电机转速测量系统设计(光电传感器)课程设计报告
光电测量转速系统的设计
光电测量转速系统的设计摘要本文介绍的是采用光电作为转速传感器，借助于最新的控制系统数字信号处理器TMS320LF2407及一定的测速算法——变M／T法，实现了对转速高精度测量的目的。
在测速系统中，重点以718转台为实验对象，在控制系统速度环开环的情况下，用光电编码器，借助于最新的控制系统数字信号处理器TMS320LF2407及一定的测速算法——变M／T法，实现了对转台转速高精度测量的目的，为进一步实现伺服系统的全数字化打下了坚实的基础。
本文的主要的研究工作如下：首先，在综合分析了影响模拟量和数字量测速的基础上，对基于数字脉冲计数的测速方法进行了全面的研究。
对最终确定用变M／T法在TMS320LF2407上实现对电机低速转速测量的实验方案，提供了理论依据，也为进一步提高测速精度和扩展测速范围提供了有利的保障。
其次以TMS320LF2407与CPLD为核心构成了测速系统，并完成了用变M／T法实现对电机低速转速的测量。
关键词：DSP，低转速，TMS320LF2407，光电编码器，变M／T法，转速传感器THE DESIGN OF PHOTOELECTRIC MEASUREMENTSPEEDABSTRACTThis article describes the optical encoder as a speed sensor, by means of the control system digital signal processor TMS320LF2407 speed algorithm-Variable M/T method, to achieve high-precision measurement of low speed and low angular velocity of the purpose of.Ln the speed—measuring system，taking the 718 gimbals model as an object，in The circumstance of open 1oop control system，this paper use the encoder to realize highly accurate measures for the speed of motor by means of the latest digital Signal processor(DSP) TMS320LF2407，and a some arithmetic—the methods of alterable M／T．This establishes a firm basement for the further realization of a total digitalized method in servo system•The main research contents are as follows：First,Influencing factors of analogue and digital speed—measuring are discussed in detail，the methods of measuring speed based on digital pulse counting are comprehensively studied，which provide theoretic bases for establishing experimental project used the methods of alterable M／T and position difference to realize low speed measuring for motor，and provide powerful guarantee for further improving the precision of speed—measuring and extending the range of speed—measuring。
电子课程设计光电测转速
电子课程设计光电测转速一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解光电测转速的原理，掌握光电测速仪的使用方法，培养学生动手实践能力和团队协作精神。
具体分解为以下三个目标：1.知识目标：使学生了解光电测速的基本原理，理解光电测速仪的构造及工作原理，能运用光电测速仪进行转速测量。
2.技能目标：培养学生运用光电测速仪进行实际操作的能力，提高学生解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对光电技术的兴趣，激发学生探索科学奥秘的热情，培养学生的团队协作意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.光电测速原理：介绍光电测速的基本原理，使学生了解光电效应和光的传播速度。
2.光电测速仪的结构和工作原理：讲解光电测速仪的构造，使学生理解光电测速仪的工作原理。
3.光电测速仪的使用方法：介绍光电测速仪的使用步骤，培养学生动手实践能力。
4.转速测量实验：进行转速测量实验，使学生掌握光电测速仪的实际操作方法。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解光电测速原理和光电测速仪的工作原理，使学生掌握基本知识。
2.实验法：进行转速测量实验，培养学生动手实践能力和团队协作精神。
3.讨论法：引导学生针对实验过程中遇到的问题进行讨论，提高学生解决问题的能力。
4.案例分析法：分析实际应用场景中的光电测速问题，培养学生运用知识解决实际问题的能力。
四、教学资源为了保证本节课的教学效果，将准备以下教学资源：1.教材：选用与光电测速相关的教材，为学生提供理论基础。
2.光电测速仪：为学生提供实验设备，便于进行动手实践。
3.多媒体资料：制作课件和实验视频，为学生提供直观的学习材料。
4.实验指导书：提供详细的实验步骤和注意事项，引导学生进行实验操作。
5.网络资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和案例分析。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和基本知识掌握情况。
光电传感器设计实验报告
光电传感器设计实验报告引言光电传感器是一种重要的光电转换器件，广泛应用于工业控制、自动化、光电测量等领域。
本实验旨在通过设计和验证光电传感器的原理和性能，加深对光电传感器的理解和应用。
实验目的1.了解光电传感器的基本原理；2.学习光电转换器件的电路设计方法；3.掌握光电传感器的性能测试与分析；4.实践并完善光电传感器的设计过程。
实验步骤1. 光电传感器原理分析在实验开始之前，我们首先需要了解光电传感器的基本原理。
光电传感器是利用光电效应将光能转换为电能的装置。
根据光电效应的不同类型，光电传感器主要分为光电导、光电二极管和光电三极管等。
光电导可以将可见光转换为电流，光电二极管则是将光能转换为电压。
而光电三极管不仅可以将光能转换为电流或电压，还可以增益电流或电压。
2. 设计光电传感器电路根据实验要求，我们需要设计一个能够将光能转换为电流的光电传感器电路。
根据光电传感器的工作原理，我们可以选择光电导或光电二极管作为光电转换器件。
在电路设计中，我们需要考虑到以下几个因素： - 光敏电阻的选择：根据实验需求和电路特性，选择合适的光敏电阻； - 电流放大电路设计：设计一个合适的电流放大电路，以增强光电传感器的输出信号； - 电源电压的选择：根据电路要求，选择合适的电源电压。
3. 制作光电传感器电路根据设计的电路原理图，我们可以开始制作光电传感器电路。
首先，准备所需元件，包括光电转换器件、电阻、电容等。
然后，按照电路原理图逐步完成电路的连接。
注意保持良好的焊接质量和连接稳定性。
4. 测试光电传感器电路在完成光电传感器电路的制作后，我们需要进行电路的测试和性能分析。
首先，连接电源并打开电源开关。
然后，使用光源照射光电传感器，观察输出信号的变化情况，并记录下输出电流或电压的数值。
5. 性能分析与改进根据实验结果，我们可以对光电传感器的性能进行分析。
通过对比实验数据与设计要求，评估光电传感器的灵敏度、响应时间等性能指标。
光电转速控制实验报告
光电转速控制实验报告1. 引言光电转速控制是一种常见的控制方法，可以通过光电传感器来检测旋转物体的转速，并通过控制系统调整旋转物体的转速。
本实验旨在通过搭建光电传感器和电机的实验装置，探究光电转速控制方法的原理和应用。
2. 实验装置本实验采用以下装置进行实验：- 光电传感器：用于检测旋转物体的转速。
- 直流电机：用于旋转物体。
- 控制系统：用于接收光电传感器的信号并控制电机转速。
3. 实验步骤3.1 搭建实验装置首先，我们搭建实验装置。
将光电传感器固定在旋转物体旁边，以便检测转速。
连接光电传感器和控制系统，并将控制系统连接到直流电机。
确保装置连接正确，并进行相应的校准。
3.2 测试光电传感器输出接下来，我们测试光电传感器的输出信号。
将旋转物体手动旋转，观察光电传感器输出的信号波形，并确定光电传感器的输出频率与旋转物体的转速之间的关系。
3.3 设计转速控制算法根据光电传感器的输出信号和控制系统的输入要求，设计合适的转速控制算法。
可以根据传感器输出频率与旋转物体转速的关系，计算出控制系统需要输出的电机驱动信号。
3.4 实施转速控制根据设计的转速控制算法，将控制系统调整为相应的控制模式，并观察光电传感器和控制系统的反馈信号。
通过调整控制系统的输出信号，控制电机的转速，并观察转速是否能够达到预期的目标值。
3.5 结果分析根据观察到的实验结果，分析光电转速控制方法的性能。
比较设定值和实际值之间的差异，并讨论可能的原因。
根据实验结果，评价控制系统的稳定性和准确度。
4. 结论通过本次光电转速控制实验，我们探索了光电转速控制方法的原理和应用。
通过搭建实验装置、测试光电传感器输出信号、设计转速控制算法和实施转速控制等步骤，我们成功地达到了预期的实验目标。
实验结果表明，光电转速控制方法在实际应用中表现出了较好的稳定性和准确度。
然而，在一些特殊情况下，如光照条件变化较大、设备老化等情况下，光电转速控制方法可能存在一定的局限性。
电机转速检测课程设计
电机转速检测课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解电机转速的基本概念，掌握转速与频率的关系；2. 使学生掌握电机转速检测的原理和方法，了解不同检测设备的优缺点；3. 引导学生运用所学知识，分析实际电机转速检测案例，提高问题解决能力。
技能目标：1. 培养学生运用传感器进行电机转速检测的实操能力；2. 培养学生使用相关软件进行数据采集、处理和分析的能力；3. 提高学生团队协作、沟通表达及动手实践的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电机转速检测技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨的科学态度，使其认识到精确测量在工程技术中的重要性；3. 引导学生关注电机转速检测技术在工业生产中的应用，增强其社会责任感。
课程性质分析：本课程为实践性较强的课程，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生具备一定的物理知识和实验技能，但可能对电机转速检测的实际应用了解不足，需通过本课程加强实践操作和案例分析。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，突出实操环节，强化团队合作，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过分解课程目标，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 理论知识：- 电机转速的基本概念与计算方法；- 转速与频率的关系及其在电机转速检测中的应用；- 常见电机转速检测设备的工作原理及优缺点分析。
2. 实践操作：- 使用传感器进行电机转速检测的实操方法；- 数据采集、处理和分析的操作步骤；- 案例分析：实际电机转速检测项目操作流程及问题解决方法。
3. 教学大纲安排：- 理论知识：第1-2课时，学习电机转速基本概念、计算方法和转速与频率的关系；- 理论知识：第3-4课时，分析不同电机转速检测设备的工作原理及优缺点；- 实践操作：第5-6课时，学习使用传感器进行电机转速检测的实操方法；- 实践操作：第7-8课时，学习数据采集、处理和分析的操作步骤；- 案例分析：第9-10课时，进行实际电机转速检测项目操作流程及问题解决方法的案例分析。
光电转速传感器课程设计
光电转速传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光电转速传感器的基本原理，掌握其构造和功能。
2. 学生能掌握光电转速传感器在工程测量中的应用，了解其优点和局限性。
3. 学生能运用物理知识，解释光电转速传感器测量转速的数学模型。
技能目标：1. 学生能够独立操作光电转速传感器，进行简单的转速测量实验。
2. 学生能够分析实验数据，解决实际测量中遇到的问题。
3. 学生能够运用科技手段，对光电转速传感器进行创新设计和改进。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的热爱，激发学生对工程测量的兴趣。
2. 培养学生的团队协作意识，提高学生在实际操作中的沟通能力。
3. 培养学生严谨的科学态度，使学生认识到科学技术在实际应用中的价值。
课程性质分析：本课程为物理学科选修课程，结合实际工程测量，强调理论联系实际。
学生特点分析：学生为高中生，具有一定的物理知识基础和实验操作能力。
教学要求：注重理论知识与实践操作相结合，提高学生的动手能力和创新能力。
通过课程目标分解，实现学生对光电转速传感器的深入理解和熟练运用。
二、教学内容1. 光电转速传感器基本原理：讲解光电效应，阐述光电转速传感器的工作原理。
教材章节：《物理选修3-4》第二章第5节2. 光电转速传感器结构与功能：介绍传感器的组成部分，分析各部分的作用。
教材章节：《物理选修3-4》第二章第6节3. 光电转速传感器在工程测量中的应用：举例说明光电转速传感器在实际工程中的应用。
教材章节：《物理选修3-4》第二章第7节4. 光电转速传感器优点与局限性：分析传感器的优势，探讨其可能存在的不足。
教材章节：《物理选修3-4》第二章第8节5. 转速测量数学模型：结合物理知识，推导光电转速传感器测量转速的数学模型。
教材章节：《物理选修3-4》第二章第9节6. 实践操作：指导学生进行光电转速传感器操作，进行简单的转速测量实验。
教材章节：《物理选修3-4》第二章实验部分7. 数据分析与问题解决：教授学生如何分析实验数据，解决实际测量中遇到的问题。
基于光电传感器的转速测量系统设计
基于光电传感器的转速测量系统设计光电传感器是一种常用于转速测量的传感器，它能够通过感知物体的运动而产生电信号。
基于光电传感器的转速测量系统设计主要包括传感器的选择和安装、信号处理电路的设计以及数据显示和记录等方面。
首先，传感器的选择和安装非常关键。
根据测量需求和环境条件，选择适合的光电传感器。
一般来说，旋转物体上安装一对光电传感器，通过测量旋转物体上反射的光电信号的变化来计算转速。
传感器的安装位置应该使得光线能够正常照射到旋转物体上，并且避免其他干扰光线的干扰。
其次，信号处理电路的设计是转速测量系统设计的核心。
传感器输出的光电信号通常是脉冲信号，需要通过信号处理电路转换为方便处理的电压或电流信号。
常用的信号处理电路包括信号放大电路、滤波电路和计数电路。
信号放大电路将传感器输出的脉冲信号放大到适合测量范围的电压或电流范围；滤波电路去除噪声干扰，使得测量信号更加稳定和准确；计数电路计算单位时间内脉冲信号的数量，从而计算出转速。
最后，数据显示和记录是转速测量系统设计的最后一步。
通过数字显示仪表或者计算机界面显示测量结果，并且可以进行数据记录和存储。
可以根据实际需求选择合适的数据显示和记录方式，比如使用串口通信将数据传输到计算机上进行处理和存储。
总体来说，基于光电传感器的转速测量系统设计需要考虑传感器的选择和安装、信号处理电路的设计以及数据显示和记录等方面。
在设计过程中，应根据实际需求合理选择传感器和设计适应的信号处理电路，以确保转速测量系统的准确性和稳定性。
基于光电传感器的直流电机转速测量系统设计-课设报告
北京信息科技大学测控综合实践课程设计报告题目：基于光电传感器的直流电机转速测量系统设计学院：仪器科学与光电工程学院专业：测控技术与仪器学生姓名：摘要摘要基于单片机的转速测量方法较多，本次设计主要针对于光电传感器测量直流电机转速的原理进行简单介绍，并说明它是如何对电机转速进行测量的。
通过实验得到结果并进行了数据分析。
本次设计应用了STC89C52RC单片机，采用光电传感器测量电机转速的方法，其中硬件系统包括脉冲信号的产生模块、脉冲信号的处理模块和转速的显示模块三个模块，采用C语言编程，结果表明该方法具有简单、精度高、稳定性好的优点。
关键词：直流电机；单片机；PWM调节；光电传感器Abstract目录摘要 (I)第一章概述 (1)1.1 课设目标 (1)1.2 内容 (1)第二章系统设计原理 (2)2.1 STC89C52单片机介绍 (2)2.2 STC89C52定时计数器 (4)2.3 STC89C52中断控制 (6)2.4 光电传感器 (6)2.5 数码管介绍 (7)第三章硬件系统设计 (10)3.1测速信号采集及其处理 (10)3.2 单片机处理电路设计 (11)3.3 显示电路 (12)3.4 PWM驱动电路 (13)第四章软件设计 (14)4.1语言选用 (14)4.2程序设计流程图 (14)4.3原程序代码 (15)第五章数据分析 (19)总结 (20)附件 (21)参考文献 (23)第一章概述在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。
目前国内外测量电机转速的方法有很多，按照不同的理论方法，先后产生过模拟测速法(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。
- 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)。
《传感器原理与应用》课程设计1、题目：电机转速测量系统设计（光电转速传感器）院校：专业：姓名：学号：班级：指导老师：二0一六年六月目录第一章《传感器原理与应用》课程设计任务书 (4)1.1总要求 (4)1.2总任务 (4)1.3设计题目 (4)1.4设计内容 (4)1.5设计进度或计划 (4)1.6设计说明书包括的主要内容 (4)第二章系统介绍 (5)第三章系统设计方案 (5)3.1方案的设计与选择 (5)3.1.1 转速测量的方法 (5)3.1.2 整体控制方式 (6)3.1.3 传感器模块 (6)3.2 方案描述 (7)第四章系统理论分析与计算 (8)4.1 信号采集电路的分析 (8)4.2 电机转速的计算 (9)第五章硬件电路设计 (9)5.1 单片机模块 (9)5.1.1 STC89C52单片机简介 (9)5.1.2 时钟电路 (11)5.1.3 复位电路 (11)5.2 显示电路 (12)第六章软件设计 (12)6.1 系统总体设计 (12)6.2 中断子程序设计 (13)6.3 定时子程序设计 (13)6.4 显示子程序设计 (14)第七章测试方案 (15)7.1 电路调试 (15)7.2 软件调试 (15)第八章心得体会 (17)参考文献 (17)附录 (19)附录一电路仿真图 (19)附录二程序清单 (19)附录三实物图 (25)第一章《传感器原理与应用》课程设计任务书第一章《传感器原理与应用》课程设计任务书1.1总要求课设题目尽量侧重于传感器检测模块设计，主要是绘制系统原理图、制作传感部分前端电路、实验调试及分析、撰写实验报告等。
电路图：传感检测/接口电路/控制电路、单片机检测系统电路（若题目要求，则应加上）。
程序：主程序、部分子程序（若题目要求，则应加上）。
说明书：按规范撰写。
1.2总任务针对总要求进行原理及方案论证、模块设计、接口电路设计、焊接或插接与调试、精度分析以及撰写报告等工作。
1.3设计题目电机转速测量系统设计1.4设计内容实现全部要求的实物功能，性能稳定，外形美观。
1.5设计进度或计划1、准备及查阅资料一天2、方案设计及论证（总体方案）二天3、硬件设计三天4、程序设计三天5、实验室调试及结果分析二天6、整理报告及准备答辩三天1.6设计说明书包括的主要内容1、封面2、目录3、设计任务书4、正文（可按下列内容撰写、仅供参考）（1）摘要：可包括系统工作原理的介绍等。
（2）方案设计及论证：可按模块进行方案设计与论证，各模块设计中应包括适当的精度分析及选型等。
（3）实验或系统调试：可包括实验调试工具仪器、实验结果及适当的分析等。
（4）心得体会。
（5）主要参考文献。
第二章系统介绍第二章系统介绍转速的测量原理有两种：对于较高的转速，记录单位时间内的转速或角度，即频率测量法；对于较低的转速，记录每转所用的时间或没特定角度多用的时间，即周期测量法。
因为本系统测量对象为直流电动机，转速较高，所以选择频率测量法，即在固定的测量时间内，对传感器产生的脉冲进行计数，从而算出实际转速。
假设测量时间为Tc（min），脉冲个数为P，光码盘的小孔个数为m，则可算出实际转速N（r/min）为：⨯60n/(PN=⨯Tc)当采样周期为1s，光码盘开孔数为4个时，其实际转速N为：N=⨯460P/本设计中采用光电传感器采集信号，方便了信号的采集，也提高了测量的精度，但容易受外界光线和环境的干扰，编码盘与电机转轴的固定连接，都是本设计的难点。
用1602LCD的数码管以动态扫描清晰的显示了实时的转速，程序的编写成了本设计的重点。
第三章系统设计方案本系统主要由单片机模块、传感器模块以及显示模块组成，下面分别论述这几个模块的选择。
3.1方案的设计与选择3.1.1 转速测量的方法方案一：测周期法(T法)它是测量光电脉冲发生器所产生的相邻两个转速脉冲信号的时间来确定转速。
相邻两个转速脉冲信号时间的测量是采用对已知高频脉冲信号进行计数来实现的。
在极端情况下，时间的测量会产生±1个高频脉冲周期，因此T法在被测转速较低(相邻两个转速脉冲信号时间较大)时，才有较高的测量精度，所以T法适合于低速测量。
方案二：测频法(M法)在规定的检测时间内，检测光电脉冲发生器所产生的脉冲信号的个数来确定转速。
虽然检测时间一定,但检测的起止时间具有随机性，因此M法测量转速在极端情况下会产生±1个转速脉冲的误差。
当被测转速较高或电机转动一圈发出的转速脉冲信号的个数较大时，才有较高的测量精度，因此M法适合于高速测量。
方案三：频率/周期法(M/T法)它是同时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转速脉冲信号的个数来确定转速。
由于同时对两种脉冲信号进行计数，因此只要“同时性”处理得当,M/T法在高速和低速时都具有较高的测速精度。
由于M/T法可在整个速度范围内获得高分辨率，可在不损失精度和分辨率的前提下获得快速响应。
由于这次使用的是小马达，所以我选择使用方案二，测频法。
3.1.2 整体控制方式方案一：采用集成电路控制方式光电传感器感受到光信号并转换成电信号，此时的电信号为模拟信号，经信号处理电路滤除干扰，并转换成能被计数器接受的方波信号或脉冲信号，再经过计数、译码、显示电路，由数码管显示转速。
可实现功能，但电路较复杂，系统调试也较繁杂。
方案二：采用单片机模块控制方式单片机模块接收脉冲信号，进行计数、处理，把数据传送给LCD显示模块，达到实时检测和反馈的功能。
基于单片机的转速测量系统，具有硬件电路简单，程序简单和运算速度快，测速范围广，抗干扰性能好的特点。
综合以上两种方案，选择方案二。
3.1.3 传感器模块方案一：采用红外传感器红外传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器，为反射式。
红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点。
但红外线的发射、接收不好控制，而且容易受到外界光线和环境的干扰。
方案二：采用霍尔传感器霍尔传感器是根据霍尔效应原理制成的霍尔元件。
传感器的定子上有2个互相垂直的绕组A和B，在绕组的中心线上粘有霍尔片HA和HB，转子为永久磁钢，霍尔元件HA和HB的激励电机分别与绕组A和B相连，它们的霍尔电极串联后作为传感器的输出。
采用霍尔传感器在信号采样的时图1 霍尔转速传感器结构图候，会出现采样不精确，因为它是靠磁性感应才采集脉冲的，使用时间久了会出现磁性变小，影响脉冲的采样精度。
方案三：采用光电传感器光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。
光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。
接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。
在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。
在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。
三角反射板是结构牢固的发射装置。
它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。
图2 光电传感器原理示意图综合以上3种方案，选择方案三。
3.1.4 显示模块方案一：用数码管动态显示，可以显示数字，但显示的内容有限，接线繁多，且不能连续显示字符，有一定局限性。
方案二：采用LED 点阵显示，能动态扫描，变换颜色，但体积比较大，需要很多点阵组合使用，显示较为繁琐，但需要的I/O 资源较多，影响总体布局。
方案三：采用LCD 液晶显示，显示内容最丰富，不仅编程灵活，显示可靠，而且电路简单，易与单片机连接，明亮对比度可调，显示非常清晰，是一种非常好的方案。
综合以上，选择方案三。
3.2 方案描述本设计主要用STC89C52单片机作为控制核心，由光电传感器、LCD 动态显示屏构成。
STC89C52单片机接收光电传感器传来的脉冲信号，单片机根据外部中断，以及内部定时器进行记数计算出电机转速送到LCD 显示，使能实时读出电机的转速。
图3 系统总体方框图光电传感器 信号显示电路STC89C52单片机第四章系统理论分析与计算4.1 信号采集电路的分析采集光信号的电路原理图如图4所示：图4 采集光信号的电路原理图在图中，U3为槽型光耦，它的左端是发光二极管，因为发光二极管的驱动电流为5~20mA，所以设置R2的值为500Ω，同理设置，光电接收晶体管的下拉电阻即R3为10KΩ。
光耦的输出端用三极管进行电压放大，为使T1输出的电平为TTL电平，将R5和R4的阻值设定为1KΩ。
该部分设计采用了红外光电传感器，进行非接触式检测。
当有物体挡在红外光电发光二极管和高灵敏度的光电晶体管之间时，传感器将会输出一个低电平，而当没有物体挡在中间时，则输出高电平，从而形成一个脉冲。
系统在光电传感器收发端之间加上电动机，并在电动机转轴上安装一转盘。
在这个转盘的边沿处挖若干个圆形通光孔，把传感器的检测部分放在圆孔的圆心位置。
每当转盘旋转时，传感器将输出若干个脉冲。
把这些脉冲通过放大整形成单片机可以识别的TTL电平，即可计算出轮子的转速。
转盘的圆孔的个数决定了测量的精度，个数越多，精度越高。
这样就可以再单位时间里尽可能多地得到脉冲数。
从而避免了因为两个过孔之间距离过大，而正好在过孔之前或者是在下一个过孔之前就停止了，造成较大的误差。
设计中转盘的圆孔的实际个数受到技术限制。
为了达到预定的效果设计，在转盘过孔的设计上采用20个过孔，再通过软件对采集的数据进行计算。
图5 光码盘4.2 电机转速的计算在编程时让单片机每隔一秒记录一次接收到的脉冲总数，然后根据如下计算电机的转速n=⨯60(1)⨯N/(PT)n：电机转速T：采样周期N：采样周期T内光脉冲个数P：光码盘开孔的总数当采样周期为1秒时，转速60（2）n=⨯f/Pf：1秒内采集到的光脉冲个数第五章硬件电路设计5.1 单片机模块单片微型计算机简称单片机，它把组成微型计算机的各个功能部件：中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、可编程存储器EPROM、并行及串行输入输出I/O接口电路、定时器/计数器、中断控制器等部件集成在一块半导体芯片上，构成一个完整的微型计算机。
5.1.1 STC89C52单片机简介STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52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。