基于单片机的转速测量系统的设计
基于单片机的转速测量系统设计讲解
基于单片机的霍尔测速报警系统的设计摘要转速作为工程中应用的一个非常广泛的参数，它的测量方法有很多，而模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法，这种测量方法已不能适应现代科技发展的要求，在测量范围以及测量精度上，已不能满足大多数系统的使用。
随着大规模及超大规模集成电路技术的迅速发展，数字系统测量得到普遍应用，特别是单片机对脉冲数字信号的强大处理能力，使得全数字测量系统越来越普及，其转速测量系统也可以用全数字化处理。
本设计属于码盘转速测量系统，用来测量来自于外部的不同的转速值。
实现转速的实时测量和显示。
本系统以AT89C51单片机为核心，旋转编码器实时轴转速测量，同时用八位串行段码式LCD数码管显示模块显示。
旋转编码器输出电压为4.25V，8位二进制自然码送入单片机处理后经过计算处理，再查表转换为10进制数，送LCD模块显示。
本文从转速测量原理入手，详细阐述了转速测量系统的工作过程，以及硬件电路的设计、显示效果。
本文吸收了硬件软件化的思想，实现了题目要求的功能。
关键词：转速测量, 旋转编码器，单片机, LCD显示模块ABSTRACTSpeed is a very wide range of engineering applications one parameter , the measurement method more, and collection and processing of analog simulation has been the main method of speed measurement , this measurement method can not meet the requirements of modern technology , the measurement range and the measurement accuracy, can not meet with most systems. With the scale and development of VLSI technology, digital systems have been widely used to measure , especially for single-chip digital signal processing power pulse , so that the increasing popularity of digital measuring system , the speed measurement system can also be used the whole digital processing .The design for the code wheel speed measurement system for measuring the speed of different value from the outside. Achieve real-time measurement speed display . Specific applications AT80C51 microcontroller as the core , rotary encoder shaft speed real-time measurement , while eight serial code segment LCD display module displays . Rotary encoder output 4.25V, 8 -bit binary code into the microcontroller processing natural treatment has been calculated , and then converted to a decimal number look-up table , sending the LCD module .In this paper, starting from the speed measurement principle , elaborated on the work process speed measurement systems, and hardware design , display effect. This article has absorbed the idea of hardware and software to achieve the requirements of the subject function.Keywords: speed measurement, rotary encoder, microcontroller, LCD display module1绪论1.1转速测量技术简介转速测量是利用相关精密仪器测量运动物体的角位移的一种测量方法，常用的测量仪器为测量角位移的数字编码器和光电轴编码器，因其具有分辨率强、测量精度高和工作可靠等特点，被广泛用于测速系统中。
基于单片机的电机转速测量系统设计
单片机课程设计题目基于单片机的电机转速测量系统设计学院名称指导教师电气工程学院***班学级号电力**班*************学生姓名**2012 年1 月5 日摘要在工程实践中，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。
本设计主要用STC89C51作为控制核心，由光电传感器、1620A-1液晶显示屏，直流电机构成。
详细介绍了单片机的测量转速系统及单片机控制转速系统。
充分发挥了单片机的性能。
本文重点是测量速度并显示在液晶屏上。
最后系统调试，通过仿真软件proteus验证方案的正确性后，再进行实物的测试，经过不断的调试最终得出正确的结果。
关键字：STC89C51（单片机）；转速；传感器；控制引言 (1)1系统方案提出和论证 (2)2系统功能概述 (3)2.1 光电传感器简介 (4)2.2 系统要求及主要内容 (5)2.3 系统技术指标 (5)3 系统总体设计 (6)3.1 硬件电路设计思路 (6)3.2 软件设计思路 (6)4 硬件电路设计 (7)4.1 单片机模块 (7)4.1.1 处理执行元件 (8)4.1.2 时钟电路 (11)4.1.3 复位电路 (12)4.1.4 显示电路 (13)5 软件设计 (16)5.1 单片机转速程序设计思路及过程 (16)5.1.1 单片机程序设计思路 (17)5.1.2 单片机转速计算程序 (18)4.2 程序设计 (19)4.3 C语言程序 (20)6 系统调试 (27)6.1 硬件调试 (27)6.2 软件调试 (28)6.3 综合调试 (30)6.4 故障分析与解决方案 (30)7 结论与经验 (31)参考文献 (32)致附谢 (33)录 (34)引言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，适时对转速的测量有效地可以反映电机的状况。
基于AT89C52单片机的转速测量系统设计
目录1.1单片机技术课程设计任务书 (3)1.1.1课程设计任务 (3)1.1.2课程设计目的 (3)1.1.3课程设计要求 (3)1.1.4课程设计内容 (3)1.1.5课程设计报告要求 (3)1.1.6课程设计进度表安排 (4)1.1.7课程设计考核办法 (4)1.2总体设计方案(画出一个实现电路功能的大致框图) (5)2.硬件电路（各组成部分电路）设计及其原理说明 (6)2.1转速信号采集 (6)2.2转速信号处理电路 (7)2.3测量系统主机部分设计 (9)2.3.1复位电路 (9)2.3.2晶振电路 (11)2.3.3最小系统的仿真 (12)2.4显示部分设计 (13)3.软件系统设计 (18)3.1语言的选用 (18)3.2主程序初始化 (19)3.2.1定时器的初始化 (19)3.2.2中断允许控制 (20)4.元器件的选择及其相关技术数据，参数的计算 (22)4.1传感器 (22)4.2放大器 (24)4.3单片机AT89C52 (25)4.4LED显示器 (29)5.总体电路原理图及其整个电路的工作原理.............................................. 错误！未定义书签。
5.1总体电路原理图见附表A。
........................................................... 错误！未定义书签。
5.2转速测量系统的原理。
................................................................... 错误！未定义书签。
5.2.1转速测量方法........................................................................ 错误！未定义书签。
5.2.2转速测量原理........................................................................ 错误！未定义书签。
基于单片机的电机转速测量系统的设计
基于单片机的电机转速测量系统的设计摘要: 为了研制简单可靠的直流电机测速装置，提出了基于单片机和集成芯片设计电机转速测量系统的方案。
介绍了霍尔传感器测速的工作原理，设计了系统的硬件电路和软件。
该系统以AT89S51 单片机为核心，主要包括电源模块、按键模块、转速测量电路模块和显示模块等，通过将脉冲信号送入单片机系统进行计数运算，并将转速测量结果显示在LED上。
运行试验表明，系统结构简单，工作稳定可靠，满足电机的测速要求。
关键词: 霍尔传感器; 电机; 测速系统; 单片机引言近年来，随着电力电子技术、计算机技术和微控制技术的发展，直流电机因其具有良好的启动、制动和调速性能，已广泛运用于机械制造、电力、冶金等领域。
由于伺服驱动系统不断朝着数字化智能化方向发展，因此转速的控制成为在工业测控系统实现的关键环节。
而如何测量电机的转速以实现对转速的高精度控制。
成为电机应用的一个突出问题之一［1］。
目前常用的转速测量方法有测速发电机测速法和光电码盘测速法等。
他们各有优点和缺点，直流测速发电机是应用范围较广的测速元件，它的主要优点是灵敏度、高线性误差小，但由于它具有电刷和换向接触装置，因而可靠性较差，应用范围有限;普通光电编码器虽然精度较高，但体积大，成本高。
霍尔元件具有尺寸小、外围电路简单、使用寿命长、调试方便等特点用它可以做成种传感器，广泛应用于位移测量、转速测量以及计数等方面［4］。
1 霍尔元件测速原理霍尔元件作为一种转速测量系统的传感器，它有体积小、重量轻、安装方便等优点，该传感器是利用霍效应原理工作的: 一个金属或半导体薄片置于磁场中，当薄片通以电流I 时，在薄片的两侧面上就会产生一个微量的霍尔电压UH，如果改变磁场的强度，霍尔电压的大小亦随之改变［5 － 6］。
当磁场消失时，霍尔电压变为零。
霍尔效应式转速传感器输出的信号是矩形脉冲信号，很适合于数字控制系统。
用公式表示为UH = KH·I·B ( 1)式中: KH为霍尔器件的灵敏度系数; I 为控制电流; B 为磁感应强度。
基于单片机的转速测量系统设计
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3关于单片机转速测量系统的设计方案3.1利用霍尔传感器对转速进行有效的测量
利用霍尔传感器对转速进行测量的最核心部分,即为采用霍尔效应原理所制作出来的那些转速测量元件。
而文章在对转速测量系统的设计方案进行设计时主要是将霍尔传感转速测量系统在泵驱动轴的应用进行了介绍,霍尔转速测量的传感系统设计主要表现在了以下图中:
图1霍尔转速传感器的结构原理图
据这个图我们可以知道,霍尔转速传感器个相互垂直的定子绕阻,而这其中的霍尔了绕组之间的中心线上,而这种转速传感转子主要是以永久磁钢为主。
而在其运转霍尔元件主要通过对电机进行激励使两个相互连接,从而实现真正的转速传感信号然霍尔转速传感器可以有效地对我国电机测量,但是在使用霍尔转速传感器进行信候往往会出现一种信号收集不准确的现象由于霍尔转速传感器在进行脉冲的采集时磁性感应这一种方法进行收集的,而在长之后霍尔转速传感器的磁性感应会在很大磁力减小,从而无法对设备正常运行过程脉冲信号进行即时准确的收集。
利用光电传感器对转速进行有效的测量用光电传感器对电机的转速进行测量是当的一种方法,而这种设计方法的具体内容图2。
图2。
基于单片机的转速测量系统设计讲解
基于单片机的霍尔测速报警系统的设计摘要转速作为工程中应用的一个非常广泛的参数，它的测量方法有很多，而模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法，这种测量方法已不能适应现代科技发展的要求，在测量范围以及测量精度上，已不能满足大多数系统的使用。
随着大规模及超大规模集成电路技术的迅速发展，数字系统测量得到普遍应用，特别是单片机对脉冲数字信号的强大处理能力，使得全数字测量系统越来越普及，其转速测量系统也可以用全数字化处理。
本设计属于码盘转速测量系统，用来测量来自于外部的不同的转速值。
实现转速的实时测量和显示。
本系统以AT89C51单片机为核心，旋转编码器实时轴转速测量，同时用八位串行段码式LCD数码管显示模块显示。
旋转编码器输出电压为4.25V，8位二进制自然码送入单片机处理后经过计算处理，再查表转换为10进制数，送LCD模块显示。
本文从转速测量原理入手，详细阐述了转速测量系统的工作过程，以及硬件电路的设计、显示效果。
本文吸收了硬件软件化的思想，实现了题目要求的功能。
关键词：转速测量, 旋转编码器，单片机, LCD显示模块ABSTRACTSpeed is a very wide range of engineering applications one parameter , the measurement method more, and collection and processing of analog simulation has been the main method of speed measurement , this measurement method can not meet the requirements of modern technology , the measurement range and the measurement accuracy, can not meet with most systems. With the scale and development of VLSI technology, digital systems have been widely used to measure , especially for single-chip digital signal processing power pulse , so that the increasing popularity of digital measuring system , the speed measurement system can also be used the whole digital processing .The design for the code wheel speed measurement system for measuring the speed of different value from the outside. Achieve real-time measurement speed display . Specific applications AT80C51 microcontroller as the core , rotary encoder shaft speed real-time measurement , while eight serial code segment LCD display module displays . Rotary encoder output 4.25V, 8 -bit binary code into the microcontroller processing natural treatment has been calculated , and then converted to a decimal number look-up table , sending the LCD module .In this paper, starting from the speed measurement principle , elaborated on the work process speed measurement systems, and hardware design , display effect. This article has absorbed the idea of hardware and software to achieve the requirements of the subject function.Keywords: speed measurement, rotary encoder, microcontroller, LCD display module1绪论1.1转速测量技术简介转速测量是利用相关精密仪器测量运动物体的角位移的一种测量方法，常用的测量仪器为测量角位移的数字编码器和光电轴编码器，因其具有分辨率强、测量精度高和工作可靠等特点，被广泛用于测速系统中。
转速测量系统设计基于51单片机的转速测量系统
由专业人员将敏感元件和相应的测量电路、传递机构以适当的形式制成不同类型、不同用处的传感器，根据原理输出电量。该电量可以是模拟量或数字量，现代传感器还可以输出开关量，用于数字逻辑电路。
(3)通过测量仪表拾取被测信号
目前有许多测量仪表用于各种测量中，有大信号输出、有BCD码输出等，但价格昂贵，专业性强，一般不适合通用系统。通用的转速测量系统大都采用一种俗称“码盘”的传感装置，将圆形的码盘固定在转轴上，码盘上有若干规则排列的小孔，用光电偶来输出电信号，以反映转速对应关系，即是将转轴的速度以脉冲形式反映出来，通常有计要求，在系统工作原理的基础上，具体确定系统中所要使用的元器件，设计出系统的原理框图、电路原理图。
摘要
本文是基于51单片机的转速测量系统，其测量方法较多，随着单片机对脉冲信号的处理能力越来越强大，使得全数字量系统越来越普及，并且使转速测量系统也可以用全数字化处理。
本设计利用霍尔效应对旋转物体进行检测的转速测量系统。该系统采用UGN3144霍尔传感器把转速信息转换为电压输出，输出电压经整形电路送入STC89C51单片机进行数据处理并用四位7段LED显示器显示测量结果。文中首先阐述了构成该系统的原理、硬件的实现方法，在该系统中对信号频率进行测量是首要任务，通过各种测量方法的对比下，该系统应采用测频法测量。其次，在软件设计部分，此系统包含系统初始化程序的设计、数据接收和处理程序的设计、显示程序的设计三个模块。最终，给出各部分的原理框图、电路图及转速测量的程序流程图，并编出其具体的程序。
3．单片机
单片机是整个测量系统的主要部分，担负对前端脉冲信号的处理、计算、以及信号的同步，计时等任务，其次，将测量的数据经计算后，将得到的转速值传送到显示接口中，用数码管显示数值。在本系统中考虑到计数的范围、使用的定时，计数器的个数及I/O口线，预选用89C51单片机。具体工作情况在后讨论。
基于单片机的电机转速测量系统设计
基于单片机的电机转速测量系统设计一、绪论电机是现代工业生产中常用的电力传动装置，其转速的准确测量对于工业生产的稳定运行和质量控制具有重要意义。
本文设计了一种基于单片机的电机转速测量系统，通过对电机转速的实时监测和数据采集，实现对电机运行状态的有效控制和管理。
二、系统设计方案1.硬件设计：a.使用单片机作为控制核心，选择适合的单片机芯片，如STC89C52b.采用光电传感器作为转速检测元件，通过将光电传感器的发光管与光敏电阻相对应，并将其安装在电机转轴上，当转轴旋转时，光敏电阻会根据光线的变化产生电信号，通过电压变化实现转速测量。
c.添加滤波电路，通过对信号进行滤波处理，保证测量结果的稳定性和准确性。
d.利用LCD液晶显示模块，显示电机的实时转速。
e.设计相关电源和电路，保证系统正常运行。
2.软件设计：a.使用C语言编程，通过单片机的编程框架，编写测量转速的程序。
b.通过定时器中断的方式，实时采集光电传感器的信号，并进行信号处理，得到电机的实时转速值。
c.将转速值存储在内部存储器中，以备后续分析和处理。
d.利用LCD液晶显示模块，将转速值显示在LCD屏幕上，实现实时监测。
三、系统特点1.精确度高：通过光电传感器和滤波电路的配合使用，能够准确测量电机的转速，保证测量结果的准确性。
2.实时监测：通过单片机的编程，能够实时监测电机的转速，及时发现异常情况并进行处理。
3.数据采集:可以将转速数据存储在内部存储器中，方便后续分析和处理，实现对电机的有效控制和管理。
4.易于操作：通过LCD液晶显示模块，能够直观地显示转速值，操作简单方便。
5.低成本：该系统采用单片机作为核心，硬件设备简单，成本较低。
四、系统优化1.添加报警功能：当电机转速超过设定值或低于设定值时，系统能够及时发出警报提示操作人员，防止电机在异常情况下继续运行，保护设备安全。
2.添加通信功能：通过添加通信模块，将转速数据传输至上位机或者其他设备，实现对电机的远程监控和控制。
基于单片机的转速测试系统
基于单片机的转速测试系统介绍了一种利用89C51型单片机技术实现高精度转速测量系统的方法。
这种测量系统具有数据准确、精度高、体积小、使用方便等优点，具有广阔的应用前景。
标签：转速测量系统;单片机;光电传感器1 转速测试的原理伴随着现代化的生产规模不断地扩大，基于单片机转速测量系统在工业和民用领域中都有很高的使用价值。
国内外的各类转速测量系统都朝着高智能化、高精度化、小型化的方面发展。
在智能化的转速测量系统中可以对转速进行自动高精度测量，大大的提高了实用价值。
转速测试系统的原理是测量旋转中的转子所产生的周期脉冲信號频率。
主要有测周期法、测频率法和测频测周期法三种：①测周期法（T法）测周期法转速通过两脉冲信号产生的间隔宽度决定（脉冲宽度用TP来表示），假设用来采集数据的叶片有N片，那么测量的时间是每转的1/N。
TP通过定时器测得，时钟脉冲计数通过定时器计数获得，在TP内计数值若为M1，那么计算公式为：P是转轴旋转一周脉冲发生器产生的脉冲fc是硬件产生的时钟脉冲频率，单位用HZ来表示N为转速，单位：r/minM1为时钟脉冲影响T法测量额精度误差有两个因素：两脉冲的上升沿触发时间不一样，计数和定时不一致。
这种方法在测量低转速时精度很高，随着速度的不断增加，T法的测量准度也随着降低。
②测频法（M法）测量脉冲发生器所产生的脉冲数m1来测量转速在时间T内完成。
测量精度由于定时时间T和脉冲不能保证同步，以及在T内不能测量外部脉冲的完整周期，捕捉脉冲信号的能力变差。
T要足够的长，才能确保测量结果的准确性。
③测频测周期法测频测周期法即综合了T法和M法，分别对高、低转速测量。
通过测量检测时间和在此检测时间内光电脉冲发生器所产生的脉冲信号来确定转速。
为确保在不同转速的测量准确性，要保证对两种不同脉冲信号进行同步测量。
2 单片机转速测量系统的主要原理单片机转速测量系统在实际应用中，大多数情况下都会被视线安装在相应的设备上，通过对不同类型的传感器产生脉冲信号，这样才能实现对电机的转速的测量。
基于AT89C52单片机的转速测量系统设计
基于AT89C52单片机的转速测量系统设计为了设计基于AT89C52单片机的转速测量系统，首先要明确该系统的功能和原理，并合理选择硬件和软件组件。
1.系统功能和原理转速测量系统用于测量旋转物体的转速，常用于汽车发动机、电机等设备的控制和监测。
系统原理基于测量连续的旋转周期，通过测量单位时间内旋转的次数，然后计算出转速。
2.硬件组件选择2.1AT89C52单片机：AT89C52是一种基于8051内核的8位单片机，具有丰富的外设和通用I/O接口，适合用于转速测量系统。
2.2光电传感器：光电传感器可用来检测旋转物体的运动，并将运动信号转换成电信号。
2.3液晶显示屏：用于显示测量读数和其他信息。
2.4蜂鸣器：用于发出声音提示。
2.5电源：为整个系统提供电源。
3.软件组件选择（程序设计）3.1测量程序：通过对光电传感器输出信号上升沿和下降沿的计数，可以得到旋转周期的时间差。
根据旋转周期计算转速，并显示在液晶显示屏上。
3.2显示程序：通过LCD库函数控制液晶显示屏，可以实时显示测量结果和其他信息。
3.3 声音提示程序：通过buzzer库函数控制蜂鸣器，可以在判定旋转速度异常时发出警报声。
4.系统设计步骤4.1连接硬件组件：将AT89C52单片机与光电传感器、液晶显示屏和蜂鸣器进行连接。
确保硬件连接正确可靠。
4.2编写测量程序：使用C语言编写测量程序，通过外部中断或定时器中断来检测光电传感器输出信号的上升沿和下降沿，并计算转速。
4.3编写显示程序：使用C语言编写显示程序，通过LCD库函数控制液晶显示屏，实时显示测量结果和其他信息。
4.4 编写声音提示程序：使用C语言编写声音提示程序，通过buzzer库函数控制蜂鸣器，根据旋转速度判定发出警报声。
5.测试和调试完成程序编写后，将程序烧录到AT89C52单片机中，进行测试和调试。
通过连接旋转物体，观察液晶显示屏和听取蜂鸣器的声音，检查系统是否正常工作。
根据实际测试结果，对程序进行调整和优化，以提高系统的性能和稳定性。
基于单片机的转速测量系统的设计
1 绪论1.1 单片机测控系统单片机可以构成各种工业控制系统、适应控制系统、数据采集系统等。
在这个领域中，有不少是采用通用CPU单板机或通用计算机系统。
随着单片机技术的发展，大部分都可以用单片机系统或单片机加通用机系统来代替。
如气轮机电液调节系统、调速系统等。
典型的应用系统是单片机要完成工业测控功能所必须具备的硬件结构系统，它包括系统扩展和系统配置两部分内容。
应用系统如图1.1所示，整个系统由基本部分和测控增强部分及外设增强部分构成。
基本部分是外围芯片的扩展及功能键盘、显示器配置，通过总线连接而成，测控增强部分主要是传感器接口与伺服驱动控制接口。
它们直接与工业现场相连，是干扰进入的主要通道，一般要采取隔离措施[1]。
图1.1 单片机典型应用系统对于数字量（频率、周期、相位、计数）的采集后可通过I/O口输入，数字脉冲可直接作为计数输入、测试输入、I/O口输入或中断源输入进行事件计数、定时计数、实现脉冲的频率、相位及计数测量。
对于模拟量的采集，则应通过A/D变换后送入总线口，I/O口或扩展I/O口，并配以相应的A/D转换控制信号及地址线。
对于开关量的采集则一般通过I/O口或扩展I/O口线。
应用系统可根据任何一种输入条件或内部运行结果进行输出控制。
开关量输出控制有时序开关、逻辑开关、信号开关阵列等，通常，这些开关量也是通过I/O口或扩展I/O 口输出。
模拟量的输出常为伺服驱动控制，控制输出通过D/A变换后送入伺服驱动电路。
1.2 转速测量在国民经济中的应用转速测量的应用系统在工业生产、科技教育、民用电器等各领域的应用极为广泛，往往成为某一产品或控制系统的核心部分，其各种参数在不同的应用中有其侧重，但转速测量系统作为普遍的应用在国民经济发展中，有重要的意义。
下面列举二例加以说明。
1.2.1 转速测量在调速系统中的应用直流电机具有良好的起、制动性能，易于在宽广范围内平滑调速，所以长期以来在要求调速指标较高的场合获得了广泛应用。
基于单片机的转速测量系统设计
测 量 系 统 设 计
刘 丹 （ 黑龙江 工业学院 黑龙江 鸡西 １ ５ ８ １ ０ ０）
摘 要 ：转速测量 系统在工业制造生产 、科 学技术教育 、居 民家用电器等各 个行业领域的应 用非常广泛 ，现阶段 已经成为 某类 产品或者控 制 系统的关键部分。本文设计基于单片机 的转速测量 系统主要 使用 ８ ９ Ｃ ５ １型 单片机进行控制 ，选用霍 尔元件通过转速 产生脉冲 ，实现转速 的测 量 目的 。转 速 测 量 系统 可 以 比较 方 便 地 与 工 业 控 制 计 算 机 系统 实现 连 接 ，达 到 远 程 管 理 与 控 制 目的 。 关键词 ：单 片机
１ ． 引 言
转速测量 系统 体要求 ，同时应 当留有充足 的余量 ，以便于可以进行二 次开发 。 （ ３ ）系统硬件结构应 当和应用软件 系统 的方案进行充分的统一考 虑 ，软件系统可 以实现 的硬件功能应当尽量使用 软件系统来实现 ，然 而 应 当 注 意 的 是 软 件 系 统 实 现 占用 Ｃ Ｐ Ｕ 的 时 间 ， 同 时 响 应 时 间 比硬 件 系统要长 。 （ ４）单 片机系统的外接电路相 对比较多 ，应 当充分考虑其相应的 驱动能力 ，降低芯片的实际功耗 ，减少总线的负载量 。 （ ５）８ ９ Ｃ ５ １型单片机的 Ｉ ／ ０口输 出特性 具有 比较大 的灌入 电流 能 力 ，其 中 Ｐ Ｏ口的灌 电流可 以达到 ２ ０ ｍＡ，完全能够实现数码管的驱动 功能 ，然而只有较小的 “ 吐” 电流 ，所 以在本系统中采用共阳型的数 码管 ，把 Ｐ Ｏ 口作 为数码 管的段 驱动 ，Ｐ ２口的 ５位分别接 ５个 Ｐ Ｎ Ｐ型 的三极管实现位驱动 的功能 。这样可以节省显示 功能的驱动芯 片，有 利 于 提 升 系 统 的 性 价 比 ４ 。 。 本系统因为只考虑 了转速的测量和显示功能 ，在考 虑系统 的配置 与扩展方式时 ，尽量地使用单片机系统本身的各种 资源 ，有利于提升 系统的性 价 比，采 用 ８ ９ Ｃ ５ １系 列 的单 片机 作 为 系统 的控 制 芯 片。 ８ ９ Ｃ ５ １ 单 片机系统 内部含有一个 ４ ＫＢ的程序存储 器 、１ ２ ８字 节的寄存 器空间 、两个 １ ６位的定时／ 计 数器 、３ ２根 Ｉ ／ ０ 口线 以及 五个 中断 源。 然而本转速测量系统选择 “ Ｍ” 法 的 测量 方 法 ，需 要 一 个 用 于 对 外 部 脉冲计数的计数器 ，一个用于对内部高频 脉冲计数 的定时器 ，用于调 整与预定设置的定时时间。根据实际分析可以得知 ８ ９ Ｃ ５ １系统可 以符 合系统的控制要求 ，不需要 另外进行计数器 的扩展 ，外 部中断分别用 于定时／ 计数同步中断与响应 ，定 时器使用 其溢 出中断来预定相 应 的 测量时间 ，这对时间的要求 比较准确 ，需要 根据 测量高 、中、低转速 来进行具体的调整 Ｊ 。
基于单片机的转速测量系统的设计
单片机部分
单片机选择AT89C51型，其复位电路和晶振电路分别如下
数码显示管
数码显示管有共阴极与共阳极两种，分别如下所示。选择共
阳极的数码显示管。
显示电路如下所示
系统软件设计
软件部分主要实现脉冲的计数与显示功能，使用定时 器T1定时，将处理过的脉冲信号送入P1.0口。采用12MHz
的晶振，所以机器周期是1。定时50ms，循环20次。则定
所选光电传感器型号及参数
信号处理电路
转速信号经光电传感器转换为脉冲信号， 但传感器输出的脉冲信号受外界噪声信号的影 响，所以输出的电压信号不是理想的方波信号。 所以要对光电传感器的输出信号进行滤波处理。
信号处理电路如下图所示。 LM324为带有差动输入的 四运算放大器。将LM324的工作电压设置为5V，负电压为 0V 。如图 3 所示，当 LM324 的正信号输入端的电压为 Ui ， 其中Ui为传感器输出的电压信号，其高于LM324的负信号 输入端的电压0V时，LM324的输出信号Uo为LM324的正工 作电压，即 +5V 。如果 Ui低于 0V时， Uo为LM324的负工作 电压0V。经过此信号处理电路后就会输出一个和输入信号 同频率的方波。
基于单片机的转速测量系统的设计
背景意义
转速是衡量旋转机械性能的重要参数， 在很多运动系统的监测控制中 , 都需要对转 速进行实时测量。对于某些设备，转速的大 小决定了设备是否正常运行以及运行的状态。 如电动机、采煤机滚筒、齿轮等的转速。因 此, 转速的测量对保障旋转机在这1s内，每当P1.0为一次高电平，则用软件计 数一次。计数之和就是一秒钟内的脉冲总个数。又因为光 电传感器转动一圈输出60个脉冲，所以用1s内计的脉冲个 数就是转速。用C语言进行编程。软件调试用Keil软件编译，
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 InstrumentBased on MCUAbstractThis 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.Keywords:Monolithic integrated circuit,Photoelectric sensor,Signal shaping,LED demonstrated目录1 绪论41.1设计题目41.2课题背景42 转速测量系统的设计52.1 转速测量方法及比拟52.1.1测频原理62.1.2．测周原理72.1.3．计数器原理72.2测量方案设计92.2.1 转速测量原理92.2.2 系统原理93 硬件电路设计103.1 电源模块103.1.1 LM2596开关电压调节器113.1.2 单片机和显示供电电路123.1.3 电机电源供电电路133.2单片机模块133.2.1 复位电路143.2.2 晶振电路153.2.3 单片机系统163.3 显示模块213.4 红外模块224 软件设计244.1 软件设计概述244.2 软件设计方案244.3 系统主程序254.4 显示子程序264.5 中断子程序275 系统调试285.1硬件调试285.2 软件调试295.3系统综合调试30结论31附录32参考文献40致411 绪论1.1设计题目题目：转速测量仪要求完成技术指标：1. 测量电机转速围0——9999转/分；2．通电就开场测量，按键后复位；3．八位数码管显示，误差<5%；1.2课题背景目前，在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合。
基于单片机的电机转速测量系统设计
基于单片机的电机转速测量系统设计摘要测速是工农业生产中经常遇到的问题，使用单片机技术设计测速仪表具有很重要的意义。
要测速，首先要解决是采样的问题。
在使用模拟技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压高低反映了转速的高低。
使用单片机进行测速，可以使用简单的脉冲计数法。
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，即可获得转速的信息。
系统结构本文主要针对电机的转速进行测量，然后用数码管把电机的转速显示出来。
装置主要有两部分构成。
1光电测速部分。
2测得的脉冲处理处理和显示部分。
光电测速部分主要由光电传感器构成。
脉冲处理部分主要经施密特触发器对接收到的脉冲进行波形校正，由单片机的T1口输入，经80C51处理后显示输出电机的转速。
脉冲信号的获得可以有多种方式来获得脉冲信号，这些方法有各自的应用场合。
下面逐一进行分析。
霍尔传感器霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，常用于开关信号采集的有CS3020、CS3040等，这种传感器是一个3端器件，外形与三极管相似，只要接上电源、地，即可工作，输出通常是集电极开路（OC）门输出，工作电压范围宽，使用非常方便。
如图所示是CS3020的外形图，将有字面对准自己，三根引脚从左向右分别是Vcc，地，输出。
S3020外形图传感器获得脉冲信号，其机械结构也可以做得较为简单，只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢，让霍尔开关靠近磁钢，就有信号输出，转轴旋转时，就会不断地产生脉冲信号输出。
如果在圆周上粘上多粒磁钢，可以实现旋转一周，获得多个脉冲输出。
在粘磁钢时要注意，霍尔传感器对磁场方向敏感，粘之前可以先手动接近一下传感器，如果没有信号输出，可以换一个方向再试。
这种传感器不怕灰尘、油污，在工业现场应用广泛。
光电传感器光电传感器是应用非常广泛的一种器件，有各种各样的形式，如透射式、反射式等，基本的原理就是当发射管光照射到接收管时，接收管导通，反之关断。
基于单片机的电动机转速测量系统设计
摘要在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合。
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。
本文基于SPCE061A单片机实现数字测速功能。
在电机运行过程中，对其进行监控，即对电机转速进行测量，并显示，从而掌握电机运行的基本状况。
本设计主要用SPCE061A作为控制核心，由霍尔传感器、LED数码显像管、HIN232CPE电平转换、SPGT62C19B电机控制模组构成。
详细介绍了单片机的测量转速系统数据的串行通讯，充分发挥了单片机的性能。
本文重点是测量速度并显示在4位LED数码管上。
其优点是硬件电路简单，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。
关键字：SPCE061A单片机；转速；传感器AbstractIn the project practice, measuring rotational speed is often necessary in many situations. Along with the wide application of microcomputer, especially with the emergence of high cost-effective single chip microcomputer, the rotational speed is often measured by digital methods centered on single chip microcomputer.The design mainly use SPCE061A as the control core, and is made up of the Hall sensor, LED digital kinescope, HIN232CPE level conversion, and a SPGT62C19B motor control module. Introduce the serial communication of the data from rotational speed measuring system, which gives full scope to performance of SPCE061A. The key point of this paper is measuring the rotational speed and displaying it at 4-bit LED. It has advantages such as simple hardware circuit, good software capabilities, fast measuring speed, high precision, reliable control system, high cost-effective and so on. Keyword：SPCE061A single-chip computer；rotational speed; sensor目录1 绪论 (1)1.1 直流电机调速系统的发展历史和现状 (1)1.2 测速方法的发展 (2)1.3 测速系统的分类及组成 (3)1.4 课题任务及要求 (3)1.5 本文内容及章节安排 (4)2 直流电机数字测速方法 (5)2.1 数字测速方法 (5)2.1.1 M法测速 (5)2.1.2 T法测速 (6)2.1.3 M/T法测速 (7)2.2 各种测速方法的精度指标 (8)2.2.1 分辨率 (8)2.2.2 测速误差率 (9)2.3 测速方法的比较和选择 (10)2.4 本章小结 (11)3 直流电机测速系统的总体方案设定 (12)3.1 测速与显示系统总体方案设计 (12)3.2 直流电机测速系统硬件方案论证 (13)3.3 直流电机数字测速基本原理 (13)3.4 转速测量与显示方案设计 (14)3.5 本章小结 (14)4 测速系统硬件设计 (15)4.1 凌阳单片机简介 (15)4.1.1凌阳十六位单片机 (15)4.1.2凌阳SPCE061A单片机 (15)4.2 转速测量单元 (16)4.2.1模组平面图 (17)4.2.2 SPGT62C19B芯片控制直流电机 (19)4.2.3转速测量电路 (20)4.3 数码管显示单元 (21)4.4 本章小结 (22)5测速系统软件设计 (23)5.1总体软件结构框架 (23)5.2各模块单元软件框架 (23)5.2.1直流电机测速 (23)5.2.2数码管显示 (24)5.2.3主程序流程 (25)5.3本章小结 (30)6系统总体调试和结果分析 (31)6.1系统调试与结果分析 (31)6.2故障调试及解决方式 (32)6.3联调结果 (33)结论 (36)社会经济效益分析 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录 SPCE061A系统原理图 (40)附录单片机程序 (41)附录Ⅲ元器件清单 (51)1 绪论转速测量在电机运行的过程中，对其平稳性进行监测，有效地反映电机的状况。
单片机的转速测试系统设计与制作
单片机的转速测试系统设计与制作
单片机转速测试系统是一种用来检测单片机的转速特性的测试系统。
它由CPU，主板等有机电器安装在一个可以放置单片机的多功能实验台上，利用各种电子元器件，回路元件以及逻辑控制器，连接编程器和显示器，以便于调试相关的电路及控制系统。
搭建单片机转速测试系统的步骤：
1、准备工作，根据检测对象的不同，准备好所需的单片机、测速模块、外围电路元件、显示器和调试环境等。
2、硬件接线，将测速模块连接到单片机，然后连接外围电路元件、显示器和调试环境等。
3、单片机编程，编写程序，使单片机可以实现测速功能，并将程序下载到单片机中。
4、测量调试，按照正常的操作方法，运行测速程序，查看实时旋转速度，并对实际速度进行曲线分析，检查是否有异常。
5、性能整定，如果发现速度异常或存在缺陷，可以根据实际情况调整程序中的参数，调整速度，使得测速更加准确。
6、软件使用，将测速程序和测量数据保存并备份，以便以后使用或诊断问题。
以上是单片机转速测试系统的设计与制作内容，它能有效地帮助开发人员精确测量单片机的转速，提高了系统的可靠性，为单片机的应用提供了保障。
基于单片机的速度测量系统设计
基于单片机的速度测量系统设计
简介
本文介绍了一种基于单片机的速度测量系统设计方案。
该系统
可以通过输入旋转轴转速测量出物体的线速度。
设计原理
通过旋转轴转速来确定物体的线速度，这是基本的物理学原理。
在该系统中，使用光电编码器来测量旋转轴的转速，并且使用单片
机进行数据处理。
通过旋转轴的周期性信号，我们可以测量每个周
期的时间，进而计算出旋转轴的转速。
最后根据物体旋转半径，计
算出物体的线速度。
系统组成
该系统由光电编码器、单片机、电路板和显示器等组成。
光电
编码器测量旋转轴的转速，并通过IO口将编码器信号输入到单片机。
单片机通过计算来测量旋转轴转速，并且计算物体的线速度。
计算的结果可以在显示器上显示。
系统特点
该系统具有精度高、响应速度快、成本低等特点。
另外，由于旋转轴转速的直接输入，该系统对于不同形状和大小的物体都具有一定的适用性。
总结
基于单片机的速度测量系统是一种简单有效的测量物体线速度的方法。
在实际应用中，可以根据需要进行适当的改进和扩展，以满足更复杂的测量要求。