飞机数显转速表的设计
转速表的设计
南京工程学院课程设计任务书课程名称微机原理及应用B院（系、部、中心）自动化学院专业班级起止日期指导教师学生姓名学生学号目录：1．课程设计题目任务及要求 (2)2. 课程设计目的 (2)3. 总体方案 (3)4. 原理框图 (4)5. 系统模块详细设计与调试 (5)6. 设计总结 (11)7. 参考文献 (12)8. 附件材料 (12)一.课程设计题目转速表的设计课程设计任务及要求:设计一个转速表,要求可测0~9999转/分的电机的转速,并将转速值在四个LED上现实出来，用8253采样点电动机产生的转速脉冲。
具体要求：1 转速表测量范围0~9999转/分，在完成基本的转速测量与显示功能基础上，还必须具备启/停控制、复位辅助功能。
2 转速显示采用用8段LED数码管实现，显示方法可根据实际情况才用动态或静态显示。
二．课程设计目的运用＜＜微机原理及应用Ｂ＞＞课程等知识，根据题目要求进行软硬件系统的设计和调试，从而加深对本课程知识点的理解，使学生综合应用知识能力，设计能力，调试能力及报告撰写能力等显著提高。
掌握８２５３可编程定时／计数，８２５５可编程并行接口芯片，８２５９可编程中断控制器和七段数码管ＬＥＤ的应用。
三．总体方案１）设计思路（１）采用一片８２５５控制数码管显示，启动停止开关的读取，其中ＰＡ接数码管的段制端，ＰＢ口接数码管的位控制端，ＰＣ口设为输入拨动开关，这样可设８２５５工作在方式０，ＰＡ、ＰＢ口为输出，ＰＣ口为输入。
（２）由于需在固定的采样周期内对电机产生的脉冲进行计数，因此可以选用一片８２５３作为定时计数。
８２５３共有３个１６位的计数器，可将一个计数器设为工作方式０，并将其ＣＬＫ端与１Ｍ时钟相连，建议将此计数器初值设为５００００，这样每５０ＭＳ产生一次定时中断；由于采样周期大于５０ＭＳ，因此可通过对中断次数的计数来实现１Ｓ定时。
（３）将８２５３作为定时的计数器ＯＵＴ端与8259 的中端请求端相连，当８２５３定时到时就向８２５９发出一次中断请求。
某型直升机旋翼转速表的数字化设计方案
某型直升机旋翼转速表的数字化设计方案吴光彬;汪智超;徐路【摘要】提出某型直升机数字旋翼转速表的研制方案,给出以频率/数字(F/D)变换电路为核心的主要硬件原理,分析了采样误差的产生及抑制误差的措施.装机部件研制成功证实了方案的可行性.【期刊名称】《直升机技术》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】4页(P46-49)【关键词】直升机;数字旋翼转速表;频率/数字(F/D)变换电路【作者】吴光彬;汪智超;徐路【作者单位】海军航空工程学院控制工程系,山东烟台264001;海军驻景德镇地区航空军事代表室,江西景德镇333000;海军驻景德镇地区航空军事代表室,江西景德镇333000【正文语种】中文【中图分类】V241.020 引言某型直升机是20世纪80年代进口的产品，机载设备磨损、老化严重，特别是旋翼转速表，自20世纪90年代以来，因故障率太高，且无法修理，加上备件短缺，订货难，价格昂贵，已经严重影响了该型机的完好率，而且由于原设计思想落后，检测和维护难度大，国外已经停产。
若立足于国产化，采用模拟、数字集成电路技术进行重新研制，可获得可观的经济效益。
1 直升机旋翼转速表的实现方法旋翼转速指示系统由两部分组成。
一部分由主减速器带动转速表传感器产生三相交流电，经远距离传输装置(同步器)，通过两个指示器中的白指针指示出旋翼的转速，精度为±2rpm。
图1所示为第一旋翼转速指示系统。
另一部分由主传动轴带动电磁传感器DV＊＊转动，产生两相相位相差90°的交流电，经单—三相转换装置(斯柯特变压器)转换成三相交流电送给两个指示器，通过两个指示器中的花针指示出旋翼的转速(见图2)。
正常情况下，两个指针的指示应当重合。
图1 第一旋翼转速指示系统图2 第二旋翼转速指示系统2 数字旋翼转速表方案根据某型直升机旋翼转速表国产化研制报告的战术技术指标，改制后的旋翼转速表应能够数字显示旋翼的精确转速并模拟显示旋翼的转速范围，指示旋翼的转速是否正常，且能和进口产品互换使用，各项性能指标达到并超过原进口产品。
数字式光电转速计的设计论文
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。
飞机发动机指示系统课件
参数信息。
PART 06
飞机发动机指示系统案例 分析
案例一：某型飞机发动机指示系统的改进
总结词
技术升级与优化
详细描述
某型飞机发动机指示系统在长期使用过程中，存在一些性能下降和故障频发的问题。为了提高系统的可靠性和稳 定性，进行了全面的技术升级和优化。包括采用新型传感器、改进数据处理算法、增强系统抗干扰能力等措施， 显著提高了发动机指示的准确性和响应速度。
利用无线传输技术，实时监测发动机状态，降低线缆成本和维护难 度。
先进传感器技术
应用新型传感器技术，提高发动机参数的测量精度和响应速度。
智能化发展
01
智能故障诊断
利用大数据和人工智能技术，实 现发动机故障的智能诊断和预测 。
智能控制
02
03
智能维护
集成先进的控制算法，实现对发 动机的智能控制，提高燃油效率 和性能。
总结词
创新设计与应用前景
详细描述
针对现有飞机发动机指示系统的不足，新型飞机发动机指示系统在设计和应用方面进行 了创新。采用了更加智能化的数据处理技术和先进的显示技术，实现了更加精准、实时 的发动机状态监测和故障预警。同时，该系统还具有良好的兼容性和可扩展性，为未来
飞机发动机技术的发展提供了有力支持。
软件升级
针对软件故障，可以通过升级软件版本的方 式进行修复。
专业维修
对于一些复杂的故障，建议寻求专业维修人 员的帮助，确保安全可靠地排除故障。
PART 05
飞机发动机指示系统的未 来发展
技术创新
数字显示技术
采用高分辨率的数字显示技术，替代传统的模拟仪表，提供更清 晰、准确的发动机参数信息。
无线传输技术
显示与报警
基于FPGA的飞机参数显示器转速信号采集设计
Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 101【关键词】飞机参数显示器 转速采集电路 采样频率 FPGA飞机参数显示器是综合航空电子系统的重要组成部分，主要显示飞机的重要参数信息，用来补充显示主显示器或作战显示器上不易直接显示的飞机状态参数，而其中发动机转速则是飞机发动机工作正常与否的重要信息，与飞机的飞行安全息息相关。
所以飞机参数显示器中发动机转速信息采集的准确性，直接关系到飞机的安全性和可靠性。
飞机发动机通过自身的转速传感器、信号放大器等，将转速物理量转换成电子设备可以识别的电信号。
在现代航电系统中，对输入电信号准确采集是后端处理的基础和前提，而后端数字化处理的精度和实时性是精准控制发动机推力的重要因素。
本文对转速信号前端预处理电路和FPGA 采样设计进行了详细的分析和计算，为以后同类电路设计提供理论支持。
1 转速信号前端预处理电路转速信号一般为发动机转速传感器给出的一定频率，一定幅值的正弦波信号。
在我们的参显中，转速信号的前端处理电路主要负责将左、右转速信号调理为TTL 电平的标准方波信号，具体的实现方案如图1所示。
1.1 保护电路保护电路的主要功能是隔离前后电路，提高驱动强度，防止浪涌。
不同型号的参显该部分电路有些差别，常见的几种实现方式为：利用运放跟随电路，实现前后隔离，提高驱动能力；利用稳压二极管实现过压保护，防浪涌功能。
电路分别如图2，图3所示。
1.2 箝位电路基于FPGA 的飞机参数显示器转速信号采集设计文/苗蔚 张传森 万实箝位电路的主要功能是将转速信号箝位在固定的一个小电压上。
通常利用两个二极管来实现（该电路视型号而定，有些型号上没有该电路），该电路将转速信号幅值箝位在0.7V 左右。
具体实现方式如图4所示。
1.3 比较电路比较电路是将转速信号由正弦波信号转换为TTL 电平的关键电路，一般由比较器来实现，该电路的核心在于比较电压的设置。
基于MCS-51单片机的航空转速表检测仪
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２—１８４１（２００８）０８—００２８一０３
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃ Ｔａｃｈｏｍｅｔｅｒ Ｔｅｓｔｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ＭＣＳ－５１
ＬＩ Ｊｕｎ，ＸＵ Ｈｕｉ—ｂｉｎ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｉｒ Ｆｏｒｃｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００２２，Ｃｈｉｎａ）
钟频率取１ｍＨｚ，则．厂＝０～２５０ ｋＨｚ．满足０—５０Ｈｚ连续变化的要 求。工作框图如图２所示。
数字式三角函数发生器由７４ＨＣ３９３计数器、２７３２存储器 和７４ＨＣ５７３锁存器３部分组成。由ＡＤ６５２输出的０—５０Ｈｚ一
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ Ｓｅｎｓｏｒ
Ａｕｇ．２００８
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显示电路由７４ＬＳ２７３锁存器和数显器组成。ＬＥＤ数显器各段 与一个固定驱动端Ｉ：１连接。外接７４ＬＳｌ６４移位寄存器对应于 数码管。 ４检测仪的软件设计 ４．１主程序设计
２００８钲 第８期
仪表技术与传感器
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ Ｓｅｎｓｏｒ
数字转速表设计
信息与通信学院课程设计课程名称数字电子技术基础课题名称 3. 数字转速表的设计专业电子信息工程2012年2月17 日摘要数字电路包括了脉冲电路和数字逻辑电路两部分。
脉冲电路主要研究脉冲的产生、变换和测量。
尽管脉冲波形形状多样，但它们都有共同点，就是整个波形都由若干个暂态和稳态过程组成。
为了获得暂态过程，脉冲电路必须包括两个组成部分：一个是开关电路，用来接通和断开电路，以破坏电路稳态建立暂态；一个是惰性电路，用以控制暂态过程时间。
我们使用的开关是晶体三极管、二极管、MOS管及由它们构成的集成电路。
常用的惰性电路有RC、RL、RLC和延迟线，其中以RC电路为主。
数字逻辑电路是一门研究数字信号的编码、运算、记忆、计数、存储、分配、测量和传输的科学技术。
简单地说是用数字信号去实现运算、控制和测量的科学。
数字电路与模拟电路相比有如下优点：1．电路结构简单，容易制造，便于集成和系列化生产。
成本低廉，使用方便。
2．由数字电路组成的数字系统，工作准确可靠，精度高。
3．不仅能完成数值运算，还可以进行逻辑运算和判断，在控制系统中这是不可缺少的．因此数字电路又可称作数字逻辑电路。
数字电路相对于模拟电路的这一系列优点，使它在通信、自动控制、测量仪器及计算机等各个科学领城内得到广泛的应用。
所以熟练数字电路的设计在未来的电路设计中占据重要的地位。
一、方案设计1.方案一如上图所示，该方案要用到单片机，电路简单，而且制作成本低，但是对于我们没有学过单片机的学生来说，该方案的难度很大。
所以不采取这个方案。
2.方案二如上图所示，该方案使用十进制计数器，一方面用来时间的统计，一方面用来统计转速。
同时利用按钮来实现转速和时间的切换显示。
避免了使用单片机带来的困难。
但是缺点是使用芯片多，且电路复杂。
但是对于刚刚学完数电和模电的我们来说这能选择这个方案。
二、设计思路分析1.转速信号：用信号发生器提供信号，来模拟转速。
转速的测量方法：测量一分钟内信号发生器的信号的上升沿的个数即为转速。
737ng的仪表介绍解析
除了这7种模式以外,737NG还有两种增强型的近地警告模式
(EGPWS):
地形越障平台 —— 进近中下降过早
地形警戒 2021/2/11 —— 显示飞机周围的地形
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模式1 —— 大下降率
不论襟翼和起落架位置如何,只要下降率过大,系统首先给出“SINK
RATE”的音响警戒（alert），如果下降趋势持续恶化，系统会给出
2021/2/11
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未来的飞行仪表在显示信息大大丰富的同 时,带来了如何对这些信息进行有效管理的新 课题。但无论如何,这是飞行仪表发展的方向， 我们必须面对它的来临。
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谢谢!!
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2. 增加米制显示,适应 了非英制国家的航 空市场，减少了因 飞行员误算而导致 飞错高度的可能 （箭头 2和4）;
3. 显示所选高度（箭 头 4和5），方便飞 行员在人工操纵飞 机时快速校对而无 需抬头。
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4. 更多的警告功能,提供了更高的安全裕度。 如高度不一致警告（表示机长和副驾驶的高度指示相差
737NG的仪表介绍
2021/2/11
1
1993年11月,波音启动了新一代737-700项目,当时美国西 南航空公司订购了63架飞机。首架飞机于1997年12月投入 运营。
737NG和老一代737CL相比，最显而易见的区别就是它 的驾驶舱，更准确地讲，就在于它的仪表显示。737NG采用 6块可互换的液晶显示组件为飞行员提供飞机的姿态、导航 以及发动机参数等信息。其设计思想和布局速度显示采取了和737CL一样的速度带形式,但 是功能丰富了许多。 1.增加所选速度指示
2021/2/11
小型四旋翼飞行器状态显示仪表设计
小型四旋翼飞行器状态显示仪表设计摘要本文设计了一种基于STM32微处理器的小型四旋翼飞行器飞行状态的显示仪表系统，它以动态图的形式实时更新显示四旋翼的俯仰、横滚、航行角等姿态及基本飞行参数，该系统达到了良好的显示效果，也实现了良好的人机交互协作。
关键词：机器人，四旋翼飞行器，飞行控制系统，状态显示仪表系统小型四旋翼飞行器由于体积小，执行任务时隐蔽性强，操作实施简便，能够帮助士兵在战场上侦察近距离、小范围、复杂地形环境下的敌情，还可以用作靶机或是特殊情况下部队之间的通信联系工具，甚至还能装上弹药直接用作攻击性武器，因此，它具有较好的军事应用价值［1］。
为了更好地操纵小型四旋翼飞行，发挥其更加优良的性能，必要的检测和参数监控就显得尤为重要，所以本文设计了小型四旋翼飞行器飞行状态的显示仪表系统，可以用来显示四旋翼飞行中各参数的变化情况，以便随时掌握四旋翼主要飞行参数和重要的状态参数，确保能安全稳定地操作四旋翼，及时发现故障和不安全因素，减少飞行事故，保证四旋翼飞行器安全而可靠地飞行。
1状态显示仪表系统状态显示仪表系统是四旋翼飞行器的重要组成部分，它的性能将直接影响整个四旋翼飞行器系统的飞行控制性能。
该系统具有数据实时采集、控制指令实时发送以及对飞行航迹实时显示的功能，包括导航显示软件和地面站设备。
其中，导航软件系统主要进行电子地图配准、航线的规划、飞行状态的监视、任务设备的控制与状态的回送、系统自我检测和地面通信；地面站设备包括电台、PC等。
一套功能良好的无人机状态显示仪表系统软件，能够很好地帮助地面操作人员对飞行器进行飞行状况监视和实时控制。
状态显示仪表系统是通过串口通信和无线数传电台接收来自飞行器的遥测数据包，并且通过通信协议对遥测数据包进行解析，然后进行实时显示，能实时采集分析遥测数据、定时发送遥控指令以及显示飞机位置数据的地面监控平台［2］。
综合考虑状态显示仪表系统监控平台的功能要求，可以把监控平台分为四大块，第一大模块是数据的通讯控制与数据接收模块，第二大模块是数据处理模块，第三大模块是数据显示模块，第四大模块是数据存储模块。
某型直升机旋翼转速指示器的研制
某型直升机旋翼转速指示器的研制魏麟; 何利清; 林翔; 刘晔璐【期刊名称】《《电子设计工程》》【年(卷),期】2019(027)020【总页数】5页(P50-54)【关键词】直升机; 旋翼转速; 指示器; 电路设计【作者】魏麟; 何利清; 林翔; 刘晔璐【作者单位】中国民用航空飞行学院四川广汉 618307【正文语种】中文【中图分类】TN605直升机旋翼是直升机非常基础重要的一部分系统，是直升机从启动到着陆过程中产生升力和拉力的部件，合理、准确的测量显示旋翼转速对直升机的健康状态监测及飞行员的安全驾驶都十分关键。
针对某型直升机的研发背景，制造了旋翼转速指示器，能够有效实时的显示出旋翼转速。
该旋翼转速指示器使用的元器件及材料选取的国产数量比达到了99.2%，设计时贯彻通用化、系列化、组合化原则，为国内同型号直升机的旋翼转速测量提供了实现方法。
1 工作原理与结构设计1.1 工作原理旋翼转速指示器的工作原理是通过接收旋翼转速磁传感器输出的频率电压信号[1]，将此频率电压信号首先进行滤波和调理后，送给CPU处理器进行频率采集，频率与旋翼转速成正比。
通过CPU的运算处理后输出与步进电机旋转角度一致的步进频率，然后步进电机旋转带动指针轴运动，指针随指针轴旋转到与旋翼转速对应的位置。
旋翼转速指示器工作原理框图如图1所示。
1.2 结构设计旋翼转速指示器主要由壳体组件、LED光源、刻度盘、指针、步进电机线路板组件、驱动线路板组件、电源线路板组件、滤波线路板组件、后座板组件及插座等组成。
壳体组件由壳体、外壳和玻璃组成，玻璃用密封粘接剂接在壳体内壁上，然后将外壳装入壳体中，并在周围连接处进行焊接。
支撑板支撑着刻度盘、LED光源和圆形支架，指针装在步进电机线路板组件自带的指针轴上。
旋翼转速指示器三维模型图如图2所示。
图1 旋翼转速指示器工作原理框图图2 旋翼转速指示器三维模型2 硬件设计旋翼转速指示器的硬件包括电源模块、照明模块、信号调理模块、CPU处理模块、步进电机驱动模块等单元组成，以下给出关键电路设计。
数显转速表
数显转速表摘要：随着现代科学技术的发展，计量技术相应地也得到迅速发展。
在这个领域中，数字仪表越来越现实它的优越性和生命力：精度高、速度快、便于记录、控制和传递，因而数字式仪表得到了广泛的应用。
在转速计量方面，数字转速表更是一种理想的测量仪器。
随着单片机的出现，以单片机为核心的数字转速表更是得到了广泛应用。
本文便是运用AT89C52单片机控制的数字式转速表。
数字式转速表就是对电机转速进行测量，显示自行车转速，并观察自行车运行的基本情况。
本设计主要用AT89C52作为控制核心，由干簧管传感器，液晶显示器等构成。
充分发挥单片机的性能。
本文重点是数字转速表的硬件电路和软件设计。
本设计优点是电路较简单、功能完善、测量速度快、精度可调节、控制系统可靠，性价比较高等特点。
目录1 前言 (1)1.1 设计目的和要求 (1)1.2 设计方法 (1)2总体设计方案 (2)3单元模块设计 (3)3.1 特殊器件的介绍 (3)3.1.1 AT89C52器件 (3)3.1.2 液晶显示器LCD1602 (4)3.1.3 电位器W504 (7)3.1.4 干簧管传感器 (7)4软件设计 (9)4.1说明软件设计原理及设计所用工具 (9)4.2画出软件设计结构图、说明其功能 (9)4.3画出主要软件设计流程图 (11)4.3.1中断子程序的设计 (11)4.4 数据处理子程序的设计 (12)4.4.1速度和里程计算子程序 (12)4.5 显示子程序的设计 (12)5系统调试 (13)5.1 硬件调试 (13)5.2 软件调试 (13)6结论 (14)7总结与体会 (15)8参考文献 (16)附录1: (17)附录2: (18)1 前言1.1 设计目的和要求本设计采用MCS-51系列单片机设计一种体积小、操作简单的便携式自行车的速度里程表，它能自动地显示当前自行车行走的距离及运行的速度。
实现的方法主要是利用AT89C52芯片和干簧管传感器等元器件的配合。
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。
红外转速表的设计
红外转速表的设计【摘要】红外线数字转速表，用来测量转动速率的测量仪表。
本设计介绍了用数字电路进行红外线数字转速表的设计、安装、调试等，并给出了总电路的原理框图，以及总电路和单元电路的原理图。
设计中分析了电路的基本原理介绍了红外线数字转速表的工作过程。
实时控制结果表明，转速表能够准确的计数，以及数字形式显示，此红外线转速表比普通的机械转速表测量的准确度高，结构简单，提高系统可靠性.而且各项性能指标优于原模拟控制系统。
【关键词】红外线；转速表；数字电路1.引言转速表的数字化给人们的生活带来了极大的方便，广泛用于机动车辆、航空、船舶、机械设备等的重要领域。
由于红外线和数字集成电路技术的本身特性，使红外线数字转速的计数准确、性能稳定、体积小、便于安装。
2.转速表的功能要求（1）准确计数，并且四位数字形式显示，测速范围为0000～9999转/秒，实现近距离测量；（2）转速表的探头用红外线的发光管和接收管；（3）发射的红外线用一定的频率调制，接收的调制脉冲通过解调电路得到被测转动体的转速脉冲。
3.红外线转速表的工作原理红外线转速表采用的红外线反射式探头。
反射式控头、发光管和受光管在被测物体同侧，当探头接近物体时，接收到探头的红外线信号，用于测量转速比较方便。
测量转速的探头根据测量距离可采用透镜系统，也可不采用透镜系统。
当被测物体离开探头距离在15厘米以内时，无需采用透镜。
探头设计时可采用小功率发光管MLED81和光敏受光管PH3028。
两管并排放置，两个管子的中心线夹角很小，使它们在10厘米～15厘米远处相交。
在接近物体上漫反射回来的光线工作，对全黑物体，接收灵敏度很低，对白色物体和镜面反射体接收最灵敏，也能接收其他颜色物体的反光射，但相应的探测距离要近些。
测量转速的探头经常用透镜系统，根据光学的折射反射原理，发射管和接收管都固定在探测架上，通过透镜聚焦。
在探测架中间用半透膜使发射的红外线折射向转动物体，又能使从转动的物体反射回来的红光线通过半透膜射向接收管。
数字转速表设计正文
目录1 绪论 (2)1.1课题描述 (2)1.2基本工作原理及框图 (3)2 相关芯片及硬件电路设计 (3)2.1 霍尔集成传感器 (3)2.2 时基信号发生器 (5)2.2.1 555定时器基本组成 (5)2.2.2 555定时器的主要性能参数 (6)2.2.3 由555定时器的构成的实际信号发生器的电路图及工作原理 (7)2.3 选通门电路 (8)2.3.1 CD4011的引脚图和功能 (8)2.3.2 CD4011构成的选通门电路 (8)2.4 三位十进制计数及LED显示组件电路 (9)2.4.1 CL102的特点 (9)2.4.2 CL102的引脚功能 (10)总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1绪论1.1课题描述随着科学技术的发展电子应用技术日益频繁的被人们所利用，不仅在日常生活中而且在生产中更是被人们喜于接受。
这些对推动我国经济发展以及提高生产效率等有重大意义。
电子技术应用不仅应用在高端科技领域内而且和生活息息相关，例如各种电器电路板设计，维修等都需要结合电子技术来完成。
而作为电子信息工程专业的学生掌握这一技术显得更为重要，而课程设计这一环节是对我们是否掌握知识的一大考验，或者是理论结合实际的一种锻炼，更是对我们前面所学过的科目如模拟电子技术才，数字电子技术以及原理图设计等的综合应用。
而且通过《数字转速表设计》这课题的设计通过真正意义上的实践来发现自己的不足并通过深思后再得到老师和同学的帮助更能留下深的印象并在以后的学习实践中来弥补自己的不足。
而课程设计最大一方面的意义是能提高我们得应用能力和科技创新能力。
本课题是设计一个具有实际应用意义的电子转速表，它是一个将被测转轴的转速用数码显示电路进行定量显示的技术装置。
1.2基本工作原理及框图本课题设计的数字转速表是由装有永久磁铁的转盘、霍尔集成传感器、选通门电路、时基信号电路、计数及数码显示电路等组成。
其基本工作原理是：由霍尔传感器获取转速信号,次信号通过由时基信号控制的选通门，最后被送进计数器，通过对脉冲进行计数而推算出转速,并由数字显示器件直接显示。
数字显示转速表设计
数字显示转速表设计作者：贾强来源：《科技与创新》2015年第13期摘要：磁敏传感器是利用导体、半导体的磁电效应制成的，它是一种能够将磁场信号转换为电信号的传感器。
磁敏传感器的主要作用是检测磁场信号，最大的优点是无接触检测，也就是磁敏传感器与被检测物体之间不需要直接接触就能得到相应的反馈信号。
简要叙述了磁敏传感器的基本内容，并基于磁敏传感器设计了一款实用性比较强的数字显示转速表——霍尔传感器。
关键词：磁敏传感器；集成霍尔元件；CD4026；CD4060中图分类号：TH824+.1 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.13.0891 课题研究背景和意义随着科学技术的迅猛发展和人类社会的不断进步，传感器技术频繁出现在工业生产和人们的日常生活中，这对推动我国经济的发展和提高生产效率等有重要的意义。
因为制造磁敏传感器时选用的材料不同，所以，可将其分为磁敏电阻、磁敏晶体管、霍尔（集成霍尔传感器）传感器、干簧管和差动变压器等。
磁敏传感器被广泛应用于自动控制（电动机速度控制、位移控制等）、电磁测量（高斯计、电流检测、电流传感器/变送器、直流无刷电动机、转速检测等）和生物医学等领域。
那么，什么是霍尔效应呢？当导体中有电流通过时，它周围的空间就会形成环流磁场，在垂直于电流和磁场的方向上便会产生一个电压，这种产生电压的现象就被称为霍尔效应。
目前，在生产实践过程中，应用最多的就是集成霍尔传感器，它集成了稳压电路、放大电路、触发电路和驱动电路等多种电路。
由于集成霍尔传感器具有体积小、功能多、安装使用方便和坚固耐用等优点，所以，它在工业生产和日常生活中被广泛应用。
本文基于霍尔传感器设计了一款具有实际应用意义的数字显示转速表，它不仅节省了大量的人力和物力，提高了工作效率，还具有准确度较高、实时性强、数据直观、操作方便和电路简单等特点。
2 元器件的选择2.1 CD4026CD4026芯片具备2大功能：①具有十进制计数功能；②具有七段译码功能。
数字转速表设计(AT89C51)
目录第一章概述 (2)1.1 单片机的在生产生活的的应用 (2)1.2 课题简介 (2)第2章总体方案的确定 (3)2.1 设计思路 (3)2.2 硬件设计方案 (3)2.3 软件设计方案 (4)第3章硬件电路的设计 (5)3.1 时钟电路设计 (5)3.2 按键电路设计 (5)3.3 显示电路设计 (6)3.4 脉冲电路设计 (6)3.5 整体电路的细节修改与调整 (7)第4章软件的设计 (8)4.1 显示子程序设计 (8)4.2 按键扫描设计 (9)4.3 中断程序设计 (10)第5章系统调试 (11)5.1 系统调试与仿真 (11)5.2 调试与仿真中产生的问题 (11)5.3 仿真截图 (11)第6章总结与体会 (14)参考文献 (15)附录A 总硬件设计图 (16)附录B 程序清单 (17)电气与信息工程系课程设计评分表 (24)第一章概述目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。
因此，单片机的学习、开发与应用就显得越发的重要了。
1.2课题简介本课题要求以MCS-51系列单片机为核心，设计一个数字转速表对脉冲转速信号进行检测，能将所测量的转速在LED显示器上显示（十进制），并具有方便的键盘操作（启动、停止、复位）功能。
第2章总体方案的确定2.1 设计思路1、设计1S定时：T0作定时器，定时20ms。
这样计20个循环即是1S。
2、T1作计数器，接收外部的脉冲个数。
3、在1S内的脉冲个数乘以60即得每分钟的脉冲个数，而电动机是转一圈产生一个脉冲，所以每分钟的脉冲个数即是电动机每分钟的转速。
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。
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飞机数显转速表的设计
现在许多飞机上大量采用集成电路对其仪表内部的电子信号进行处理，显示方式则采用LED显示器、液晶显示器、电子显示器进行数字化显示，实
现座舱的数字化。
这种信号处理及显示装置不仅具有体积小、重量轻、价格低廉等优点，而且显示精度比较高，使用寿命长，容易维护。
根据这一趋势，本文提出了发动机转速表的数字化设计方案。
测量飞机发动机转速的仪表，必须具有三个重要的特点：(1)要能够传送较大的力矩;(2)要适于远距传输;(3)温度误差要小。
目前在飞机上广泛使用的转速表多为磁转速表，因为磁转速表符合上述三项相要求。
但是磁转速表的缺点是在生产、使用过程中不断出现这样或那样的问题，且故障现象有一定的随机性，大多数是指针指示时的摆动问题。
本文针对磁转速表存在的上述问题对转速表进行改装，在不改变磁转速表的电气接口和机械接口的前提下，运用数字化测量技术来实现发动机转速的测量及显示。
总体设计方案
本文对磁转速表进行数字化改装的总体设计思想：将连续变化的被测模拟量转换成离散的数字量，再经过数据采集、计数、编码、数据传输与存储，最后完成数据处理、显示等工作;在转速测量方面，通过对传给指示器同步电机的传感器的三相交流电信号进行变换处理得到一频率与转速相等的方波信号，再对其进行定时计数而得出转速;在转速显示方面，采用精确显示。
可行性分析
本设计方案是否可行关键在于数字化后的转速表能否在实时测量、准确度、稳定性、可靠性等方面达到技术指标要求。