一种单片机的速度测量系统
基于C51单片机直流电机测速仪设计
基于C51单片机直流电机测速仪设计摘要：电机的转速是各类电机运行过程中的一个重要监测量，测速装置在电机调速系统中占有非常重要的地位，特别是数字式测速仪在工业电机测速方面有独到的优势。
本文介绍了一种基于C51单片机的光电传感器转速测量系统的设计。
系统采用对射式光电传感器产生与齿轮相对应的脉冲信号，使用AT89C51单片机采样脉冲信号并计算每分钟内脉冲信号的数目，即电机对应的转速值，最终系统通过LCD实时显示电机的转速值。
经过软硬件系统的搭建，分别通过Protues软件系统仿真实验和实际电路搭建检查实验。
仿真实验表明本系统满足设计要求，并且结构简单、实用。
整个直流电机测速系统在降低测速仪成本，提高测速稳定性及可靠性等方面有一定的应用价值。
关键词：转速测量；光电传感器；单片机Based On C51 SCM Single DC Motor Speedometer DesignABSTRACT：Motor speed is all kinds of motor operation is an important process to monitor the amount of speed measuring device in the motor control system occupies a very important position, Especially the digital speedometer in the industrial motor speed has unique advantage. This paper describes a photoelectric sensor 51 SCM-based speed measurement system design. System uses a beam photoelectric sensor generates a pulse signal corresponding to the gear, the use of a sampling pulse signal AT89C51 SCM and calculating the pulse per minute, the number of signals that the speed of the motor corresponding to the value of the final system time through the LCD display the motor speed value.After a hardware and software system structures, respectively, through Protues software system to build the actual circuit simulation and experimental examination. Simulation results show that the system meets the design requirements, and the structure is simple and practical. DC Motor Speed entire system in reducing speedometer costs, improve reliability, speed stability and a certain application value.Keywords: Speed measurement; Photoelectric; Single chip micyoco目录1 绪论 (1)1.1 数字式转速测量系统的发展背景 (1)1.2 转速测量在国民经济中的应用 (1)1.3主要研究内容 (2)1.4 设计的目的和意义 (2)2 转速测量系统的原理 (4)2.1 转速测量原理 (4)2.2 转速测量计算方法 (5)3转速测量系统设计方案 (7)3.1 直流电机转速测量方法 (7)3.2 设计任务及方案 (8)4 直流电机测速系统设计 (9)4.1 单片机AT89C51介绍 (9)4.2 转速信号采集 (14)4.2 转速信号处理电路设计 (16)4.4 最小系统的设计 (17)4.4.1复位电路 (17)4.4.2 晶振电路 (20)4.5 显示部分设计 (20)5 直流测速系统仿真 (24)5.1 直流测速系统仿真 (24)5.1.1单片机最小系统仿真 (25)5.1.2 数码管显示仿真 (25)5.2 主程序流程设计 (26)5.2.1 主程序流程设计 (26)5.2.2 定时器的初始化 (27)5.3 实际电路实验 (28)参考文献 (30)致谢 (31)1 绪论1.1 数字式转速测量系统的发展背景在现代工业自动化高度发展的时期，几乎所有的工业设备都离不开旋转设备，形形色色的电机在不同领域发挥着很重要的作用。
单片机车速测量系统
科技信息
Ｏ＊械与电子Ｏ Ａ
Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ ＩＦ Ｒ ＴＯＮ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｏ ＭＡ Ｉ
２０ ０６年
第 ｌ 期 ２
单片机车速测量系统
李 文奇 （ 吉林铁 道职 业 技术学 院 吉林 吉林 １２ ０ ） ３ ０ ７
摘 要： 以单 片机 ＭＣ 一 ０ １ Ｓ ８ ３ 为控制掇心 ， 用霍 尔集成传毒嚣作 为州量车速 的检 州元件 。ｔ后用字符型液晶显示嚣 １０ （ Ｄ ４ ８ 控． ） ６２ Ｈ ４ ７ ０ ４ 显
一
车速测量 中断服务子程序。 单片机外部中断 ｌ ： 于霍尔传感 断１接 ３
器 的输 出端 。主轴每转 半圈将 产生一次 中断请求信号 申请中断。单片 机对在 １ 内计效的值进行处理 ， 秒 转换成每小时的车速送显示缓 冲区 以备显示 。 具体算 法如下： 单片机每秒计效到 １个值 即 ｎ２ｄ 。 ｒ 设 １ ／ 、ｅ 则 Ｉ ， ２ ｒ － ｏＩ／ ｉ 、， ３ ｒｒ ｎ再将 计效值 乘 ６ 日 ｒ ａ ０便可得 到每小 时的车速值 。 中断服务子程序流程图如图 ２所示。
三、 系统原理与软件设计 系统原理 图如 图 ３ 所示 。 软件设计分为主程序 、 效据处理程 序、 按 键和修改程序 、 测速 中断服务程序 、 液晶显示程序五个 部分。
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来。 二 、 速 的 测■ 车
速度传感器用磁 钢 、 霍尔元件组成 。将一排磁性 圆盘固定装 在车 轮主轴上。圆盘边缘等距离用对氧树脂粘贴块状磁钢 ， 钢采用永久 磁 磁铁分割成的磁力较强 的小磁块 。 尔元件 相对位 置发生 变化 。 翟 通过
基于单片机的自行车测速系统设计
吉林大学珠海学院毕业论文基于单片机的自行车测速系统设计系别：专业名称：学生姓名：学号：指导教师姓名：【参考文献】[1]张友德，赵志英，涂时亮.单片微型机原理、应用与实验复旦大学出版社[2]程民利．基于霍尔传感器的高精度测速电路设计［Ｊ］．电子设计工程，２０１３（８）：１０９－１１１．[3]李胤昌,郑日荣. 基于PIC单片机的电动自行车控制系统设计[J]. 现代电子技术,2009,08:136-138.[4]张烨尔,吴继华,陈文达,闫庆军. 基于单片机的电动自行车制动系统设计[J]. 机械与电子,2013,10:41-43.[5] 秦业海,吕闯,任健祥,刘帅,平焕冉. 基于单片机的电动自行车刹车系统设计[J]. 数字技术与应用,2015,02:9.[6]董燕飞,董良师,王洪林. 基于单片机的自行车测速系统设计[J]. 科技广场,2009,09:189-190.[7]费凯成,汪木兰,陈巍. 基于MSP430单片机的太阳能LED自行车显示系统设计[J]. 信息与电脑(理论版),2011,11:80-81.[8]赵小兰,胡征,王培坤,林晓欢,庄衍竖,黄维沛. 多功能自行车码表设计[J]. 电子测试,2013,20:1-2.[9]郑隆举,李慧芳,王志全,石蕊. 基于单片机的电机测速系统设计[J]. 自动化与仪器仪表,2015,03:37-39.[10]董雨声,马松浩,汤庆威,胡福年. 便携式自行车功能仪的研究[J]. 电子设计工程,2015,22:61-63.[11]满宪金. 基于英飞凌XC866 MCU的大功率载货电动车控制系统设计与实现[D].中国海洋大学,2011.[12]冯荣彪,王国良,骆明儿. 基于单片机的激光测速系统设计[J]. 激光技术,2010,05:679-681+720.摘要随着社会的发展，人们对健康程度越加关注，常常通过骑自行车来锻炼身体，自行车不但是运动健身的良好方式，而且也是良好的交通工具。
基于单片机的车速测量系统设计
机电信息2009年第24期总第234期基于单片机的车速测量系统设计王松林傅和平（洛阳师范学院物理与电子信息学院，河南洛阳４７１０２２）摘要：基于单片机的公路车速测量系统，详细介绍了系统的设计方案、工作原理、硬件结构、软件设计。
该系统采用单片机STC11F01E作控制和运算单元；用红外光电传感器监测车辆的通过并由单片机计算车速，如果车速超出设定范围可将数据保存并启动报警及交通录像系统。
关键词：单片机；车速测量；红外光传感器在公路上超速行驶是较为常见的交通违章，且是引发交通事故的重要原因。
交管部门要对超速违章进行管制和处罚必须有可靠的车速测量系统。
现在应用的一般为雷达测速系统。
但现在市场上有车载“电子狗”可以提醒车主是否进入雷达测速区[1]，使有些违章车辆逃避超速处罚并在不测速路段超速行驶。
本文设计一种小型简单的测速系统，适合隐蔽安装，并且测速可靠，工作稳定。
1系统总体设计车速测量系统采用单片机作为控制和处理单元，两个外部检测电路检测是否有车辆通过，如图1所示，当车辆经过检测电路A 时，单片机开始计时，当车辆经过检测电路B 时，单片机停止计时，根据AB 电路安装的距离和计时时间可就算出车速，当车速超出设定范围时，单片机启动报警电路和摄像系统，并可将数据保存，或远传给上位机，以备查询。
2硬件电路设计作为系统的控制核心，单片机选用STC11F01E [2]，STC11F01E 是一款高速度单片机，晶振频率选择12MHz ，每个机器周期只有1／12μm ，它有2个8位并行双向输入／输出（I ／O ）端口，5个支持掉电唤醒的外部中断，2个16位可编程定时计数器，1KB 内部程序存储器，256B 数据存储器，并且有2K 的EEPROM ，可将违章相关信息或其它重要数据永久保存。
检测电路采用38KHz 调制红外光电传感器，该传感器包括红外光发射部分和接收部分，发射和接收部件分别安装在道路两侧，发射管一直发出38KHz 的调制红外光，无物体遮挡可被接收管接收，接收管只对38KHz 的红外光起作用。
基于单片机自行车测速仪的设计毕业设计
基于单片机自行车测速仪的设计摘要本设计主要阐述一种基于单片机与霍尔传感器等元件的测速仪设计。
以AT89C51单片机为核心，实现对自行车里程、速度、时间、温度等参数的测量，并能简单的将里程及速度用LCD实时显示。
在本文中详细介绍了测速仪的硬件电路和软件设计。
硬件部分利用霍尔传感器将每秒内的脉冲数传入单片机系统，然后经单片机系统计算处理并将过处理结果送LCD显示。
软件的设计采用模块化结构，使程序的逻辑关系更加简洁。
使硬件在软件的控制下协调运作。
仿真，所设计的硬件电路及软件程序是正确的，实际的硬件电路中也基本上能够满足设计要求。
关键词：里程/速度，时间，温度，霍尔元件，单片机，LCDAbstractThis design mainly elaborated based on MCU and Hall element of speed instrument design. Take STC MCU as the core, Hall element speed, realizes to the bicycle mileage, speed, time, temperature measurement, and a simple bicycle mileage and speed with the LCD real time display. The hardware part using the Hall element will bike per second pulse number of incoming MCU system, and then by the single chip microcomputer system calculation processing and processing result to the LCD display. Program design in order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relations more concise. Make hardware tocoordinatethe operation under the software control. Simulation experiments show that the designed hardware circuit and software program are correct, practical hardware circuit also basically can satisfy the design requirement, but due to the knowledge, in practice there are still some problems in the hardware circuit.Keywords: Mileage / speed,time, temperature, Hall element, MCU,LCD毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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。
基于单片机的车速检测系统设计
设定计数值 Ｋ ， 没 中断一次 ， ｋ ＊ ． 当ｋ ＝ １ ０ ， 则定时 １ ｓ 时间到。此时跳 出 中断 ． 讲Ｔ １ 中数值传输至 Ｌ Ｅ Ｄ进行显示 。
３ ． 软 件 设 计
＃ ｄ ｅ ｉ ｆ ｎ ｅ Ｓ ＹＳ ＣＬ Ｋ
１ ２
＃ ｄ ｅ ｉ ｆ ｎ ｅ ｕ ｃ ｈ ａ ｒ ｕ ｎ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｃ ｈ ａ ｒ
＃ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ＜ ｒ ｅ ｇ ５ ２ ． ｈ ＞
＃ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ＜ ｓ ｔ ｄ ｉ ０ ． ｈ ＞ ｆ ＝ｎ ｒ ａ ｄ ／ ｓ
０ ． 引 言 为了让驾驶人员时刻知晓当前 车速 ， 随时警惕注意安全操作。本 设计采用 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ １ 单片机作为主要的控制器件核心 ． 使用 霍尔传感 器采集信号 ． 传输给单片机定 时计 数后测算出 当前车速 ． 并 显示 在外 接Ｌ Ｅ Ｄ数码管上 。 供驾驶人员判断当前车速 。 本设 计基于单片机技术 原理 ． 以单片机芯片 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ １ 作为核心控制器 ． 通过硬件 电路的制作 以及 软件程序 的编制 ， 设计制作 出一个车速检测系统 。 １ ． 设 计 方 案
然后再定时／ ｉ 十 数器初始化 ． 设置工作方式控制寄存器 Ｔ Ｍ Ｏ Ｄ 。
ＴＭ０Ｄ＝ ０ ｘ ５１
ＴＬ １ ＝ ０ ） 【 ０ Ｈ Ｄ ： ＴＨ１ ＝ｏ ） 【 ０ ０ ； ＴＬ ０ ＝ ０ ｘ Ｂ ０； ＴＨ０ ＝ｏ ｘ ３ Ｃ；
４ ． 中断允许寄存器 Ｉ Ｅ
在程序采用 了 ｒ ｍ． Ｔ １ 的工作在方式 １ 在 程序 中使用 了中断允许
【 关键词】 ８ ９ Ｃ ５ １ 单片机 ； 霍 尔效应传感器； Ｌ Ｅ Ｄ显示 器
基于单片机的高速列车测速系统的设计
基于单片机的高速列车测速系统的设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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一种基于单片机的速度测量系统
时间：2010-03-31 14:00:15 来源：中国电子设计网作者：吴敏
1. 引言
在我室研制的某型测控系统中，遇到一弹丸状物体的初速测量要求，速度范围在0～150m/s,要求测速模块实现成本低、可靠性高，测速数据送上位机显示。
目前科研生产中采用的速度测量方法可分为两类；直接测量法和间接测量法两大类。
直接测量法是通过某种测量原理或效应直接获得速度量, 如多普勒测速仪、空间滤波测速等。
这种方法的最大优点是反应快、可测量瞬时速度，但设备成本高，且受到大气物理环境的限制。
间接测量法是测量目标的移动距离和时间, 通过计算得到速度量, 如光电测速、光栅测速、磁栅测速和图像测速等，用于测量小型弹丸的天幕法和光幕法测速系统、用于车辆测速的激光测速仪，以及用于生产流水线上的光电脉冲测速方法等等。
根据本系统的特点，我室采用了基于光电脉冲的间接测量方法，构建了基于AT89C51单片机测速系统，并采用DDE技术、VB和组态王实现速度信息的上位机显示，满足了成本低、可靠性好的测速要求；此外本文提出的单片机与上位机数据通信方法为多种工控软件和非通用性设备的数据交换问题提供了思路。
2. 单片机测速模块的实现
a) 测速原理
在本系统中，两对光电对射管布置在弹丸的通过路径上，光电对射管间距为S，当弹丸经过遮蔽光电管1,2时，光电管1,2产生一个上升沿或下降沿，以光电管1的上升沿或下降沿作为单片机计数器的启动脉冲，启动计数器开始记时，光电管2的上升沿或下降沿作为单片机计数器的停止脉冲，计数器停止记时。
此时，得到计数器的记时值n。
将值n传送至上位机，已知单片机的机器周期为T，则，可在上位机内计算出弹丸在定距s内的平均速度V,为V=S/nT。
见如下图1。
b) 测速部分硬件实现
如下图2硬件原理示意图，光电对射管Q1和Q2分别接入AT89C51的外部中断0和1引脚相联，Q1和Q2均为遮断式对射管（无遮断时导通，遮断时截止）。
INT0和INT1均设置为下降沿触发。
在INT0中断处理程序中，启动AT89C51内计数器T0开始计数，在INT1中断处理程序中，计数器T0停止计数。
计数值暂存于单片机寄存器内。
当单片机接收到上位机发出的取数指令时，单片机通过串口将寄存器内计
数值发送至上位机进行处理。
3. 单片机与上位机通信
本例上位机控制程序采用组态王组态软件（Kingview 6.5版）编写，但其为数据采集和控制提供的底层硬件设备的驱动仅是针对知名厂商的板卡和模块。
因此，针对自行开发的数据采集模块，需要编写组态王与单片机串口通信驱动程序。
在本例中，应用DDE方式实现组态王和VB进行数据交换，通过编写串口通信程序实现VB和单片机的通信，完成整个通信流程。