洛阳理工学院运动控制系统课程设计MT法测速

运动控制系统课程设计

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日期：2016/6/30

M法、T法、M/T法测速单片机程序设计

摘要

数字测速具有测速精度高、分辨能力强、受器件影响小等优点，被广泛应用于调速高，调速范围大的调速系统和伺服系统。本设计的数字转速测量是以单片机AT89C52为控制芯片，利用单片机三个定时器的特点，可以使用按键输入来调

等参数以及测速方法的选择，以此来增强本设计的适整M法、T法测速法中Z、T

应性，运用转速测量M法、T法、M/T法，通过对光电编码盘输出的脉冲信号测量，获得电动机转速测量，有精度高，范围宽等特点。测量结果将会显示在LCD1602液晶显示屏上。

关键词：数字测速，单片机，LCD1602，转速，测速法

第1章绪论 (5)

1.1 数字测速方法的原理与应用 (5)

1.1.1 M法测速 (5)

1.1.2 T法测速 (6)

1.1.3 M/T法测速 (6)

第2章系统总体设计 (8)

第3章硬件设计 (9)

3.1 硬件选型 (9)

3.1.1 CPU主控模块的选型 (9)

3.1.2显示器的选型 (10)

3.2 硬件电路设计 (10)

3.2.1时钟电路的设计 (10)

3.2.2显示电路 (10)

3.2.3速度检测电路 (11)

3.2.4按键输入电路 (11)

3.2.5复位电路 (12)

第4章软件设计 (13)

4.1 系统流程 (13)

4.1.1 主程序流程设计 (13)

4.1.2 M法测速程序设计 (14)

4.1.3 T法测速程序设计 (15)

4.1.4 M/T法测速程序设计 (15)

第5章仿真结果 (17)

5.1 测速功能仿真测试 (17)

5.1.1 建立仿真文件 (17)

5.1.2 测速功能测试 (18)

5.2 仿真结果分析 (19)

结论 (20)

参考文献 (21)

附录 (22)

第1章绪论

1.1 数字测速方法的原理与应用

1.1.1 M 法测速

在一定时间T C 内测取旋转编码器输出的脉冲个数M 1用以计算这段时间内的转速,称作M 法测速。

把M 1除以T C 就可得到旋转编码器输出脉冲的频率f 1=M 1/T C ，所以又称为频率法。M 法是测量单位时间内的脉数换算成频率，因存在测量时间内首尾的半个脉冲问题，可能会有2个脉的误差。速度较低时，因测量时间内的脉冲数变少，误差所占的比例会变大，所以M 法宜测量高速。如要降低测量的速度下限，可以提高编码器线数或加大测量的单位时间，使用一次采集的脉冲数尽可能多。计算公式为：

160ZT M n =

时钟Z = 倍频系数 x 编码器光栅数。 M 法测速的分辨率：

c c 1c 16060)1(60ZT ZT M ZT M Q =

-+=

M 法测速误差率：

%1001%10060 )1(60 601c

1c 1c 1max

?=?-=M ZT M ZT M ZT M δ

在上式中，Z 和T C 均为常值，因此转速 n 正比于脉冲个数。高速时M 1大，量化误差较小，随着转速的降低误差增大。所以，M 法测速只适用于高速段。

1.1.2 T 法测速

T 法测速是测出旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速，它又成为周期法测速。

T 法是测量两个脉冲之间的时间换算成周期，从而得到频率。因存在半个时间单位的问题，可能会有1个时间单位的误差。速度较高时，测得的周期较小，误差所占的比例变大，所以T 法宜测量低速。如要增加速度测量的上限，可以减小编码器的脉冲数，或使用更小更精确的计时单位，使一次测量的时间值尽可能大。计算公式为：

060ZM f n =

T 法测速的分辨率：

)

1(6060)1(60220

2020-=

--=

M ZM f ZM f M Z f Q Ｔ法测速误差率：

%10011%10060

60 )1(6022

20max

?-=?-=M ZM f ZM f M Z f δ

低速时，编码器相邻脉冲间隔时间长，测得的高频时钟脉冲个数M 2多，所以误差率小，测速精度高，故T 法测速适用于低速段。

1.1.3 M/T 法测速

在M 法测速中，随着电动机的转速的降低，计数值M 1减少，测速装置的分辨能力变差，测速误差增大。如果速度过低，M 1将小于1，测速装置便不能正常工作。T 法测速正好相反，随着电动机转速的增加，计算值M 2减小，测速装置的分辨能力越来越差。综合这两种测速方法的特点，产生了M/T 法测速。它无论在高速还是在低速时都具有较高的分辨力和检测精度。

M/T 法采用三个定时/计数器，同时对输入脉冲、高频脉冲、及预设的定时时间进行定时和计数，M 1反映转角，M 2反映测速的准却时间，通过

计算可得转速值n。该法在高速及低速时都具有相对较高的精度。测速时间T d由脉冲发生器脉冲来同步，即T d等于M1个脉冲周期。由图1-1可见，从a点开始，计数器对M1和M2计数，到达b点，预定的测速时间时，单片机发出停止计数指令，因为T C不一定正好等于整数个脉冲发生器脉冲周期，所以，计数器仍然对高频脉冲继续计数，到达C点时，脉冲发生器脉冲的上升沿使计数器停止，这样M2就代表了M1个脉冲在周期时间。

转速角可表示为：

检测周期可写成：

综合二式可求出被测得转速为：

n—转速值，单位：（转/分）；

f0—晶体震荡频率，单位：HZ；

M1—输入脉冲数，反映转角；

M2—时基脉冲数。

图1-1 M/T法定时/计数测量

第2章系统总体设计

设计一个基于51单片机的光电编码器测测速。设计一个电路来实现光电编码器测量；利用单片机内部精确到微妙的定时计数器来实现一个周期的时间来统计脉冲数；P0和P2口控制1602液晶显示转速；利用复位按键功能来实现复位操作。由于定时器工作模式2是八位，可装入的值太小，每进行一个周期的脉冲统计需要进入5000次定时器中断，由于进入中断的次数太多，所以很容易出现在低八位装满本应触发而程序还在中断子程序中运行，而无法触发中断的情况，所以不采用工作模式2。工作模式0只需要进入定时中断1000次就可以进行一个周期的脉冲统计，所以选择功能模式0。用纯软件计数虽然电路简单，但是计数速度慢，难以满足实时性要求，而且容易出错。我们可以用单片机内部的计数器来实现加减计数。单片机片内有两个16位定时计数器都可以用来脉冲计数，用两个外部中断来检测正反转，避免了每一个脉冲都要进行高低电平检测的步骤。转速测量系统的总体设计框图如图2-1所示。

图2-1总体设计框图

第3章硬件设计

3.1 硬件选型

3.1.1 CPU主控模块的选型

AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，2个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。

AT89C52RC-40C-PQFP

图3-1单片机原理图

3.1.2显示器的选型

本设计的显示部分使用的是液晶显示器LCD1602，该显示器只能显示英文字母和数字，所以参数的说明都用英语意思或是符号代替。屏幕上会显示参数、模式以及计算后的速度。

3.2 硬件电路设计

3.2.1时钟电路的设计

STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD 和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。在RXD和TXD引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.2～12MHz之间选择，电容值在5～30pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。其电路图3-2如下所示：

图3-2时钟电路图

3.2.2显示电路

显示电路原理图如图3-3所示。

图3-3显示电路原理图

3.2.3速度检测电路

光电编码器是开漏输出，所以在和单片机连接时需要加上拉电阻。编码器输出端连接到51单片机外部中断0引脚上所以就可以在每次接收到脉冲时就能触发外部中断，电路如图3-4所示。

图3-4 速度检测电路原理图

3.2.4按键输入电路

按键输入负责调整测速模式和改变参数的值，一个按键是“确认”按键，一个是“加”按键,在模式选择时为T法选择键；另一个是“减”按键, 在模式选择时为M法选择键。在调整参数的时候，也是根据“减”“加”调整参数。其电路图如图3-5所示

图3-5按键输入电路图

3.2.5复位电路

复位电路是指单片机的初始化操作。单片机启动运行时都需要先复位，其作用是使CPU和系统中其他的部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。因而，复位是个很重要的操作方式。但单片机本身不能自动进行复位的，必须配合相应的外部电路才能实现复位功能。

复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠期间，电源稳定后还需经历一定延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分—合过程中引起抖动而影响复位。复位电路如图3-6所示：

图3-6复位电路

第4章软件设计

4.1 系统流程

4.1.1 主程序流程设计

本设计程序运行时，通过按键输入首先来选择测速方法，然后设定测速法中T和Z等参数。主程序流程图如图4-1所示。

图4-1 主程序流程图

4.1.2 M法测速程序设计

选择M法测速模式后，打开外部中断0，同时开启定时器0开始一定时间的定时，外部中断开始计数脉冲个数。当定时间到的时候关闭外部中断和定时器，读取外部中断计数的个数并计算速度。M法测速程序流程如图 4-2所示。

图4-2 M法测速流程图

4.1.3 T法测速程序设计

程序初始化完成后选择T法测速模式，只打开外部中断0，当外部中断检测到脉冲的第一个跳变时打开定时器0的中断开始计时。当外部中断检测到第二个跳变是关闭外部中断0和定时器并读取计时的时间值。图4-3T法测速程序流程图：

图4-3 T法测速流程图

4.1.4 M/T法测速程序设计

M/T法测速程序设计如图4-4所示。

图4-4 M/T法测速流程图

第5章仿真结果

5.1 测速功能仿真测试

电路仿真采用Proteus软件，Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。

5.1.1 建立仿真文件

认真了解设计要求并写出具体方案后，开始进行硬件仿真调试，建立如图5-1电路仿真图

图5-1 电路仿真图

5.1.2 测速功能测试

首先运行程序，然后选择M法测速，则液晶屏会有图5-2显示

图5-2 选择M法测速

按下确认键，通过加间按钮来进行Z、T C参数的选择，如同5-3所示

图5-3 参数的选择

选择完毕后，按下确认键，液晶屏就会显示出测速结果，如图5-4所示

图5-3测速结果

5.2 仿真结果分析

通过软件程序控制能够实现测速方法德选择，参数的设定，及测试结果的显示等基本功能。调试结果一切正常。此过程中我们查找出来了些程序的错误并通过多次的运行分析，终于把程序更完善了，但是我们认为在一些方面还可以再进行深一步研究和完善，不过由于时间与能力有限，没能继续。

结论

本设计是M法、T法、M/T法测速单片机程序设计，采用单片机技术来实现转速的测量，可以提高效果和精确度，具有较好的实时性。本文介绍的转速测量方法适用于高、低转速测量，测量精确度与转速无关，因而具有较宽的适用范围和较广阔的应用前景。

经过这次课程设计，使我觉得不论从理论知识还是从实际操纵中都学到了不少知识。它让我接触更多平时没有接触过的科学仪器、元器件以及获得相关的仪器调试经验，同时我也发现自己在这方面很多不足之处。体会到理论知识对实践有很大的指导作用，学会了高效率的查阅资料、运用工具书、利用网络查找资料，各种参数都需要自己去调整。偶尔还会遇到错误的资料现象，这就要求我们应更加注重实践环节。在课程设计中，我们应当注意重点与细节的关系。

PLC课程设计-自动双层停车场控制系统设计

河海大学常州校区毕业设计（论文）自动双层停车位PLC课程设计年级专业________ 12级电气自动化___________ 学生姓名___________ 韩发亮________________ 指导教师___________ 朱丹清________________ 评阅人____________________________________ 教学地点常州冶金技师学院__________

内容摘要可编程序控制器(Programmable controlle)简称PLC，是近年来一种极为迅速，应用极为广泛的工业控制装置。它是一种专为工业环境应用而设计的数字运行的电子系统，它采用可编程程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出完成确定的逻辑顺序、定时、记数、运算和一些确定的功能来控制各种类型的机械或生产过程。随着汽车工业的发展，以及国家的经济型社会、节约型经济的政策、可持续发展战略等，决定了立体停车设备的发展和立体停车设施问题。近年来由于汽车数量的快速增加，对停车场的需求必将日益提高，停车难的问题越来越突出，人们对停车的要求也越来越迫切。而对于快速发展的中国各个城市，停车难也随着城市经济的快速发展和汽车数量的激增接踵而来。关键词：pic;自动化；方便

前言 (1) 第1章课程内容及设计方案 (2) 1.1组成原理 (2) 第2章方案设计 (3) 2.1取车过程 (3) 2.2存车过程 (4) 2.3结构特点 (5) 2.4系统硬件设计 (5) 2.5外部硬件连接图 (6) 2.6操作面板设计 (7) 2.7控制线路图 (7) 2.8主电路图 (8) 第3章软件设计 (10) 3.1系统软件设计过程 (10) 3.1.1X10车盘的调试 (10) 3.1.2X11车盘的调试 (10) 3.1.3X12车盘的调试 (11) 3.1.4X13, X14车盘的调试 (11) 3.2梯形图 (11) 3.3语句表 (14) 第4章结束语 (17) 第5章谢辞 (18) 参考文献 (19)

课程设计：车辆出入库管理PLC系统设计

目录目录.............................错误!未定义书签。绪论 . (2) 1.1 PLC的特点 (3) 1.2 PLC的基本结构 (4) 1.3 PLC的软件系统 (5) 1.4 PLC的工作原理 (5) 14.1输入采样阶段 (6) 1.4.2程序执行阶段 (6) 1.4.3输出刷新阶段 (6) 车辆出入库管理系统的构成 (8) 2.1整体框架 (8) 2.2传感器的布置 (8) 2.3显示电路 (8) PLC的I/O端口接线 (10) I/O口地址分配 (12) 硬件的选择 (14) 5.1可控编程控制器的选择（P L C） (14) 5.2压力传感器的选择 (15) 5.3按钮开关的选择 (16) 5.4信号灯的选取 (17) 5.5导线选择 (17) 5.6 LED显示屏的选择 (17) 程序设计 (19) 6.1课题内容 (19) 6.2计数逻辑 (20) 6.3程序流程图 (21) 6.4梯形图 (23) 总结 (28) 元器件清单 (30)

绪论随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度的提高了生产效率，又进一步的促进了生产力快速发展，并不断的丰富着人们的生活。早期的自动控制系统是依靠继电-接触器来实现的，其特点是：结构简单、价格低廉、抗干扰能力强，可以实现集中控制和远距离控制，但是其采用固定接线，通用性和灵活性差；又采用触点的开关动作，工作频率低，触点易损坏，可靠性差。 1969年，出现了可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller），其特点是：具备逻辑控制、定时、计数等功能，编程语言采用直观的梯形图语言，软件更改方便，通用性和灵活性好。目前，可编程控制器PLC主要是朝着小型化、廉价化、标准化、高速化、智能化、大容量化、网络化的方向发展，与计算机技术相结合，形成工业控制机系统、分布式控制系统DCS(Distributed Control System)、现场总线控制系统FCS(Field bus Control System)，这将使PLC的功能更强，可靠性更高，使用更方便，适用范围更广。随着汽车特别是私有汽车的普及使用，公共场所和社区汽车流转数量激增，这对车辆的安全停放和管理提出了更高的要求，引进先进的控制技术和管理方式，实现对大型停车场系统的集中化和智能化的安全性管理控制已经成为大规模停车服务管理的必然趋势。针对现有的停车系统管理中存在的缺陷及PLC技术和传

【VIP专享】运动控制系统课程设计报告

《运动控制系统》课程设计报告时间 2014.10 _ 学院自动化 _ 专业班级自1103 _ 姓名曹俊博 __ 学号 41151093 指导教师潘月斗 ___ 成绩 _______

摘要本课程设计从直流电动机原理入手，建立V-M双闭环直流调速系统，设计双闭环直流调速系统的ACR和ASR结构，其中主回路采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电，触发器采用KJ004触发电路，系统无静差；符合电流超调量σi≤5%；空载启动到额定转速超调量σn≤10%。并详细分析系统各部分原理及其静态和动态性能，且利用Simulink对系统进行各种参数给定下的仿真。关键词：双闭环；直流调速；无静差；仿真 Abstract This course is designed from DC motor, establish the principles of V-M double closed loop DC speed control system design, the double closed loop dc speed control system and the structure, including ACR ASR the main loop thyristor three-phase bridge type all control the power supply and trigger the rectifier circuit KJ004 trigger circuit, the system without the static poor; Accord with current overshoots sigma I 5% or less; No-load start to the rated speed overshoot sigma n 10% or less. And detailed analysis of the system principle and the static and dynamic performance, and the system of simulink to various parameters set simulation. Key Words：double closed loop；DC speed control system；without the static poor；simulation

基于单片机的电机测速及显示课程设计

单片机创新设计报告设计题目：基于单片机的电机测速及显示学院：机电工程学院专业：测控技术与仪器班级学号：071 姓名：董新彬同组人员：李爽、朱浩波指导教师：王军冯梅林设计时间：2010、10、10--2010、10、30

单片机简介 (3) 1.1单片机历史 (3) 1.2 AT89C51的主要特性 (4) 1.3管脚说明 (5) 1.4振荡器特性 (7) 1.5芯片擦除 (8) 二、硬件电路的设计 (8) 2.1 AT89C51下载器部分 (8) 2.2电机驱动部分 (11) 三、程序设计 (16) 3.1 下载器程序 (16) 3.2电机测速程序 (25) 四、总结 (39) 五、参考文献 (40)

单片机简介单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。 1.1单片机历史 1）第一阶段（1976-1978）：单片机的控索阶段。以Intel公司的MCS – 48为代表。MCS – 48的推出是在工控领域的控索，参与这一控索的公司还有Motorola 、Zilog等，都取得了满意的效果。这就是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来。 2）第二阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。Intel公司在MCS – 48 基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS –51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。 ①完善的外部总线。MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口。 ②CPU外围功能单元的集中管理模式。 ③体现工控特性的位地址空间及位操作方式。 ④指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。

控制系统仿真课程设计

控制系统仿真课程设计（2010级）题目控制系统仿真课程设计学院自动化专业自动化班级学号学生姓名指导教师王永忠/刘伟峰完成日期2013年7月

控制系统仿真课程设计（一） ——锅炉汽包水位三冲量控制系统仿真1.1 设计目的本课程设计的目的是通过对锅炉水位控制系统的Matlab仿真，掌握过程控制系统设计及仿真的一般方法，深入了解反馈控制、前馈-反馈控制、前馈-串级控制系统的性能及优缺点，实验分析控制系统参数与系统调节性能之间的关系，掌握过程控制系统参数整定的方法。 1.2 设计原理锅炉汽包水位控制的操作变量是给水流量，目的是使汽包水位维持在给定的范围内。汽包液位过高会影响汽水分离效果，使蒸汽带水过多，若用此蒸汽推动汽轮机，会使汽轮机的喷嘴、叶片结垢，严重时可能使汽轮机发生水冲击而损坏叶片。汽包液位过低，水循环就会被破坏，引起水冷壁管的破裂，严重时会造成干锅，甚至爆炸。常见的锅炉汽水系统如图1-1所示，锅炉汽包水位受汽包中储水量及水位下汽包容积的影响，而水位下汽包容积与蒸汽负荷、蒸汽压力、炉膛热负荷等有关。影响水位变化的因素主要是锅炉蒸发量（蒸汽流量）和给水流量，锅炉汽包水位控制就是通过调节给水量，使得汽包水位在蒸汽负荷及给水流量变化的情况下能够达到稳定状态。图1-1 锅炉汽水系统图

在给水流量及蒸汽负荷发生变化时，锅炉汽包水位会发生相应的变化，其分别对应的传递函数如下所示：（1）汽包水位在给水流量作用下的动态特性汽包和给水可以看做单容无自衡对象，当给水增加时，一方面会使得汽包水位升高，另一方面由于给水温度比汽包内饱和水的温度低，又会使得汽包中气泡减少，导致水位降低，两方面的因素结合，在加上给水系统中省煤器等设备带来延迟，使得汽包水位的变化具有一定的滞后。因此，汽包水位在给水流量作用下，近似于一个积分环节和惯性环节相串联的无自衡系统，系统特性可以表示为 ()111()()(1)K H S G S W S s T s ==+ （1.1）（2）汽包水位在蒸汽流量扰动下的动态特性在给水流量及炉膛热负荷不变的情况下，当蒸汽流量突然增加时，瞬间会导致汽包压力的降低，使得汽包内水的沸腾突然加剧，水中气泡迅速增加，将整个水位抬高；而当蒸汽流量突然减小时，汽包内压力会瞬间增加，使得水面下汽包的容积变小，出现水位先下降后上升的现象，上述现象称为“虚假水位”。虚假水位在大中型中高压锅炉中比较显著，会严重影响锅炉的安全运行。“虚假水位”现象属于反向特性，变化速度很快，变化幅值与蒸汽量扰动大小成正比，也与压力变化速度成正比，系统特性可以表示为 222()()()1f K K H s G s D s T s s ==-+ （1.2）常用的锅炉水位控制方法有：单冲量控制、双冲量控制及三冲量控制。单冲量方法仅是根据汽包水位来控制进水量，显然无法克服“虚假水位”的影响。而双冲量是将蒸汽流量作为前馈量用于汽包水位的调节，构成前馈-反馈符合控制系统，可以克服“虚假水位”影响。但双冲量控制系统要求调节阀具有好的线性特性，并且不能迅速消除给水压力等扰动的影响。为此，可将给水流量信号引入，构成三冲量调节系统，如图1-2所示。图中LC 表示水位控制器（主回路），FC 表示给水流量控制器（副回路），二者构成一个串级调节系统，在实现锅炉水位控制的同时，可以快速消除给水系统扰动影响；而蒸汽流量作为前馈量用于消除“虚假水位”的影响。

c语言车辆管理系统课程设计

#include<> #include<> #include<> #define MAX 3 /*车库容量*/ #define price /*每车每分钟费用*/ typedef struct time { int hour; int min; }Time; /*时间结点*/ typedef struct node { char num[10]; Time reach; Time leave; }CarNode;/*车辆信息结点*/ typedef struct NODE { CarNode *stack[MAX + 1]; int top; }Moni_Cheku;

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汽车车速检测系统设计

目录摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 引言 (2) 1 论文综述 (2) 1.1 车速检测系统的背景和意义 (2) 1.2 车速检测系统的发展前景 (3) 2 车速检测系统的设计思路 (3) 3 系统单元模块选型 (3) 3.1传感器选择 (3) 3.2 单片机选型 (4) 3.3 显示模块的选型 (4) 3.4 报警电路选择 (5) 3.5 程序语言的选择 (5) 4 系统硬件设计 (6) 4.1 AT89C51主控电路 (6) 4.1.1 AT89C51的管脚说明 (6) 4.1.2 复位电路 (7) 4.1.3 晶振电路 (8) 4.1.4 存储器AT24CO2 (9) 4.2 传感器电路模块介绍 (9) 4.2.1 霍尔式车速传感器 (10) 4.2.2 霍尔传感器的特性 (11) 4.2.3 霍尔传感器引脚说明 (12) 4.2.4 霍尔传感器车速测量原理 (12) 4.2.5 霍尔传感器的转速测量方法 (12) 4.2.6 霍尔传感器设计电路 (12) 4.3 显示模块的介绍 (13) 4.3.1 LED数码管介绍 (13) 4.3.2 LED数码管特性 (13)

4.3.3 74HC573作用………………………………………………………………………… 13 4 4.3.4 显示电路 (13) 4.4 DM74LS14工作原理 (17) 4.4.1 信号处理电路设计 (17) 4.5 硬件总体设计 (17) 5 软件设计 (19) 6 总结 (19) 参考文献 (20) 附录A (21) 附录B (22) 致谢 (29)

课程设计实验报告-直流电机测速 (1)

直流电机测速摘要设计一种直流电机调速系统，以STC89C52 为控制核心，通过ULN2003 驱动电机，使用ST151 测量转速，实现了按键输入、电机驱动、转速控制、转速显示等功能。关键词：直流电机, 80C51, ULN2003, 转速控制

第一章题目描述直流小电机调速系统：采用单片机、ul n2003 为主要器件，设计直流电机调速系统，实现电机速度开环可调。要求：1、电机速度分30r /m、60r /m、100r /m共3 档；2、通过按选择速度； 3、检测并显示各档速度。所需器件：实验板（中号）、直流电机、STC89C52、电容（30pFⅹ2、10uF ⅹ2）、数码管（共阳、四位一体）、晶振（12M H z ）、小按键（4 个）、ST151、电阻、发光二极管等。第二章方案论述按照题给要求，我们最终设计了如下的解决方案：用户通过键盘键入控制指令（开关），微控制器在收到指令后改变输出的 PW M波，最终在 U LN2003 的驱动下电机转速发生改

变。通过 ST151 传感器测量电机扇叶的旋转情况，将转速显示在数码管上。在程序主循环中实现按键扫描与转速显示，将定时器0 作为计数器，计数ST151 产生的下降沿，可算出转速，并送至数码管显示。第三章硬件部分设计系统硬件部分包含输入模块、显示模块、控制模块、测速模块等。在硬件搭建前，先通过Pr ot eus Pr o 7. 5 进行硬件仿真实现。 1. 时钟电路系统采用12M 晶振与两个30pF 电容组成震荡电路，接STC89C52 的 XTAL1 与 XTAL2 引脚，为微控制器提供时钟源 2. 按键电路

双容水箱液位控制系统

内蒙古科技大学控制系统仿真课程设计说明书题目：双容水箱液位控制系统仿真学生姓名：任志江学号：1067112104 专业：测控技术与仪器班级：测控 10-1班指导教师：梁丽

摘要随着工业生产的飞速发展，人们对生产过程的自动化控制水平、工业产品和服务产品质量的要求也越来高。每一个先进、实用控制算法和监测算法的出现都对工业生产具有积极有效的推动作用。然而，当前的学术研究成果与实际生产应用技术水平并不是同步的，通常情况下实际生产中大规模应用的算法要比理论方面的研究滞后几年，甚至有的时候这种滞后相差几十年。这是目前控制领域所面临的最大问题，究其根源主要在于理论研究尚缺乏实际背景的支持，一旦应用于现场就会遇到各种各样的实际问题，制约了其应用。本设计设计的课题是双容水箱的PID液位控制系统的仿真。在设计中，主要针对双容水箱进行了研究和仿真。本文的主要内容包括：对水箱的特性确定与实验曲线分析，通过实验法建立了液位控制系统的水箱数学模型，设计出了控制系统，针对所选液位控制系统选择合适的PID算法。用MATLAB/Simulink建立液位控制系统，调节器采用PID控制系统。通过仿真参数整定及各个参数的控制性能，对所得到的仿真曲线进行分析，总结了参数变化对系统性能的影响。关键词：MATLAB；PID控制；液位系统仿真

目录第一章控制系统仿真概述 (2) 1.1 控制系统计算机仿真 (2) 1.2 控制系统的MATLAB计算与仿真 (2) 第二章 PID控制简介及其整定方法 (6) 2.1 PID控制简介 (6) 2.1.1 PID控制原理 (6) 2.1.2 PID控制算法 (7) 2.2 PID 调节的各个环节及其调节过程 (8) 2.2.1 比例控制与其调节过程 (8) 2.2.2 比例积分调节 (9) 2.2.3 比例积分微分调节 (10) 2.3 PID控制的特点 (10) 2.4 PID参数整定方法 (11) 第三章双容水箱液位控制系统设计 (12) 3.1双容水箱结构 (12) 3.2系统分析 (12) 3.3双容水箱液位控制系统设计 (15) 3.3.1双容水箱液位控制系统的simulink仿真图 (15) 3.3.2双容水箱液位控制系统的simulink仿真波形 (16) 第四章课程设计总结 (17)

c语言车辆管理系统课程设计.doc

#include #include #include #define MAX 3 /*车库容量*/ #define price 0.5 /*每车每分钟费用*/ typedef struct time { int hour; int min; }Time; /*时间结点*/ typedef struct node { char num[10]; Time reach; Time leave; }CarNode;/*车辆信息结点*/ typedef struct NODE { CarNode *stack[MAX + 1]; int top;

}Moni_Cheku; typedef struct car { CarNode *data; struct car *next; }QueueNode; typedef struct Node { QueueNode *head; QueueNode *rear; }Moni_Biandao; void InitStack(Moni_Cheku *); /*初始化车库*/ int InitQueue(Moni_Biandao *); /*初始化便道*/ int Arrival(Moni_Cheku *, Moni_Biandao *); /*车辆到达*/ void Leave(Moni_Cheku *, Moni_Cheku *, Moni_Biandao *); /*车辆离开*/ void List(Moni_Cheku, Moni_Biandao); /*显示车库和便道的存车信息*/

运动控制系统课程设计报告

《运动控制系统》课程设计报告时间2014.10 _ 学院自动化 _ 专业班级自1103 _ 姓名曹俊博__ 学号指导教师潘月斗 ___ 成绩 _______

智能小车设计报告

智能小车学校：江汉大学学院：物信学院班级、姓名： 10通信曹聪慧 10自二彭洋

摘要：本系统采用STC89C52作为主控制芯片，采用7805作为稳压芯片，采用L9110芯片作为直流电机驱动，在PWM 控制下，小车自动寻路，快慢速行驶和转向。三者的结合使小车更加智能化，自动化，并用霍尔元件测速，用1602液晶把速度显示出来。电路结构简单，可靠性能高。关键词:STC89C52单片机、PWM调速、自动循迹，测速

目录 1.系统方案 (4) 1.1 车体设计 (4) 1.2 控制器模块 (4) 1.3电机模块 (4) 1.4电机驱动模块 (5) 1.5测速模块 (5) 1.6电源模块 (5) 1.7最终方案 (6) 2.系统硬件设计 (7) 2.1电源模块的设计 (7) 2.1控制模块的设计 (6) 2.1循迹模块的设计 (6) 2.1电机驱动模块的设计 (7) 2.1测速模块的设计 (7) 3．软件程序的设计 (10) 3.1总体流程图 (10) 3.2软件大体思路 (10) 4．系统功能测试 (9) 4.1 问题分析及解决 (10) 5．总结 (12) (附录)

系统方案 1.1 车体设计自己制作电动车。一般的说来，自己制作的车体比较粗糙，性能不太稳定。但只要对车体仔细制作，通过优良的控制算法，也能实现控制小车前进转弯的功能。 1.2 控制器模块采用STC公司的STC89C52单片机作为主控制器。STC89C52是一个低功耗，高性能的51内核的CMOS 8位单片机，片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器，具有256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个IO口，2个16位可编程定时计数器。且该系列的51单片机可以不用烧写器而直接用串口或并口就可以向单片机中下载程序。我们自己制作51最小系统板，体积很小，下载程序方便，放在车上不会占用太多的空间。 1.3电机模块方案一：采用步进电机实现物体的精确定位和方向控制。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，可以精确地控制角度和距离。缺点是相对体积较大，力矩比较小，容易失步，而且价格比较昂贵。方案二：采用普通直流电机。直流电机运转平稳，精度有一定的保证。直流电机控制的精确度虽然没有步进电机那样高，但完全可以满足本题目的要求。通过单片机的PWM输出同样可以控制直流电机的旋转速度，实现电动车的速度控制。并且直流电机相对于步进电机

电机测速系统课程设计报告

课程设计报告课程名称微机控制技术设计题目电机测速系统专业班级自动化0741 姓名学号指导教师起止时间2010.12.27~2011.01.07 电气与信息学院

课程设计考核和成绩评定办法 1．课程设计的考核由指导教师根据设计表现、设计报告、设计成果、答辩等几个方面，给出各项权重，综合评定。该设计考核教研室主任审核，主管院长审批备案。2．成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。 3．参加本次设计时间不足三分之二或旷课四天以上者，不得参加本次考核，按不及格处理。 4．课程设计结束一周内，指导教师提交成绩和设计总结。 5．设计过程考核和成绩在教师手册中有记载。课程设计报告内容课程设计报告内容、格式各专业根据专业不同统一规范，经教研室主任审核、主管院长审批备案。注：1. 课程设计任务书和指导书在课程设计前发给学生，设计任务书放置在设计报告封面后和正文目录前。 2. 为了节省纸张，保护环境，便于保管实习报告，统一采用A4纸，实习报告建议双面打印（正文采用宋体五号字）或手写。

摘要现代工业现场和生活中多应用电机测速系统，所以对其了解及进一步研究很是必要。本次设计给我们提供了这样的一个机会。设计测速电动机系统，实现按键能设定4个电机转动速度，PLC和上位机组态软件连接，PLC通过控制变频器输出不同频率三相电使电机转动起来，然后通过旋转编码器测量电机速度，旋转编码器输出接PLC高速计数输入通道，计算当前电机转速，并在上位机组态软件中上显示出来。关键词 PLC 电动机旋转编码器变频器 Abstract： Motor speed system is applied to the modern industrial field and in life，So understanding and further study of it is very necessary. The design provides us with such a chance. Designing motor speed system which realize buttons which can set up four motor rotation speed，PLC can connect to upper unit configuration software,PLC control inverter which can export different frequencies,its exporting can make motor turn,then Rotary encoder measure motor’s speed through the revolving ,Rotary encoder’s outputing connect to PLC high-speed counting input,while it calculates the motor speed and in the upper unit configuration software displayed. Keywords: plc electric motor Rotary encoder inverter

双闭环比值控制系统-----课程设计

《过程控制》课程设计报告题目：双闭环比值控制系统的分析与设计姓名：王飞学号：20106206 专业：自动化年级：2010级指导教师：李天华

目录 1 任务书-------------------------------------------------------- 1 1.1设计题目 --------------------------------------------------- 1 1.2设计任务 --------------------------------------------------- 1 1.3原始数据 --------------------------------------------------- 2 1.4设计内容 --------------------------------------------------- 2 2 研究背景 ------------------------------------------------------- 3 3 研究意义 ------------------------------------------------------- 4 4 研究内容 ------------------------------------------------------- 4 5 论文组织 -------------------------------------------------------- 5 5.1衰减曲线法整定主动量回路控制器参数 -------------------------- 5 5.2反应曲线法整定从动量回路控制器参数 -------------------------- 8 5.3双闭环比值控制系统仿真及性能测试 --------------------------- 11 5.4双闭环比值控制系统的抗干扰能力检验 ------------------------- 13 6 双闭环比值控制与串级控制的区别，以及各自的优缺点 --------------- 16 6.1双闭环比值控制与串级控制的区别 ----------------------------- 16 6.2双闭环比值控制的优、缺点 ----------------------------------- 17 6.3串级控制的优、缺点 ----------------------------------------- 17 7 总结 ---------------------------------------------------------- 17 8 参考文献 ------------------------------------------------------ 17 附录：双闭环比值控制最终整定结果(Simulink图) -------------------- 18

汽车管理系统课程设计

数据库系统概论课程设计题目：汽车销售管理系统成员：戴明弟（201201050803）冯聪（201201050805）毕晓峰（201201050801）专业：软件工程2012—1

任务书汽车销售管理系统的设计与实现调查本地从事汽车销售的企业，根据企业汽车销售的情况，设计用于汽车销售的管理系统，主要功能有： 1) 基础信息管理：厂商信息、车型信息和客户信息； 2) 进货管理：车辆采购、车辆入库； 3) 销售管理：车辆销售、收益统计； 4) 仓库管理：库存车辆、仓库明细、进销存统计； 5) 系统维护：如数据安全管理（含备份与恢复）、操作员管理、权限设置等；

汽车销售管理系统的设计与实现 A.引言 a)设计目的巩固和加深对数据库系统基础理论的理解；掌握使用数据库进行软件系统设计的基本思想和方法；提高学生运用数据库理论解决实际问题的能力；培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文档的能力。 b)设计要求以Microsoft SQL Server或MySQL作为后台数据库，以Visual Studio、Eclipse等软件作为前台开发工具，完成一个小型数据库应用系统的设计开发。 c)设计环境以Microsoft SQL Server 2012 作为后台数据库，以NetBeans 作为开发工具，以Java为开发语言。 B.概要设计 a)系统需求分析（1）.调查厂商组织情况。包括了解各组织的部门组成情况，各部门的职责等，为分析信息流程做准备。（2）.调查各部门的业务活动情况。包括了解各个部门和使用什么数据，如何加工处理这些数据，输出什么信息，输出到什么部门，输出结果的格式是什么，这些是调查的重点。（3）.在熟悉了业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要

区间测速方案分解

卡口区间测速系统设计方案设计方案书技术股份有限公司二00九年五月

1 区间测速系统 1.1概述传统超速抓拍系统采用的是单点测速方式，测量的是车辆的瞬时速度，争议较大、容易躲避。区间测速是在高速公路某一区间（一般为20公里左右）的两端安装自动抓拍系统，记录车辆通过两端的时间，利用“速度＝距离/时间”公式，计算出车辆在该区间内的平均车速。为达到满意的效果，抓拍系统应具有很高的车辆捕获率和识别正确率。区间测速让驾驶员难以回避，做为处罚超速违法行为的法律依据将更有说服力。区间测速与单点测速相比有如下优势： 1.监控范围大。区间测速系统由于对监控路面进行长距离监控，对该区间内行驶的机动车进行全程监控，扩大了超速监控的范围，控制了区间内整体的行车速度。 2.测速精度高。区间距离为两个监测断面之间的距离，通过激光测量标定，距离误差几乎为零；机动车行驶时间为经过两个监测断面的时间差，所有断面点设备时间同步，并采用GPS时钟校时，时间误差小。 3.“反监控”能力强、监控效果显著。机动车驾驶员常利用电子狗等高科技设备提前发现电子警察并进行逃避；在单点测速或监控点周边地段刹车减速，经过监控点后继续超速行驶；这类具有反监控能力的违法超速车，在区间测速系统监控下将无所遁形。 4.说服力强，更容易被理解和接受。区间测速系统测速原理简单，精度高，监控范围为全区间，控制区间内的平均车速，更容易被驾驶人接受。 5.可拓展性更强。根据应用的需要，区间测速系统可以扩展更多的应用功能，如：道路监控功能、治安(交通)卡口功能、交通流采集功能、非法占用路肩等违法取证功能(路肩加设备)、交通诱导功能（加诱导屏）等。

电机测速设计

河南科技大学电子课程设计报告题目：电动机测速器专业班级：姓名：时间：指导教师：

目录摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1 电动机转速测量现状及前景 (3) 1.2 研发意义 (3) 2 总体设计方案 (4) 2.1 设计思路 (4) 2.2 总体设计框图 (5) 3 设计原理分析 (5) 3.1 电源的选择 (5) 3.2转速测量原理 (5) 3.3开关型霍尔传感器介绍 (5) 3.4定时电路 (6) 3.5 控制电路 (7) 3.6计数器电路 (9) 3.7驱动显示电路 (11) 3.8总体电路 (11) 4 总结与体会 (12) 参考文献 (12)

电机测速器摘要：本论文要设计一个用霍尔传感器来测量电动机的转速系统，并做出相应的仿真分析，画出原理图。为了知道电机的实际转速，需要实时监测电机轴的转速，该系统利用霍尔传感器采集脉冲信号，涉及到信号的采集，控制计数、译码、显示。论文所设计的系统用到的器件都是本专业电路中常见的器件，价格便宜，且其结构简单，原理易于掌握，但却能较精确测得电机的转速关键词：霍尔传感器555触发器CD4511 4518 数码管 1引言 1.1电动机测速发展现状及前景目前国内外对电动机的测速方法有很多，按照不同的理论方法，先后产生拟测速法(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。传统的电机转速检测多采用测速发电机或光电数字脉冲编码器，也有采用电磁式(利用电磁感应原理或可变磁阻的霍尔元件等)、电容式(对高频振荡进行幅值调制或频率调制)等，还有一些特殊的测速器是利用置于旋转体内的放射性材料来发生脉冲信号．其中应用最广的是光电式，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。由于电磁测量方法灵活多样，可测参数众多，一般情况下又具有非接触、高精度、高分辨率、高可靠性和反应快等优点，使得光电传感器在检测和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。 1.2 研发意义

智能控制系统课程设计

目录有害气体的检测、报警、抽排.................. . (2) 1 意义与要求 (2) 1.1 意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计总体方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2 总体设计方框图 2.3 完整原理图 (4) 2.4 PCB制图 (5) 3设计原理分析 (6) 3.1 气敏传感器工作原理 (7) 3.2 声光报警控制电路 (7) 3.3 排气电路工作原理 (8) 3.4 整体工作原理说明 (9) 4 所用芯片及其他器件说明 (10) 4.1 IC555定时器构成多谐振荡电路图 (11) 5 附表一：有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 (12) 6.设计体会和小结 (13)

有害气体的检测、报警、抽排 1 意义与要求 1.1.1 意义日常生活中经常发生煤气或者其他有毒气体泄漏的事故，给人们的生命财产安全带来了极大的危害。因此，及时检测出人们生活环境中存在的有害气体并将其排除是保障人们正常生活的关键。本人运用所学的电子技术知识，联系实际，设计出一套有毒气体的检测电路，可以在有毒气体超标时及时抽排出有害气体，使人们的生命健康有一个保障。 1.2 设计要求当检测到有毒气体意外排时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示。当有毒气体浓度超标时能自行启动抽排系统，排出有毒气体，更换空气以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后，系统自动回到实时检测状态。 2 设计总体方案 2.1 设计思路利用QM—N5气敏传感器检测有毒气体，根据其工作原理构成一种气敏控制自动排气电路。电路由气体检测电路、电子开关电路、报警电路、和气体排放电路构成。当有害气体达到一定浓度时，QM—N5检测到有毒气体，元件两极电阻变的很小，继电器开关闭合，使得555芯片组成的多谐电路产生方波信号，驱动发光二极管间歇发光；同时LC179工作，驱使蜂鸣器间断发出声音；此时排气系统会开始抽排有毒气体。当气体被排出，浓度低于气敏传感器所能感应的范围时，电路回复到自动检测状态。

c语言车辆管理系统课程设计

c语言车辆管理系统课程设计 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】