基于51单片机绞车钢丝绳测量系统
基于某51单片机地自行车测速系统设计
摘要随着居民生活水平的不断提高，人们对于生活质量的要求也日益增加，尤其是对健身的要求。
自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。
自行车的速度里程表能够满足人们最根本的需求，让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量。
而对于自行车运动员来说，最为关心的莫过于一段时间的训练效果。
因为教练要根据一段时间运动员的训练效果进展评估，从而进展适当的调整已使运动员达到最优的状态。
因此爱好自行车运动的人十分学要一款能测速的装置，以知道自己的运动情况。
并根据外界条件，如温度，风速等进展适当的调节，已达到最优运动的效果。
关键词：单片机、LED显示、里程/速度、霍尔元件第一章系统总方案分析与设计1.1 课题主要任务与容本课题主要任务是利用霍尔元件、单片机等部件设计一个可用LED数码管实时显示里程和速度的自行车的速度里程表。
本文主要介绍了自行车的速度里程表的设计思想、电路原理、方案论证以与元件的选择等容，整体上分为硬件局部设计和软件局部设计。
本文首先扼要对该课题的任务进展方案论证，包括硬件方案和软件方案的设计；继而具体介绍了自行车的速度里程表的硬件设计，包括传感器的选择、单片机的选择、显示电路的设计；然后阐述了该自行车的速度里程表的软件设计，包括数据处理子程序的设计、显示子程序的设计；最后对本次设计进展了系统的总结。
具体的硬件电路包括AT89C52单片机、霍尔元件以与LED显示电路等。
软件设计包括：中断子程序设计，里程计算子程序设计，显示子程序设计。
软件采用汇编语言编写，软件设计的思想主要是自顶向下，模块化设计，各个子模块逐一设计。
1.2 任务分析与实现本设计的任务是：以通用AT89C52单片机为处理核心，用传感器将车轮的转数转换为电脉冲，进展处理后送入单片机。
里程与速度的测量，是经过AT89C52的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间，再经过单片机的计算得出，其结果通过LED显示器显示出来。
基于51单片机的LCR测量仪(含程序、电路)
R、L、C测量仪R、L、C测量仪摘要：把R、L、C转换成频率信号f，转换的原理分别是RC振荡电路和LC电容三点式振荡电路。
单片机计数得出被测频率，由该频率计算出各个参数值，数据处理后，送显示。
关键词：RC振荡电路LC电容三点式R、L、C measure instrumentLiu zaile Zhou qunwei Lv xiaojuan（Nanhua University HengYang Hunan 421001）Teacher：Wang YanAbstract:The resistance、the inductance and the capacitance are translated into frequency on account of RC surging circuit and LC surging circuit。
Single chip was measured frequency and computed each parameter value from this frequency，showing the parameter。
Key words:RC surging circuit LC surging circuit.目录- 1 -R 、L 、C 测量仪- 2 -第一章 系统设计 (3)1．1 设计要求 (3)1．1．1 设计任务 (3)1．1．2 技术要求 (3)1．2 方案比较 (3)1．3 方案论证 (4)1．3．1 总体思路 (4)1．3．2 设计方案 (4)第二章 主要电路设计与说明 (5)2．1 TS556芯片简介 (5)2．1．1 芯片的顶视图及各引脚的功能 (5)2．1．2 芯片的等效功能方框图及工作原理 (5)2．2 CD4066芯片的简介 (7)2．3测X R 的RC 振荡电路 (7)2．3．1 用556时基电路构成多谐振荡器 (7)2．3．2 测量电阻的电路模块 (9)2．4 测X C 的RC 振荡电路 (10)2．5 测X L 的电容三点式振荡电路 (11)第三章 软件设计 (11)第四章 系统测试 (12)4．1 测试仪器 (12)4．2 指标测试及误差分析 (12)4．2．1 电阻的测量 (12)4．2．2 电容的测量 (13)4．2．3 电感的测量 (13)第五章 总结 .............................................................................................. 13 参考文献 .................................................................................................... 13 附 录 ........................................................................................................ 14 附录1 元器件清单 ...................................................................................... 14 附录2 程序清单 ......................................................................................... 15 附录3 总体电路图 ...................................................................................... 17 附录4 印制板图 ......................................................................................... 18 附录5 系统使用说明 .. (19)第一章 系统设计R 、L 、C 测量仪- 3 -1．1设计要求1．1．1 设计任务设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪，示意框图如下：1．1．2 技术要求基本要求（1）测量范围电阻 100Ω～1M Ω电容 100 pF ～10000 pF电感 100 µH～10 mH（2）测量精度+5％（3）制作4位数码管显示器，显示测量数值，并用发光二极管分别指示所测元件的类别和单位发挥部分（1）扩大测量范围（2）提高测量精度（3）测量量程自动转换1．2方案比较目前，测量电子元件集中参数R 、L 、C 的仪表种类较多，方法也各不相同，这些方法都有其优缺点。
基于51单片机的速度检测系统解析
基于51单片机的速度检测系统摘要在工程实践中，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。
本文便是运用单片机控制的智能化测量自行车转速。
自行车在运行过程中，需要对其进行监控，转速是一个必不可少的一个参数。
本系统就是对自行车转速进行测量，并显示转速，了解自行车运行的基本状况。
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、及24C02构成。
详细介绍了单片机的测量转速系统及串行通讯。
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）；计算机；传感器自动化测量Speed test brief introductionAbstract：In the bike 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 the de graduated from the design of the issue is control of the intelligent use of speed measuring instrument.The aticle is the motor speed measurement, and basic situation. This topic describes the design steps and method of humidity measurement system which based on chipdesign a system which can measure temperature and humidity, show the measurement results and warming.This system uses AT89C51 as the main chip, use a new integrated digital temperature and humidity sensor DHT11 gather the temperature and humidity data.It uses C language to design system programming on development platform. The main design is divided .Key words：single chip; intelligence; computer; transimiter; test.目录第1章引言 (1)第2章系统介绍 (2)2.1 系统结构 (2)2.2 系统要求 (3)第3章硬件电路设计 (4)3.1 单片机模块 (4)3.2 霍尔传感器模块 (9)3.3 显示模块 (10)3.4 24C02存储器简介 (11)第4章软件设计 (14)4.1编译语言的选择 (14)4.2程序模块 (14)4.3集成开发环境Keil介绍 (17)第5章调试 (22)5.1系统硬件调试 (22)5.2 系统软件调试 (22)5.3 系统整体调试 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附件1原理图 (27)附件2 PCB板 (28)附件3 实物 (29)附件4 程序 (29)第1章引言自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史，在这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中，自行车发展的目的也从最早的代步工具转换成休闲娱乐的用途，随着生活水平的提高，人们希望自行车的功能更强大，比如说对行车信息的掌握，而里程计/速度计正满足了这个需求。
C51单片机在电机转速测量仿真系统中的设计
C51 单片机在电机转速测量仿真系统中的设计单片机电机转速测量系统仿真系统采用单片机中T1 计数器对转速脉冲进行计数。
定时器T1 工作于外部事件计数方式，对转速脉冲计数; T0 工作于定时器方式。
每到1 s 读1 次计数值，此值即为脉冲信号的频率，根据式（1）可计算出电机的转速。
转速检测装置的软件系统主要包括：测速主程序、数据处理子程序和显示子程序。
单片机上电后，系统进入准备状态。
首先进行初始化，然后读取脉冲数据进行运算，将转速显示在LCD 上。
需要这款仿真及C 语言程序的爱好者可从文章配图左上角网址上了解。
该单片机电机转速测量系统仿真仿真采用测频法“M法”测量电机转速。
即在一定测量时间T 内，测量脉冲发生器（替代输入脉冲）产生的脉冲数m1 来测量转速，计算式如下：n=60m/TP，式中：P-为转轴转一周脉冲发生器产生的脉冲数；n-转速单位：（转/分）；T-定时时间单位：（秒）。
在该方法中，测量精度是由于定时时间T 和脉冲不能保证严格同步，以及在T 内能否正好测量外部脉冲的完整的周期，可能产生的1 个脉冲的量化误差。
因此，为了提高测量精度，T 要有足够长的时间。
定时时间可根据测量对象情况预先设置。
设置的时间过长，可以提高精度，但在转速较快的情况下，所计的脉冲数增大（码盘孔数已定情况下），限制了转速测量的量程。
而设置的时间过短，测量精度会受到一定的影响。
转速部分软件设计思路：AT89S52 单片机的P3.5 口接收传感器的信号。
电路由显示电路、AT89S52 单片机，单片机时钟电路，复位电路，等组成。
中断服务程序INT0，软件需要解决的是定时器T0 的记数和外部计数器T1 的协调工作。
由于测量的转速范围大，所以低速和高速都要考虑在内，软件工作流程：传感器检测出电机转动一转的脉冲数，由单片机的P3.5 端口送入单片机，由单片机的内部计数器T1 计数，启动计数时，发送一个信号TR0=1，内部定时器T0 开始时，TH0、TL0 设定初值为0。
基于51单片机的风速测量仪设计
基于51单片机的风速测量仪设计风速是指空气运动的速度。
风速测量仪是用于测量风速的仪器，广泛应用于气象观测、环境监测、航空航天等领域。
本文将基于51单片机设计一款简单的风速测量仪。
1.硬件设计：本设计中，使用51单片机作为主控制芯片，传感器采用热丝风速传感器。
风速传感器的原理是通过电热丝的冷却效果来测量风速，当风速增加时，电热丝的冷却效果也相应增加，通过测量电热丝的电阻变化来计算风速。
2.软件设计：为了实现风速测量仪的功能，需要编写相应的程序代码。
首先需要对51单片机的GPIO进行初始化，设置风速传感器的控制引脚为输入引脚，设置LED灯的控制引脚为输出引脚。
接下来，通过定时器中断的方式进行测量。
通过设置定时周期和计数器，可以定时进行风速测量。
在每次定时器中断时，通过读取风速传感器的电阻值来计算实际风速。
具体的计算公式可以根据风速传感器的特性进行确定。
为了方便测量结果的显示，可以使用数码管或LCD显示屏来显示测量结果。
通过数码管或LCD显示屏的控制引脚，可以将测量结果进行输出。
3.系统测试：在完成硬件和软件的设计后，需要进行系统测试验证。
可以通过实验室条件模拟不同的风速，并通过对比测量仪的测量结果与实际风速进行验证。
在测试过程中，可以调整定时器中断周期和计数器的取值，以获得更加准确的测量结果。
同时，还可以进行边界测试，即在测量传感器的最小和最大风速范围内进行测试，以保证测量仪在不同条件下的准确性和稳定性。
4.总结和改进：通过以上的设计和测试，可以得出目前风速测量仪的性能和功能。
总结设计的优点和存在的不足之处，可以给予后续改进的方向。
例如，可以进一步优化传感器的灵敏度和准确性，提高测量结果的精度；还可以加入温度和湿度传感器，以提供更加全面的环境信息。
最后，可以进行用户调研，收集用户的反馈和意见，以进一步改进设计，满足用户的需求。
毕业论文（设计）基于51单片机的自行车测速系统设计
毕业设计任务书1．设计的主要任务及目标设计自行车测速系统，实现对速度、里程等的测量及显示，并具备超速报警功能；熟练掌握51单片机的应用；完成系统整体设计，硬件设计；完成程序编制及调试。
2．设计的基本要求和内容(1) 查阅资料，完成开题报告；(2) 熟悉51单片机开发工具，了解自行车测速系统相关知识；(3) 系统整体方案设计；(4) 硬件设计，完成系统硬件选择及相关电路绘制工作；(5) 系统软件设计，完成程序的编制及调试；（6）毕业设计说明书；3．主要参考文献[1]李朝青. 单片机原理及接口技术. 北京: 北京航空航天大学出版社, 1994[2]张洪润, 张亚凡. 传感器技术与应用教程. 北京: 清华大学出版社, 2005[3]陈伟.基于单片机的测速仪[J].电子制作.2008(10)4．进度安排设计各阶段名称起止日期1 查阅资料，学习基于单片机控制系统设计思路2013.12-----2014.022 撰写开题报告，进行开题答辩2014.03-----2014.033 设计硬件电路，绘制电路原理图2014.04-----2014.044 系统软件设计，编写程序2014.05-----2014.055 修改毕业设计说明书，进行毕业答辩2014.05-----2014.06基于51单片机的自行车测速系统设计摘要：随着居民生活水平的不断提高，自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。
因此，为了满足人们对自行车更强大功能的要求，给人们带来更多的方便，设计一种体积小、操作简单的便携式自行车里程速度器，它能自动地显示当前自行车行走的距离及运行的速度。
本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车里程速度器的设计。
以 AT89C52 单片机为核心，A44E 霍尔传感器测转数，实现对自行车里程/速度的测量统计，采用 24C02 实现在系统掉电的时候保存里程信息，并能将自行车的里程数及速度用LED实时显示。
基于单片机的石油钻机绞车自动换挡系统
２０ 年 第 ３ ０７ ６卷 第 ５期 第 ５ １页
石 油 矿 场 机 械
０Ｉ Ｆ ＥＬＤ Ｅ Ｌ Ｉ ＱＵＩ Ｍ ＥＮＴ Ｐ
文 章 编 号 ：１ — ４ ２ ２ ０ ） ５ ０ ５ — ４ ０ １３ ８ （ ０ ７ ０ — ０ １０
钻 机 的动力 机转 速高 ， 执行 机构 转速低 ， 了使 为 执 行机 构有 合适 的转 速 ， 般 要 经 过 ３ 一 ～５级 减 速 。 绞 车和 转盘要 求调 速 范围 为 ５ Ｏ级 。为 充分 利用 ～１ 功 率 ， 般应设 ４ ６个 机 械挡＿ 。 一 － ２ ］ 图 ２为 理想 功率 曲线 。实 际上 绞车载 荷是 随起
ｔ ｙ．
Ｋ ｅ ｒ ：ｄｒ ｗｗ ｏｒ ；ａｕ ｏ ｇ ａ ｉ ｇ；ｓ ｎ ｅ ｃ ｉ ｏ ｐｕ ｅ ； ｈ ｏｋ ｌ ａ ｙ ｗｏ ｄｓ ａ ｋｓ ｔ— ｅ ｒｎ ｉ ｇｌ ｈ ｐ ｃ ｍ ｔｒ ｏ ｏ ｄ
绞车 起 升 系统 是石 油钻 机 的 三 大 工 作 机 组 之
一
，
在钻 井工作 中起 着 非 常 重要 的作 用 。石 油 钻 机
基 于 单 片 机 的石 油 钻 机 绞 车 自动 换 挡 系统
杨 慧 ， 明侠 齐
（ 国 石 油 大 学 （ 东 ）机 电工 程 学 院 ， 东 东 营 ２ ７ ６ ） 中 华 山 ５ ０ １
摘 要 ： 油 钻 机 的 绞 车 一 般 设 计 成 多个 挡 位 ， 去 一 直 采 用 手 动 机 械 式 换 挡 ， 作 效 率 低 。 提 出 了 石 过 工
度， 以满 足钻 井工艺 的要求 。
国产钻 机 绝 大多 数 为 机械 传 动 ， 升 系统 一 般 起
大 钩 的起升 速 度 乘 以大 钩 起 升 载 荷 Ｑ， 即为 大钩 的起升 功率 Ｐ， Ｐ＝常数 ， 即在 恒 功率 条 件 下升 高 和下 降 。大钩起 升速 度 与载荷 的关 系如 图 ２ 。
基于-51单片机的电机转速测量和显示系统
目录1 绪论 (2)1.1 题目背景及目的 (2)1.2 题目研究方法 (2)2 系统设计基础知识 (3)2.1 直流电机的基本知识 (3)2.2 51单片机的基础知识 (7)2.3 LED显示管 (10)2.4 传感器 (10)3 系统总体方案设计 (14)3.1 系统分析 (14)3.2 设计思路和方案 (16)3.3 系统构成 (17)4 硬件电路设计 (19)4.1 电源电路 (19)4.2 转速测量电路 (19)4.3 LED显示模块 (21)4.4 系统硬件设计 (21)5 系统软件设计 (23)5.1 计时方案的选择 (23)5.2 软件结构划分 (24)6设计心得与体会 (26)7参考文献 (26)摘要单片机又称单片微控制器（MCU），它把一个计算机系统集成到一个芯片上。
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。
随着电子技术的迅猛发展，单片机技术也有了长足的发展，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。
各种电机在工业得到广泛应用，为了能方便的对电机进行控制、监视、调速，有必要对电机的转速进行测量，从而提高自动化程度。
转速是工程上一个常用参数。
转速测量的方法很多，采用光电开关管测量转速是较为常用的测量方法。
在本系统设计中，我们以51单片机为核心控制单元，以红外对管（或称光/电，电/光二极管）为传感器，通过光电传感器实时采集电机转速并进行处理与显示，设计出一个电动机转速测量系统,并研究其测量精度、测量围及响应速度.程序设计部分分为初始化模块、脉冲计数模块、计时模块、参数调整模块和显示模块.最后通过试验测试,得到了相应的技术参数,并对转速测量系统的误差进行了分析.要求设计的系统稳定可靠、抗干扰能力强、成本低，使用方便。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于51单片机绞车钢丝绳测量系统
作者：刘新兵
来源：《科学与财富》2018年第28期
摘要：矿用绞车是矿井提升的主要设备，其所采用的钢丝绳测量系统直接关系到安全性。
在文中接介绍了一种基于51单片机绞车钢丝绳测量系统，以期可以改进矿用绞车使用效果，提升其安全性与经济性。
关键词：矿用绞车；单片机；钢丝绳测量
矿井提升的主要设备是矿用绞车，其任务是沿着井筒提升煤炭、矸石，下放材料，升降人员，矿井提升设备是联系井下和地面的重要生产设备，它在整个综合机械化生产中占有重要位置。
近几十年来，为提高劳动生产率和各项经济技术指标，在世界范围内进行着对矿井的根本性技术改造，这种改造的趋向是向着更集中，更大型发展，这样就对提升工具及提升技术有了更高要求。
常用绞车操作，是根据绞车司机经验。
本人技校毕业后，被分配到西山煤电，镇城底矿，开拓二队，参加过绞车挂钩工作。
一次偶然的机会，发现有经验的老绞车司机，为了下放能够准确，在钢丝绳上具体地方，画了一道记号。
这种办法，虽然对驾驶技术有所提高，但需要有非常高的驾驶水平，对驾驶安全有一定影响。
大多绞车司机对绞车下放和上升过程中，钢丝绳具体长度大多靠估计，难以具体掌握其长度。
如果能够知道提升工具所转圈数，经过具体计算，将具体数值显示出来。
直接用数值判断长度，对驾驶绞车的司机，掌握绞车驾驶技术，会有很大帮助。
同时在驾驶安全方面会有很大提高。
本文设计了一种基于AT89S52单片机的光电开关转数测量系统。
该系统采用反射式光电开关产生与绞车滚筒对应的脉冲信号，得到绞车转数值，经单片机具体运算后，由 12864液晶显示屏实时显示具体转数，和转数所产生钢丝绳长度的具体转数值长度值。
本系统满足设计要求，且结构简单、实用。
系统在提高绞车司机对绞车提升驾驶等方面有一定价值，具有广泛的应用前景。
一.研究背景
随着矿井技术改造的进程，提升设备在高效、大型、自动化方面都有飞速的进步。
近代提升设备已经发展成为大型机械——电气机组或机组群。
对其操控的技术要求也相对提高。
二.液晶显示电路
液晶显示程序有两种。
一种串行，一种并行。
由于串行需要连接线较少，本设计使用串行驱动。
主要由P3.2为同步时钟信号。
P3.3为串口数据口。
P3.4为串片选端口。
背光电源和液晶电源为5V直流。
三.发光二极管电路
在本设计中，为了让提高使用的美观，以及直观的观察绞车状态。
在pcb中加入了led，发光二极管。
通过其亮灭来判断绞车状态，对更好掌握本设计，提供了很大帮助。
在最开始，发光二极管接在51单片机的p0口，发现发光二极管，并非想象中那样能够像其他io口一样控制。
使研究过程一度中断。
后查阅资料，网上找程序，源码。
最后终于发现51的p0口，与其他io口有很大区别，在构造上有所区别。
发光二极管不亮，主要是由于p0口只有低电平，产生不了高电平。
最后的解决办法是通过给p0口加上拉电阻。
通过5v电压，10k上拉电阻，提供高电平。
最后这个led问题圆满解决。
四.原理图简介
绞车转速全图5.1
图5.1是本设计全图。
其中主要原件有51单片机u1，12864液晶显示，发光二极管显示具体状态。
蜂鸣器，闭锁开关，usb插孔，按钮，18B20显示温度，以及排阻等。
五.使用方法介绍
1.钢丝绳
2.反射板
3.光电开关
4.液晶显示屏
如图7.1绞车滚筒大体形状，反射板安装在滚筒边上。
图中2是反射板安装位置。
当滚筒转动起来后，滚筒转一圈发光板反射一次。
然后显示出实时圈数，米数。
八.小结
本设计得到领导好评，在使用过程中还需要改进。
由于本人资历，以及学识有限。
希望读者能够提供宝贵意见。
互相交流学习，提高使用价值。
主要借鉴资料：51单片机c语言教程。