2.3.2 键盘显示模块设计 (7)2.3.3 串行通信模块设计 (9)2.3.4 电源模块设计 (10)第三章系统软件设计 (12)3.1程序模块设计 (12)3.2 数据处理过程 (14)3.3 浮点数学运算程序 (15)第四章制作调试 (16)第五章结果分析 (18)总结 (19)参考文献 (20)附录一原理图 (21)附录二PCB图 (23)附录三程序清单 (24)致谢 (27)第一章1.1 转速测量原理在此采用频率测量法，其测量原理为，在固定的测量时间内，计取转速传感器产生的脉冲个数，从而算出实际转速。
数字式红外线转速表 毕业设计
数字式红转速表1.绪论1.1 数字电子技术发展现状数字电子技术是当前发展最快的学科之一，电子技术可分为数字电子技术和模拟电子技术,就逻辑器件而言,已经从20世纪40年代的电子管,20世纪50年代的晶体管,20世纪60年代的小规模集成电路,发展到现在的中规模集成电路,大规模集成电路,超大规模集成电路.近几年又出现了可编程逻辑器件,为数字电路设计提供了更加完善方便的器件设计过程和方法也再不断的演变和发展.由于半导体技术的迅速发展,微型计算机的广泛应用,使得数字电路技术在现代科学技术领域中占有很重要的地位,在各个领域中得到了广泛的应用 .1.2 转速检测计量技术的发展现状与存在的问题1.2.1 转速概述转速是旋转物体的转数与时间之比的物理量,是描述各种旋转机械运转技术性能的一个重要参量。
在计量学里,转速属于导出单位,其物理含义为旋转物体在单位时间内转过的转数。
工程中用它来描述动力机械的运动特性。
转速和频率有共同的量纲,都是单位时间内某一量值(脉冲个数、转数) 出现的次数,从理论上讲,转速值可以直接和频率值进行比对。
测时计数是转速计量的基本方法。
在我国,转速表(含转速测量仪等) 属依法管理的计量器具。
通常用转速标准装置(本文特指转速标准源) 可以完成对各类转速表的检测/ 校准工作。
1.2.2 转速表的类型和检测技术转速测量技术随着科学技术的飞速发展,在旋转物体速率测量方式上应用了各种新的技术,实现了测量的准确高效、安全便捷。
转速表依据测量方式可分为接触式和非接触式两大类,转速表依据工作原理和采样方式可分为机械式、光电式、激光式、频闪式、磁电式等。
目前使用纯机械式转速表的用户已经越来越少,并呈现将被电子计数式转速表逐渐取代的趋势。
转速测量范围一般为几十转至几万转,测量准确度大多为0. 1 %以下,极少数产品能达到0. 05 %。
1.2.2.1 机械式转速表检测中,被测转速表通过机械联接或摩擦接触的方式,从转速标准装置输出轴获得标准转速的输入。
毕业论文基于单片机的转速表设计与实现
毕业设计说明书基于单片机的转速表设计与实现毕业设计（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：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于光电效应的转速测量仪设计论文
基于光电效应的转速测量仪设计摘要随着电子技术、通信技术、计算机技术的发展，数字化的智能仪表是当代的发展趋势。
单片机与工业控制行业也有了紧密的联系，通过单片机实现控制过程的自动化，也是现代工业的重要标志。
单片机微处理器体积小、功能强、功耗小、性价比高的突出优点，表现出了强有力的生命力，越来越受各行业的青睐。
顺应形势，本文设计了一种基于AT89C51的全数字式转速测量仪。
本文首先介绍了单片机测量转速的系统构成以与转速测量的“M”法（测频法），并介绍了其测量上的特点、计算和误差分析。
其次，针对测量环境，设计了一种基于AT89C51单片机的全数字式测速系统，它是由光电传感器、LM324运算放大器、74HC14整形芯片、AT89C51单片机、键盘电路、显示接口电路等组成，实现了全数字的测速功能。
该仪器操作方便，测量精确度高。
另外，简单的阐述了测速系统的工作原理以与数字测速仪机械原理。
本文是运用固定在旋转设备壳体上的发光二极管发光，通过与高速转轴同步的带孔圆盘，照射到集成电路板上的光电转换元件，通过引线引出，与外部的单片机、LED显示器相接。
该测速系统精确度为0.1min/r，全量程的测速误差达到0.005%，并且是一种便携式测速仪器，使用操作方便简单，抗干扰能力强。
关键词：AT89C51单片机；转速；测量精度The design of speed measuring instrument based onphotoelectric effectAbstractWith the development of electronic technology, communication technology and computer technology, digital intelligent instrument is the contemporary trends. SCM and industrial control industry have also had close contact, Microprocessor control of process automationis the core sign of modern industry. Microprocessor is with these outstanding merits of small size, strong function, power consumption and cost-effective, showing a strong vitality and more favored by the industry. Conform to the situation, the paper designs a fully digital speed measuring instrument based on AT89C51.This paper introduces the structure of SCM speed measurement system and the "M" method (frequency measurement method), and describes the characteristics of the measurement, calculation and error analysis. Second, for the measurement environment, designing an all-digital speed system based on AT89C51 microcontroller, which consists of a photoelectric sensor (optical pulse encoder), LM324 Amplifiers, 74HC14 Plastic chips, AT89C51 microcontroller, keyboard circuits, display interface circuit and other components to achieve the fully digital speed function, the instrument iswith easy operation, high accuracy. And the paper exposes of the principle of the system and the mechanical principle of digital speed measuring instrument simply, the paper makes use of the photodiode light fixed on the shell of rotating equipment , synchronized with the high-speed shaft hole disc, exposure to the photoelectric conversion device of the integrated circuit board, the wire leads and connects the external SCM and LED display.Speed system’s accuracy is 0.1min/r, the full error measuring is to 0.005%,and it is a portable instrument which is with easy operation and strong anti-interference.Keywords: AT89C51 microcontroller; Speed ; Accuracy目录摘要IAbstractII1 绪论11.1 转速测量的目的和意义11.2 国外转速测量方法与技术11.2.1 国外转速测量方法11.2.2 国外转速测量技术发展状况41.3单片机在智能仪表中的应用51.4 本设计的主要任务72 光电转速测量仪的构成72.1 光电转速测量仪的电气线路72.2 光电转速测量仪的机械原理93 转速测量方案选择与分析10M/”方法的比较103.1 “M”（测频法）、“T”（测周法）、“T3.2 “M”法的转速测量原理113.3 误差分析124 光电转速测量仪的硬件电路设计134.1 传感器的设计144.1.1 光电传感器与信号的放大整形164.1.2 光电脉冲编码器204.1.3 反光式光电转速测量244.2 单片机芯片的选择244.2.1 AT89C51的介绍254.2.2 单片机低功耗工作模式334.3 键盘显示模块设计354.4 显示器接口技术与显示技术364.4.1 LED显示器364.4.2 8255接口芯片与74LS244缓冲芯片414.5 单片机系统抗干扰技术455 光电转速测量仪的软件设计475.1 转速测量的主流程图设计475.2 6个数码管逐个显示的程序设计485.3 固定时间为1s的计数器中断子程序505.4 转速测量的误差分析516 结论53辞54参考文献55基于光电效应的转速测量仪设计1 绪论1.1 转速测量的目的和意义工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发电机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要分时或连续测量和显示其转速和瞬时转速。
转速测量仪论文
摘要随着电子技术发展，特别是随着大规模的集成电路的产生，给人们的是生活带来了根本性质变化。
单片机自从20世纪70年代问世以来，得到了快速发展。
从早期的8位机到现在的32位机，其硬件资源和软件资源不断丰富与完善，它在工业控制、仪器仪表、信息通信等领域有着广泛的应用。
微型计算机的出现使现代的科学研究得到质的飞跃，而单片机技术的出现则是给现代工业控制以及日常生活带来了极大的方便，电子技术的发展推动了工业生产及人们的日常生活水平。
本文讨论了以AT89S51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数码管显示几部分组成。
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，以及对电机转速进行测量，并由数码管显示转速。
随着汽车及电子技术的发展，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，对电机的转速进行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IAbstractAlong with electronic technology development, Aspecially along with large-scale integrated circuit's production， what for people was the life has brought the basic nature change. The monolithic integrated circuit has come out since the 1970s, obtained the fast development. From early 8 machine to present's 32 machine, its hardware source and the software resource are unceasingly rich and is perfect, it in domains and so on industrial control, instruments and meters, message communication has the widespread application. Microcomputer's appearance enables modern the scientific research to obtain the qualitative leap, but the monolithic integrated circuit technology's appearance has brought enormous convenient for the modern industry control as well as the daily life, electronic technology's development promoted the indust rial production and people's daily life level. This article discussed take at89S51 monolithic integrated circuit as the core electrical machinery tachometric survey hardware design and the software design, the hardware mainly by the photoelectric sensor, the 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 measuring instrument obtains the widespread application in the industry, carried on the survey enormous enhancementIIautomaticity to electrical machinery's rotational speed.Key words:Monolithic integrated circuit；Photoelectric sensor； Signal shaping；LED demonstratedIII目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1设计题目 (1)1.2课题背景 (1)1.3测速系统的概况 (1)1.3.1 转速表的发展历程 (1)1.3.2 电子式转速表的发展 (2)1.3.3 测速仪表的发展趋势 (3)1.4本章小结 (4)第2章转速测量系统的设计 (5)2.1 转速测量方法及比较 (5)2.1.1 测频原理 (5)2.1.2 测周原理 (6)2.1.3 计数器原理 (6)2.2 测量方案设计 (7)2.2.1 转速测量原理 (7)2.2.2 系统原理框图 (8)2.3 本章小结 (9)第3章硬件设计思路及方案 (10)3.1 传感器方案选择及设计 (10)3.1.1 传统的磁阻式传感器 (10)3.1.2 霍尔电磁感应式传感器 (10)3.1.3 光电传感器 (11)3.2 信号整形系统的设计 (12)3.2.1 信号整形系统概述 (12)3.2.2 反相器CD4069对信号的整形 (12)3.3 单片机系统 (13)3.3.1 AT89S51的基本特性 (13)IV3.3.2 AT89S51的引脚及其功能 (14)3.4 按键与显示部分方案选择与设计 (16)3.4.1 按键设计 (16)3.4.2 显示部分方案选择与设计 (16)3.5 本章小结 (21)第4章软件设计思路及方案 (22)4.1软件设计概述 (22)4.2软件设计方案 (22)4.3软件程序 (22)4.4本章小结 (26)第5章系统调试 (27)5.1硬件调试 (27)5.2软件调试 (27)5.3本章小结 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录1：英文资料翻译LED显示器字符段码表 (32)附录2：英文资料 (35)附录3：LED显示器字符段码表 (39)附录4：电路图 (40)V第1章绪论1.1设计题目题目：转速测量仪要求完成技术指标：1. 测量电机转速范围0——9999转/分；2．按下按键开始测量；3．八位数码管显示；1.2课题背景工业生产，科学实验以及汽车的应用中，转速测量都是不可缺少的部分。
基于单片机数字转速计的设计
基于单片机数字转速计的设计
引言在工业控制中经常要进行转速测量,一般采用的是接触式转速计，这种转速计必须顶在转轴中心才能进行测量，使用起来不方便，而且局限性很大，安全性也不是很好。
因此，我们设计了采用光电传感器的非接触式转速计，测量范围从1．0～9999 转／分钟，四位数码管显示，当被测转速小于1000 转／分钟时，精确到0.1 转／分钟。
1 测量原理
在被测旋转轴上贴一片铝箔作为反光体，当反光体转到光电传感器的正前
方时，光电传感器发出的红外光束被反射回来，同时被光电传感器上的红外接收管接收，产生一个脉冲信号，我们利用这个信号的边沿触发单片机内部的高精度定时器进行计时，精度可达1μs，当反光体再次转到光电传感器的正前方时，利用光反射信号的边沿停止单片机计时。
这样转轴的旋转周期t 就被精确地测量出来了，然后单片机把周期换算成转速并通过LED 数码管显示出来。
2 电路构成及软件设计
电路结构见图1，因为要求体积小巧且显示亮度高，因此，采用扫描显示模式，然而，用一片CPU 同时完成测量和显示是不行的，扫描功能将严重影响CPU 的测量。
因此，采用两片ATMEL 公司生产的AT89C2051 单片机来分别担任，AT89C2051 具有内置2KB 的EEPROM 程序存储器和128 个字节的RAM，且每个引脚能够吸入20mA 的电流等这些良好特性。
CPU1 用来测量旋转轴的旋转周期并换算成转速，然后把显示数据发送给CPU2，CPU2 平时只是在不断地扫描显示数据，当CPU1 发送数据过来时，CPU2 产生中断，立即接收数据，然后更新显示数据，这样在四位LED 数码管上的数据就被立即更新了。
采用两片CPU 的好处是电路结构清晰，编程简单，实现了模块化设计。
(完整版)基于单片机的光电开关的转速测量装置毕业设计论文
毕业论文（设计）材料
题目：基于单片机的光电开关的转速
测量装置设计
学生姓名：共产党
学生学号：
系别：电气信息工程学院
专业：自动化
届别： 2012届
指导教师：国民党
填写说明
1、本材料包括淮南师范学院本科毕业论文（设计）任务书、开题报告以及毕业论文（设计）评审表三部分内容。
2、本材料填写顺序依次为：
（1）指导教师下达毕业论文（设计）任务书；
（2）学生根据毕业论文（设计）任务书的要求，在文献查阅的基础上撰写开题报告，送交指导教师审阅并签字认可；
（3）毕业论文（设计）工作后期，学生填写毕业论文（设计）主要内容，连同毕业论文（设计）全文一并送交指导教师审阅，指导教师根据学生实际完成的论文（设计）质量进行评价；
（4）指导教师将此表连同学生毕业论文（设计）全文一并送交评阅教师评阅。
3、指导教师、评阅教师对学生毕业论文（设计）的成绩评定均采用百分制。
4、毕业论文（设计）答辩记录不包括在此表中。
一、毕业论文（设计）任务书
二、毕业论文（设计）开题报告
三、毕业论文（设计）评审表。
光电转速表设计方案
光电转速表设计方案引言转速是各类电机运行中的一个重要物理量，在工程实践中,我们经常会遇到各种需要测量转速的场合。
转速是描述各种旋转机械技术性能的一个重要参量，是电动机极为重要的一个状态参数，在很多运动系统的测控中,都需要对电机的转速进行测量,飞机、汽车、电机等动力设备的研究、制造和使用等方面，都与转速的测量有着密切的关系。
精确地检测转速是提高控制精度的关键。
如何准确、快速而又方便地测量电机转速，极为重要。
就非接触式转速表检测中,脉冲光源式测速装置能否与转速标准源装置共存的问题,多年来在国转速计量领域一直存在着很大的分歧。
一些计量科技人员认为,用脉冲光源测速装置作为非接触式转速表检测的标准装置,可以提高测量准确度,方法可行。
而另一方则认为,如果此方法可以作为转速标准装置的另一种形式存在,势必造成转速计量领域里的混乱。
转速标准源和脉冲光源的测速装置在原理上有质的区别,用脉冲光源测速装置来检测光电式转速表的方式不可取。
尽管当前的技术可以将频率信号源做到准确度达到10 - 6甚至更高,但它不能替代转速标准装置的功能和作用。
理由是:第一,脉冲光源光强过大,有可能造成检测人员无法及时发现转速表接收信号的能力或转速表本身光源存在的问题;第二,脉冲光源信号的跳变过于理想,不能代表定向反射纸真实的反射信号,与光电式转速表实际测量时的工作装态差异较大。
因此我们认为,只有使用转速标准装置才能完成对光电式转速表整个系统工作性能的准确检测,这也才是转速计量检测的真正目的所在。
脉冲光源用于光电式转速表检测尚存在如上弊病,所以更不能应用于其它类型转速表的检测。
针对这个问题,我们对国际上一些国家转速表校准方法进行了较为广泛的调研(如德、美、法、英、奥、加等) 。
比较统一的看法是:使用转速标准装置(即标准转速源) 对现有的各类转速表进行检测/ 校准,综合考虑了转速表实际情况,更具科学性和合理性。
光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术。
电机转速仪设计
电机转速仪设计本文将设计一种基于光电测量原理的电机转速仪。
此仪器能够自动采集电机转速，并将数据传输至中控系统中进行记录和处理。
通过该转速仪仪器，我们可以及时、准确地了解电机转速的变化，有助于及时发现电机故障并进行处理。
1. 总体原理电机转速仪的设计基于光电测量原理。
仪器内置一台激光发射器和一组光敏元件。
激光发射器能够向旋转的电机表面发射出一束光束，光敏元件能够感受电机表面反射回来的光信号，并转化为电信号。
利用这些信号，我们可以计算出电机的转速值。
2. 电机转速检测模块为实现自动检测电机转速的功能，我们需要设计一个能够自动采集电机转速的模块。
该模块的主要功能是感知电机表面反射回来的光信号，并将信号转化为数字信号输出给中控系统。
该模块主要由激光发射器、光敏元件、信号放大器和数据转换电路组成。
其中，激光发射器和光敏元件被放置在一起，形成一个检测头，以感测电机表面反射回来的光信号。
信号放大器能够放大感测到的信号，数据转换电路将放大后的信号转化成数字信号，并传送至中控系统中。
具体来说，激光发射器发射出的激光光束会被反射回来，产生一定的光强度变化。
这些光强度变化被光敏元件感测到，并产生电压输出。
这个电压信号被放大器放大后，经过带通滤波器滤波，并通过单片机进行数字化处理，最终转化为数字信号输出。
3. 中控系统中控系统是电机转速仪的核心部分，其主要功能是负责接收、处理和记录采集到的电机转速数据。
该系统由一个单片机控制器以及一块显示器组成。
控制器采用32位ARM处理器，并带有存储器。
该微处理器能够执行一系列算法，将从转速检测模块获取的数据进行处理，并输出到显示器上。
同时，中控器还可以将数据存储在内存中，以备查看。
显示器用于显示电机转速的数值。
用户可以通过该显示器查看电机的实时转速和历史转速曲线。
同时，用户也可以通过该显示器设置电机转速报警值，以便在转速超过该值时，自动报警并进行相应的措施。
4. 结论。
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沈阳航空航天大学课程设计（论文）题目数字式光电转速计的设计班级 94070301 学号 ************* 学生姓名刘鹏指导教师刘利秋沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称专业基础课程设计B院（系）自动化学院专业运载器综合测试技术班级94070301 学号2009040703018 姓名刘鹏课程设计题目数字式光电转速计的设计课程设计时间: 2012 年7 月9 日至2012 年7月20 日课程设计的内容及要求：1.内容设计采用单片机、光电传感器的数字式光电转速计。
实现转速的实时测量和LED显示，键盘设定转速上限值，并能给出转速超标报警提示。
2.技术指标（1）测量范围：0~50转/秒（r/s）。
（2）L ED显示：××r/s。
（3）键盘设定上限阈值。
（4）能给出转速超标的声、光报警提示。
3.要求（1）制定设计方案，并绘制出系统工作框图。
（2）绘制电路原理图，并将传感器、单片机试验箱、电源等硬件正确可靠的连接。
（3）用单片机实验箱进行程序设计与系统调试。
（4）撰写一篇6000字到8000字的课程设计报告。
指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日目录0 前言 (1)1 总体方案设计 (1)2 硬件电路设计 (2)2.1光电传感器 (3)2.2放大电路 (3)2.3单片机系统 (4)2.4LED数码管显示 (5)2.5键盘和报警电路 (6)3 软件设计 (8)3.1显示程序设计 (9)3.2键盘和报警程序设计 (9)3.3频率测量 (10)4 调试分析 (11)5 结论及进一步设想 (11)参考文献 (11)课设体会 (12)附录1 电路原理图 (13)附录2 程序清单 (14)数字式光电转速计的设计刘鹏沈阳航空航天大学自动化学院摘要：本文设计了由单片机控制的数字式光电转速计，由光电传感器、单片机、键盘设置报警和LED数码显示组成，主要使用了、LED主要器件，主要解决方案是利用光电传感器、单片机学习板等设计一个由LED显示物体转速的转速计。
此转速计具有测量精度高，操作简单明了等优点。
在选择设计方案时，除了要考虑能否实现测速性能，还要考虑价格以及测量精度问题，通过对转速测量资料的查阅还有我们的构思和设计，从而经过分析和比较，从实现难度、对器材的熟悉程度、器件用量、价格等方面进行综合考虑，然后最终确定方案。
关键词：光电传感器；单片机；AT89C52；LED液晶显示。
0 前言在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。
目前国内外测量电机转速的方法有很多，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、用电机转矩或者电机电枢电动势计算所得)、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。
其中应用最广的是光电式，光电式测系统具有低惯性、低噪声、高分辨率和高精度的优点。
加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD器件、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器在检测和控制领域得到了广泛的应用。
而采用光电传感器的电机转速测量系统测量准确度高、采样速度快、测量范围宽和测量精度与被测转速无关等优点，具有广阔的应用前景。
这次设计的内容包含了多个方面，从脉冲信号的产生模块（即光电传感器部分）、脉冲信号的处理模块和转速的显示模块三个模块入手，全面锻炼了我们信号采集，处理和分析的工作能力。
本次用AT89C52单片机的两个定时器/计数器来实现转速测量，用单片机电子计数法测量频率有测量频率法和测周期法两种方法。
单片机具有体积小、价格低廉、可靠性高、开发较为容易。
测量频率主要是在单位定时时间里对被测信号脉冲进行计数。
定时和计数功能最终都是通过计数来实现的，若周期的事件源是周期固定的脉冲，则可以实现定时功能，否则只能实现计数功能。
1 总体方案设计针对本课题的设计任务，进行分析得到：本次设计用光电传感器进行电压脉冲频率的测量，将电压频率转化为模拟电信号，再用单片机学习板够成一个能显示转速的测量仪器。
系统原理图如图1图1 系统原理图 整个电路的工作原理是用光电传感器将光电传感器产生的脉冲信号经单片机控制送入LED 数码显示，用键盘设置上限阈值，超出设定值有报警电路LED 灯和蜂鸣器报警。
光电传感器测量方案整个测量系统的组成框图如图2所示。
从图中可见，转子由一直流调速电机驱动，可实现大转速范围内的无级调速。
转速信号由光电传感器拾取，使用时应先在转子上做好光电标记，具体办法可以是：将转子表面擦干净后用黑漆(或黑色胶布)全部涂黑，再将一块反光材料贴在其上作为光电标记，然后将光电传感器(光电头)固定在正对光电标记的某一适当距离处。
光电头采用低功耗高亮度LED ，光源为高可靠性可见红光，无论黑夜还是白天，或是背景光强有大范围改变都不影响接收效果。
光电头包含有前置电路，输出0—5V 的脉冲信号。
接到单片机89C52的相应管脚上，通过89C52内部定时/计时器T0、T1及相应的程序设计，组成一个数字式转速测量系统。
图2 测量系统的组成框图 2 硬件电路设计本设计通过单片机对LED 显示、键盘、报警等电路控制将由光电测得的电信号转化为脉冲频率显示，以达到测量转速的目的。
硬件原理框图如图3所示光电脉冲测量 报 警单片机 数值显示 设置阈值图3 硬件原理框图 2.1光电传感器本设计中采用对射式光电传感器测量转速和采集信号。
光电传感器采集信号，这种传感器是把旋转轴的转速变为相应频率的脉冲，然后用测量电路测出频率，由频率值就可知道所侧转素值。
这种测量方法具有传感器结构简单、可靠、测量精度高的特点。
是目前常用的一种测量转速的方法。
从光源发出的光通过测速齿盘上的齿槽照射到光电元件上，使光电元件感光。
测速齿盘上有n 个齿槽，当测速齿槽旋转一周，光敏元件就能感受与开孔数相等次数的光次数。
被测电机转动m-M 转每秒，每转一周产生N 个电脉冲信号，因此，传感器输出波形的频率的大小为：m/nHz ≤f ≤M/nHz 测速齿盘装在发射光源(红外线发光二极管)与接收光源的装置(红外线接收二极管)之间，红外线发光二极管(规格IR3401)负责发出光信号，红外线接收三极管(规格3DU12)负责接收发出的光信号，产生电信号，每转过一个齿，光的明暗变化经历了一个正弦周期，即产生了正弦脉冲电信号。
光电传感器如图4所示。
图4 光电传感器电路图2.2放大电路由于光电传感器测得的信号较小，所以用放大器放大，采用仪表放大器，电路图如5所示该电路中U1和U2两个运算放大器及其附属电路构成了差动放大电路，此电路有较强的共模抑制比，输入电阻较高。
图中放大电路放大倍数Au=-R3/R4(1+2R1/R7)，其中光电 传感器 单 片 机 键盘和报警放大电路 LED 显示调节R7阻值可以改变放大倍数。
图5 放大电路2.3单片机系统单片机（single-chip microcomputer）是一块集成芯片，但不是一块实现某一个逻辑功能的芯片，而是在这块芯片当中，集成了一个计算机系统。
如中央处理器（CPU）、存储器（ROM,RAM）、I/O接口、定时器/计数器、中断系统等。
中央处理器是单片机的核心单元，他由运算器和控制器组成，他的主要功能是实现算术运算、逻辑运算、和控制。
51系列是基本型，包括8051、8751、8031、8951这四个机种区别，仅在于片内程序储存器。
8051为4KB ROM，8751为4KB EPROM，8031片内无程序储存器，8951为4KBEPROM。
其他性能结构一样，有片内128B RAM，2个16位定时器/计数器，5个中断源。
其中，8031性价比较高，又易于开发，目前应用面广泛。
本系统采用CPU为89C52的单片微机，89C52本身带有8K的内存储器，可以在编程器上实现闪烁式的电擦写达几万次以上，比以往惯用8031CPU外加EPROM为核心的单片机系统在硬件上具有更加简单、方便等优点，而且完全兼容MCS 51系列单片机的所有功能。
下面介绍89C52的主要管脚功能如下：VCC（40）：电源+5V；VSS （20）：接地；XTAL1（19）和XTAL2（18）：外接石英晶体振荡器；P0口（32-39）：双向I/O口，既可作低8 位既可作低8 位地址和8位数据总线使用，也可作普通I/O口；P1口（1-8）：准双向通用I/O口；P2口（21-28）：既可作高8位地址总线，也可作普通I/O口；P3口（10-17）：多用途端口，既可作普通I/O口，也可按每位定义的第二功能操作；RST（9）：复位信号输入端；ALE/PROG：地址锁存信号输出端；PSEN：内部和外部程序存储器选择线。
如图6所示图6 89C52单片机2.4LED数码管显示显示设计采用LED七段数码管显示，本电路数码管为共阴极接法。
两个74HC573数字锁存器分别对数码管的段选码、位选码锁存，由LE接口控制。
单片机P2.6接口控制段选，P2.7接口控制位选。
LED数码管显示电路如图7图7LED数码管显示电路2.5键盘和报警电路键盘按键采用独立式按键。
当按键被按下或释放时，按键触电的弹性会产生一种抖动现象。
当按键按下时，触点不会迅速可靠地接通；当按键释放时，触电也不会立即断开，而是要经过一段时间的抖动才能稳定下来。
而本次设计采用软件延时法来消除键抖动现象。
如图8，为独立式按键，P3.3口用来设置报警上限值。
超过上限值P1.5口为低电平LED1灯亮报警。
声光报警电路如图9所示图8 独立式键盘图9 声光报警电路3 软件设计软件在现代仪器中起到了至关重要的作用，在智能仪器设计中硬件与软件是紧密结合起来的，软件的设计减少了硬件设备的使用，既降低了成本，又提高了效率，传统仪器的许多硬件设备已经被软件所取代，使现代仪器更加智能化。
软件的设计包括程序的总体设计和对程序的模块化设计。
按整体功能分为多个不同的模块，单独设计、编程、调试，然后将各个模块装配联调，组成完整的软件。
在本设计中软件起着决定性的作用，下面为本次课设总设计图和各部分软件设计。
总设计图如图10所示图10主程序流程图3.1显示程序设计将转速测量值在LED上显示出来的程序。
如图11所示图11 显示程序设计框图3.2键盘和报警程序设计键盘报警程序由键盘程序（如图12所示）和报警程序（如图13），通过按键设置上限阈值，当测量值超过设定值启动报警程序进行声光报警。
图12 按键字程序流程图图13 报警程序流程图3.3频率测量该部分程序是对方波输入信号进行处理，通过测周期法测出频率。
流程图见图9图14 频率测量模块流程图4 调试分析由传感器发送来的采样信号通过接口电路传送到单片机里，单片机通过对信号的处理来控制光电传感器对转速的测量并且测量的数据通过LED显示出来。