基于单片机的测速仪设计

基于单片机的测速仪设计

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华北理工大学轻工学院

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课程设计报告

课程名称:E DA辅助设计

项目名称:基于单片机的测速仪设计

专业班级:

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、项目说明

转速是工程中应用非常广泛的一个参数，其测量方法较多，而模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法，目前这种测量方法已不能适应现代科技发展的要求。随着大规模及超大规模集成电路的发展，使得全数字测量仪器越来越普及，其转速测量仪器也可以用全数字化处理。在测量范围和测量精度方面都有很大提高。因此，本次设计的目的是：对各种测量转速的方法加以分析，针对不同的应用环境，利用AT 89S52系列单片机设计一种全数字化测速仪器。本设计在通电后就会开始运行进行测速，由数码管进行显示当前转速，按下S1将会重置。

、项目原理图

1、原理图

图1项目原理图

2、各部分说明

（1）电源部分

DC O 02插座是带有插入断开开关，中心脚为 1脚,下面为2脚，侧面为3脚，插入时3脚断开。的一款给单片机提供 5v电压的电源。

图2电源

（2）S TC89 C52芯片

S TC8 9C52是一个低功耗，高性能C M OS8位单片机，片内含具有如下特

点:40个引脚，4kBy t e sF l as h片内程序存储器，128by t es的随机存取数据存储器（RAM）,32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDTC电路，片内时钟振荡器。此外，STC89C52a计和配置了振荡频率可为0H Z并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，C P U暂停工作，而RA M定时计数器仲行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存 R A M的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有P DI P、TQ F P和P LCC等

三种封装形式，以适应不同产品的需求。

图 3 STC8 9 C 52

(3)单片机复位部分

1 )复位功能：单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中

出现死机,按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始。

图4复位电路

(4)数码管部分

I e d数码管(L ED Se gm en t Dis play s)是由多个发光二极管封装在一起组

成“8字型的'件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。我采用的led数码管是段数为7段有的另加一个小数点，le d数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管周6是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。l e d数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。

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图5 数码管

(5 )光电传感器部分

光电传感器是利用光电子应用技术，将光信号转换成电信号从而检测被测目标的一种装置。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高，反应快，非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，体积小。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温和气体成分等；也可用来检测能转换成光量的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度和加速度，以及物体形状、工作状态等。光电式传感器具有非接触，响应快，性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。

光电传感器模块

(6 )单片机晶振部分？

外接晶振引脚XTAL1和TX A L2接外部晶振和微调电容的一端。振荡电路

的频率就是晶体的固有频率。晶振电路结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率。晶振提高频率越高，单片机运行速度越快。单片机一切指令的执行都是建立在晶振提供的时钟频率上。

晶振

三、项目中的器件及其封装

1、材料清单，如表1所示。

表1项目材料清单

2、项目中元器件及其封装

(1)S TC 89 C 52单片机封装

图8 S T C89C5 2 (2) 0 8 0 5电阻封装

图9 电阻

(3)4位数码管封装

图1 0 数码管

(4)贴片按键封装

1

图11 贴片按键(5)电源封装

图12电源

(6 )电容封装

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图13 电容

(7)点解电容封装

图14点解电容

(8)晶振封装

(9 )光电三极管封装

图16 光电三极管

四、项目完成情况

1、Sm a r P DF 导出图 (1)整个PC B

(2)Top L a yer

图15晶振

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