转速测量电路
应用霍尔集成传感器测量转速电路设计 黄河科技学院课程设计9
应用霍尔集成传感器测量转速电路设计摘要在工程实践中，经常碰到需要测量转速的场合，而单片机作为一款性价比很高的微控制器在测速系统有着广泛的应用。
首先，本文叙述了单片机测量转速的系统构成及转速测量的几种常用方法。
其次，介绍了一种基于89C51单片机的电动机测速系统，该系统利用霍尔传感器产生脉冲信号，通过定时算法程序，将转速结果实时显示出来。
最后，对测量指标进行了分析、比较并提出改进方案。
关键词：单片机，转速测量，霍尔传感器目录1 绪论 (1)1.1课题的背景 (1)1.2课题的目的及意义 (1)1.3设计思路与内容 (2)2 基于单片机的转速测量原理 (3)2.1转速的测量原理 (3)2.2转速的测量方法 (4)2.2.1测频法“M法” (4)2.2.2测周期法“T法” (4)2.2.3测频测周法M/T法 (5)2.3误差和精度分析 (6)2.3.1“M法”测量误差分析 (6)2.3.2“T法”测量误差分析 (7)2.3.3“M/T法”测量误差分析 (7)3 霍尔传感器测转速系统的单元电路介绍 (8)3.1单片机的介绍 (8)3.2霍尔传感器选型 (10)3.3开关霍尔传感器的性能分析 (10)3.4系统显示电路介绍 (10)3.4.1 74HC595的介绍 (10)3.4.2 数码管介绍 (11)4 电路的硬件设计 (12)4.1设计的方框图 (12)4.2单元电路的设计 (13)4.2.1单片机主控电路设计 (13)4.2.2脉冲产生电路设计 (14)4.2.3按键电路设计 (15)4.2.3数码管结构和显示原理 (15)4.3电路的整机原理图的设计（分析工作原理） (16)5 软件设计 (17)5.1单片机转速程序设计思路及过程 (17)5.1.1单片机程序设计思路 (17)5.1.2单片机转速计算程序 (18)5.1.3二-十进制转换程序 (19)5.2程序设计 (21)致谢 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。
光电式转速测量电路的设计与实现
目录1 概述 (1)1.1 背景及研究意义 (1)1.2 转速测量方法的分类 (2)2.1 方案论证及确定 (4)2.1.1 转速测量原理 (4)2.1.2 转速显示单元 (4)2.2 转速测量系统总体结构 (4)3.1 单片机控制单元 (5)3.2 转速测量单元 (5)3.2.1光电传感器简介 (6)3.2.2 脉冲产生电路设计 (6)3.2.3 光电转换及信号调理电路设计 (7)3.4 数据显示单元 (7)3.5 稳压电路单元 (9)4.1 系统主程序设计 (10)5 系统调试与安装 (14)5.1 硬件调试 (14)5.2 软件调试 (14)6 总结 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要电机转速是用来评价电机运动状态的一项指标，在很多场合下，都需要对电机的转速进行准确的测量，并将其用作为自动化控制的一个重要因素，因此在很多应用场合中对需要加强对电机转速的精准控制。
电机转速测量的重要性不仅仅只是针对直流电机而言，在交流电机的转速测量中也显得十分的重要，尤其是在工业控制、航空航天等精细化控制领域而言尤为重要。
本论文通过对传统的电机转速测量系统的优缺点进行分析，并结合国内外在电机转速测量方面的研究，提出一种基于光电传感器的电机转速控制系统设计，它不仅改善了传统电机转速测量中存在的不足，使得在实际应用中对电机转速的测量更加的准确，同时光电传感器在实际的工作过程中受环境的影响因素相对较小，降低了测量的误差率。
本文选用光电传感器对电机转速进行测量的另一个原因在于它的体积小、使用方便，采用非接触式测量的方式输出数字信号确保测量结果的准确性，被广泛的应用在电机转速的测量中。
关键词：光电传感器；转速测量1 概述1.1 背景及研究意义在现代工业生产以及运动检测等众多领域，对于电机转速的检测和精准化控制已经显示尤为重要，通过对电机转速的检测，不仅可以控制电机转动的速度，同时还可以控制电机去实现很多常规方法无法完成的工作，比如像自动化控制、运动检测、移动机器人等。
汽车发动机转速测量电路设计
年月日
采集发动机转速信号，利用定时器T1，实现1S定时，计数器T0工作在外部计数方式，使得T1定时每1S计算T0外部转速信号的脉冲个数，然后换算成实际的发动机转速，将转速值在数码管上实时显示。
设计进度
1.电子产品总体设计技能实训（5学时）
2.电子产品单元电路设计技能实训（5学时）
3.总体电路仿真调试实训（5学时）
桂林航天工业学院课程设计任务书
设计题目：汽车发动机转速测量电路设计
学生姓名
课程名称
汽车单片机应用技术课程设计
专业班级
2012052B01/02/03/04
地点
实2-205、实2-508
起止时间
17、18周
设计内容
以单片机为主控制芯片，利用转速传感器对转速进行测量，实现对发动机转速的实时测量与显示。
设计参数
[2]曹家喆.汽车电子控制基础[M].北京：机械工业出版社，2007
[3]张毅刚.基于Proteus的单片机课程的基础实验与课程设计.北京：人民邮电出版社，2012
说明
1．本表应在每次实施前由指导教师填写一式2份，审批后所在系（部）和指导教师各留1份。2．多名学生共用一题的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。3．若填写内容较多可另纸附后。
4.印制电路设计与制作技能实训（5学时）
5.电子产品总体电路装配与性能指标测试技能实训（10学时）
设计成果
1.利用proteus软件完成电路原理图的设计eus实现联调
3.完成汽车发动机转速测量电路PCB板设计与组装，下载程序，实现相应功能
参考资料
[1]陈忠平.51单片机C语言程序设计经典实例[M].北京：电子工业出版社，2012
一种高灵敏度的电机转速测量仪的制作方法
一种高灵敏度的电机转速测量仪的制作方法一种高灵敏度的电机转速测量仪的制作方法本实用新型公开了一种高灵敏度的电机转速测量仪，包括第一光电开关、第二光电开关、第一电阻至第七电阻、第一电容、第二电容、第一三极管、第二三极管、第一非门、第二非门和D触发器，电源正极输入端分别与所述第二电阻的第一端、所述第一光电开关的集电极和所述第一光电开关的正极连接，所述第一光电开关的负极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二光电开关的正极连接，所述第二光电开关的负极接地，所述第一光电开关的发射极与所述第三电阻的第一端连接。
本实用新型利用光电开关产生的脉冲信号转换成相应的转速信号和旋转方向信号，具有灵敏度高，重量轻，体积小，抗电磁干扰性强的优点。
【专利说明】一种高灵敏度的电机转速测量仪【技术领域】[0001]本实用新型涉及一种电机相关性能的测量装置，尤其涉及一种高灵敏度的电机转速测量仪。
【背景技术】[0002]电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，它的主要作用是产生驱动转矩，作为旋转机械的动力源。
对电机转速进行监测，可及时发现电机工作的异常情况，一旦出现故障前兆及时采取相应措施，可避免停机检修造成的巨大经济损失。
传统的电机测速装置主要采用测速发电机，但由于电刷和换向器的摩擦，增加了被测电机的粘滞转矩，灵敏度低，同时由于电刷和换向器的间断接触或不良接触引起射频噪声，产生电磁干扰。
实用新型内容[0003]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高灵敏度的电机转速测量仪。
[0004]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:[0005]—种高灵敏度的电机转速测量仪，包括第一光电开关、第二光电开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第一三极管、第二三极管、第一非门、第二非门和D触发器，电源正极输入端分别与所述第二电阻的第一端、所述第一光电开关的集电极和所述第一光电开关的正极连接，所述第一光电开关的负极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二光电开关的正极连接，所述第二光电开关的负极接地，所述第一光电开关的发射极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端和所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极分别与所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第一端、所述第二三极管的发射极、所述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端连接后接地，所述第一三极管的集电极分别与所述第二电阻的第二端、所述第一电容的第二端和所述第一非门的输入端连接，所述第二三极管的基极分别与所述第五电阻的第二端和所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述第二光电开关的发射极连接，所述第二光电开关的集电极分别与所述第七电阻的第一端和电源负极输入端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述第二三极管的集电极、所述第二电容的第二端和所述第二非门的输入端连接，所述第二非门的输出端与所述D触发器的输入端连接，所述第一非门的输出端与所述D触发器的时钟脉冲信号输入端连接，所述D触发器的输出端为所述电机转速测量仪的信号输出端。
基于单片机的电机转速测量系统设计_(附图及源程序)
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AT89C51单片机控制的智能化转速测量仪。
电机在运行过程中，需要对其进行监控，转速是一个必不可少的一个参数。
本系统就是对电机转速进行测量，并可以和PC机进行通信，显示电机的转速，并观察电机运行的基本状况。
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、HIN232CPE电平转换、及RS232构成。
详细介绍了单片机的测量转速系统及PC机与单片机之间的串行通讯。
充分发挥了单片机的性能。
本文重点是测量速度并显示在5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）；转速；传感器目录摘要 (1)Abstract .................................... 错误!未定义书签。
1 序言 (1)2 系统功能分析 (2)2.1 系统功能概述 (2)2.2 系统要求及主要内容 (3)3 系统总体设计 (4)3.1 硬件电路设计思路 (4)3.2 软件设计思路 (4)4 硬件电路设计 (6)4.1 单片机模块 (6)4.1.1 处理执行元件 (6)4.1.2 时钟电路 (10)4.1.3 复位电路 (11)4.1.4 显示电路 (12)4.2 霍尔传感器简介 (15)4.2.1 霍尔器件概述 (15)4.2.2 霍尔传感器的应用 (16)4.2.3 AH41霍尔开关 (17)4.3 发送模块 (18)5 软件设计 (22)5.1 单片机转速程序设计思路及过程 (22)5.1.1 单片机程序设计思路 (22)5.1.2 单片机转速计算程序 (23)5.1.3 二-十进制转换程序 (24)5.2 程序设计 (27)6 系统调试 (29)6.1 硬件调试 (29)6.2 软件调试 (30)6.3 综合调试 (32)6.4 故障分析与解决方案 (33)6.5 结论与经验 (34)参考文献 (36)致谢 (37)附录 (38)附录1 电路原理图 (38)附录2 元器件清单 (39)1 序言智能化转速测量可以对电机的转速进行测量，电机在运行的过程中，需要对其平稳性进行监测，适时对转速的测量有效地可以反映电机的状况。
直流电机转速测量报告
直流电机转速控制摘要……………………………………………………………一、系统总体设计…………………………………………....1.1系统总体方案.................................................................1.2系统总体框图.................................................................二、模块电路方案比较与论证………………………………2.1 电机驱动……………………………………………….2.2 转速检测……………………………………………….三、系统模块电路的设计……………………………………3.1 键盘…………………………………………………….3.2 显示部分……………………………………………....3.3 电机驱动………………………………………………3.4 转速检测………………………………………………四、软件设计…………………………………………………五、测试方案与测试结果……………………………………5.1 测试方案……………………………………………….5.2 测试结果……………………………………………….5.3 误差分析……………………………………………….六、总体结论…………………………………………………七、附录………………………………………………………八、参考文献…………………………………………………摘要：本作品以TI公司的超低功耗MSP430F149和光电传感器为主要部件，设计并制作了电机转速控制系统。
该系统用脉冲调制（PWM）控制驱动电路，从而改变电机转动，有效的降低了功率浪费和热耗散，降低了对电源的要求。
在测量部分使用光电传感器，有效地提高了测量的灵敏度与精度。
通过转速测量可以有效控制电机的运转。
关键字: MSP430F149 光电传感器脉冲调制（PWM）Abstract:this work by TI company MSP430F149 photoelectric sensor and low power consumption for main components, design and manufacture of the motor speed control system. This system by using a pulse modulation (PWM) control circuit, which drive motor rotation, effectively reduce the waste and heat dissipation power, reduced to power requirements. In some measure photoelectric sensor, effectively improve the accuracy of measurement and sensitivity. Through measurement can effectively control motor speed of operation.Key words: MSP430F149 photoelectric sensor pulse modulation (PWM)一、系统总体设计1.1系统总体方案根据题目要求，本系统总共分为六大部分：第一部分键盘输入信号控制了电机转速和显示。
霍尔传感器 测转速
HAL3144高灵敏度单极性霍尔开关
• HAL3144E是一款采用 双极性工艺技术的单 极性霍尔效应传感器 IC，响应速度快，灵 敏度高，具有略高的 工作温度范围及可靠 性，它由反向电压器 、电压调整器、霍尔 电压发生器、信号放 大器、施密特触发器 和集电极开路的输出 级组成。
HAL3144霍尔开关的接口图
/*--------------------向LCD1602写数据--------------------*/
void write_data(uchar data0) { rs=1; //选着写数据 rw=0; P0=data0; //向LCD写数据 lcdcs=1; //信号使能端高电平 lcdcs=0; //信号使能端低电平 } /*-------------------------------------------------------*/
/*-----------------------数据处理------------------------*/ void disp_count() { display[7]=(zhuan/1000+'0'); //转换转速的千位 display[8]=(zhuan/100%10+'0'); //转换转速的百位 display[9]=(zhuan/10%10+'0'); //转换转速的十位 display[10]=(zhuan%10+'0'); //转换转速的个位 } /*-------------------------------------------------------*/
液晶显示部分： 显示部分有两个功能，在正常情况下，通过液晶 显示当前转速值，当电机的转速超过设定值通过
转速测量
电机转速测试原理及方法1.转速测量原理数字测速法按照其原理可分为三大类：一类是用单位时间内测得的物体旋转角度来计算速度，例如在单位时间内，累计转速传感器发出的个脉冲，即为该单位时间内的速度。
这种以测量频率来实现测速的方法，称为测频法，即M 法；另一类是在给定的角位移距离内，通过测量转过这一角位移的时间来实现测速，称为测周法，即T 法。
例如转过给定的角位移△θ，传感器便发出一个电脉冲周期，以晶振产生的标准脉冲来度量这一周期时间，经换算便可得转速。
以上两种方法的优缺点是M 法一般用于高速测量，转速过低时，测量误差较大，同时检测装置对转速的分辨能力也较差；而T 法则一般用于低速测量，速度越低，测量精度越高，在高速时误差较大。
结合以上二种方法的优点，可得到第三种测速方法——M/T 测速法。
“M/T 法”综合了“M 法”和“T 法”的优点。
如图所示：在上图中列出了3种常用的基于光电编码器测速法原理图，假定时钟频率为s f ,光电编码器在前轮每转一周产生脉冲数为P 。
1M 和2M 从分别是对在相同时间内编码器脉冲和时钟脉冲进行计数的计数值。
5647666666666555555d fddd2.下面介绍几种编码器测速方法（1）“M 法”测速通过测量一段固定时间间隔内的编码器脉冲数来计算转速。
如图所示；设在固定时间T 内测得的编码器脉冲数为1M ，则用1M 除以T(即T M 1)得到单位时间内编码器产生的脉冲数，用它再除以P ，则得到的1M /(T ×P)表示单位时间内前轮转动的周数，最后再乘以60(s)就得到前轮每分钟转动的周数，从而实现计算转速的目的。
用公式表示为PT M 160n =根据以上分析，可知这种测速方法的准确性主要由1M 决定，并且在转速较高时也1M 较大，其相对误差较小，故适合于高速场合测试。
(2)“T 法”测速通过测量编码器两个相邻脉冲的时间间隔来计算转速，则用2M 除以f 得到1个编码脉冲所占用的时间，其倒数(即:2f M )为单位时间内编码器产生的脉冲数，与“M 法”测速类似，即得转速计算公式2f 60n PM =这种测速方法的准确性主要由2M 决定，并且在转速较低时，1个编码器脉冲持续时间较长，2M 从也相对较大，其相对误差较小，故适合于低速场合。
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单片机课程设计摘要在工农业生产和工程实践中，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，常需要测量和显示其转速。
要测速，首先要解决的是采样问题。
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。
早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器，非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难。
数字式通常采用光电编码器、圆光栅、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，单片机技术的日新月异，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，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，智能化微电脑代替了一般机械式或模拟式结构，并使系统能达到更高的性能。
采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。
直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速。
测速电机的电压高低反映了转速的高低，在许多需要调速或快速正反向电力拖动领域中得到了广泛的应用。
从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。
本文介绍一种用STC89C51单片机测量小型电动机转速的方法。
系统以单片机STC89C51为控制核心，用NJK-8002D霍尔集成传感器作为测量小型直流电机转速的检测元件，经过单片机数据处理，用8位LED数码管动态显示小型直流电机的转速。
IIIIII传感器原理与应用期末设计目录摘要 (I)目录 (III)第一章绪论（数码显示转速） (1)1.1课题的背景 (2)1.2 课题的目的及意义 (3)1.3 设计的思路与内容 (4)第二章电路的硬件设计 (5)2.1 设计的方框图 (6)2.2 单元电路的设计 (7)2.3电路的整机原理图的设计（分析工作原理） (8)第三章（应用单片机实现）软件设计 (9)3.1 程序流程图 (10)3.2 (11)第四章总结 (12)谢辞 (13)参考文献 (14)第一章绪论1.1课题的背景在直流电机的多年实际运行的过程中，机械测速电机不足之处日益明显，其主要表现为直流测速电机DG中的炭刷磨损及交流测速发电机TG中的轴承磨损，增加了设备的维护工作量，也随着增加了发生故障的可能性；同时机械测速电机在更换炭刷及轴承的检修作业过程中，需要将直流电动机停运，安装过程中需要调整机械测速电机轴与主电机轴的同轴度，延长了检修时间，影响了设备的长期平稳运行。
随着电力电子技术的不断发展，一些新颖器件的不断涌现，原有器件的性能也随着逐渐改进，采用电力电子器件构成的各种电力电子电路的应用范围与日俱增。
因此采用电子脉冲测速取代原直流电动机械测速电机已具备理论基础，如可采用磁阻式、霍尔效应式、光电式等方式检测电机转速。
经过比较分析后，决定采用测速齿轮和霍尔元件代替原来的机械测速电机。
霍尔传感器作为测速器件得到广泛应用。
霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器。
霍尔效应这种物理现象的发现，虽然已有一百多年的历史，但是直到20世纪40年代后期，由于半导体工艺的不断改进，才被人们所重视和应用。
我国从70年代开始研究霍尔器件,经过20余年的研究和开发,目前已经能生产各种性能的霍尔元件,霍尔传感器具有灵敏度高、线性度好、稳定性高、体积小和耐高温等特点[2]。
1.2 课题的目的及意义在实践中,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。
要测速，首先要解决是采样问题。
在使用模技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压高低反映了转速的高低。
为了能精确地测量转速外,还要保证测量的实时性,要求能测得瞬时转速方法。
因此转速的测试具有重要的意义。
这次设计内容包含知识全面，对传感器测量发电机转速的不同的方法及原理设计有较多介绍，在测量系统中能学到关于测量转速的传感器采样问题，单片机部分的内容，显示部分等各个模块的通信和联调。
全面了解单片机和信号放大的具体内容。
进一步锻炼我们在信号采集，处理，显示发面的实际工作能力。
1.3 设计的思路与内容计算转速公式： n=60/NTc (r/min)其中，N是内部定时器的计数值，为三字节，分别由TH0，TL0，VTT构成；Tc为时基，由于采用11.0592M的晶振，所以Tc不在是1um，而是12M/11.0592M约为 1.08um，带入上面公式，即可得到转速的精确计算公式：N=60*11059200/12N=55296000/N再将55296000化为二进制存入单片机的内存单元。
下面我们将介绍除数是如何获得的：单片机的转速测量完成，定时器T0作为内部定时器，外部中断来的时候读取TH0，TL0，并同时清零TH0、TL0，使定时器再次循环计内部脉冲。
此外，对于低速情况下，我们还要设定一个软件计数器VTT，当外部中断还没来而内部定时器已经溢出，产生定时器0中断时，增加VTT，作为三字节中的高字节。
三字节组成除数，上面的常数为四字节，所以计算程序实际上就是调用一个四字节除三字节商为两字节（最高转速36000r/min足够）的程序。
为数码管能够显示出来，需将二进制转换为十进制，在将十进制转换为非压缩BCD码后，才能调用查表程序，最后送显示。
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。
霍尔转速传感器的结构原理图方案霍尔转速传感器的接线图第二章 电路的硬件设计2.1设计方框图系统由传感器、信号预处理电路、处理器、显示器和系统软件等部分组成。
传感器部分采用霍尔传感器，负责将电机的转速转化为脉冲信号。
信号预处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形电路等部分，其中放大器实现对待测信号的放大,降低对待测信号的幅度要求，实现对小信号的测量；波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的TTL/CMOS 兼容信号。
处理器采用STC89C51单片机，显示器采用8位LED 数码管动态显示。
系统原理框图如图2.1所示：图2.1转速测量系统原理框图系统软件主要包括测量初始化模块、信号频率测量模块、浮点数算术运算模块、浮点数到BCD 码转换模块、显示模块、按键功能模块、定时器中断服务模块。
系统软件框图如图2.2所示。
\图2.2 系统软件框图程序流程图2.2单元电路的设计硬件电路单片机主控电路设计系统选用 STC89C51 作为转速信号的处理核心。
STC89C51 包含 2 个16位定时/计数器、4K ×8 位片内 FLASH 程序存储器、4个8位并行I/O 口。
16 位定时/计数器用于实现待测信号的频率测量。
8位并行口P0、P2用于把测量结果送到显示电路。
4K ×8 位片内FLASH 程序存储器用于放置系统软件。
STC89C51与具有更大程序存储器的芯片管脚兼容,如:89C52(8K ×8 位)或 89C55(32K ×8 位),为系统软件升级打下坚实的物质基础。
STC89C51最大的优点是：可直接通过计算机串口线下载程序,而无需专用下载线和编程器。
STC89C51单片机是在一块芯片中集成了CPU 、RAM 、ROM 、定时器/计数器和多功能I/O 口等一台计算机所需要的基本功能部件。
其基本结构框图如图3.1，包括：·一个8位CPU ；·4KB ROM ；·128字节RAM 数据存储器；·21个特殊功能寄存器SFR ；· 4个8位并行I/O 口，其中P0、P2为地址/数据线，可寻址64KB ROM 或64KB RAM ； ·一个可编程全双工串行口；·具有5个中断源，两个优先级，嵌套中断结构；·两个16位定时器/计数器；·一个片内震荡器及时钟电路；计数脉冲输入T0 T1P0 P1 P2 P3 TXD RXD 0INT1INT中断输入图3.1 STC89C51单片机结构框图STC89C51系列单片机中HMOS 工艺制造的芯片采用双列直插(DIP)方式封装,有40个引脚。
STC89C51单片机40条引脚说明如下:(1)电源引脚。
V CC 正常运行和编程校验(8051/8751)时为5V 电源,V SS 为接地端。
（2）I/O 总线。
P 0.0- P 7.0（P0口），P 0.1- P 7.1（P1口），P 0.2- P 7.2（P2口），P 0.3- P 7.3（P3口）为输入/输出引线。
XTAL2：片内震荡器反相放器的输出端，也是内部时钟发生器的输入端。
（4）控制总线。
由P3口的第二功能状态和4根独立控制线RESET、EA、ALE、PSEN组成。
值得强调的是，P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能。
如表3.1所示。
表3.1 P3口线的第二功能定义：STC89C51片外总线结构：①地址总线（AB）：地址总线宽为16位，因此，其外部存储器直接寻址为64K字节，16位地址总线由P0口经地址锁存器提供8位地址（A0至A7）；P2口直接提供8位地址（A8至A15）。
②数据总线（DB）：数据总线宽度为8位，由P0提供。
③控制总线（CB）：由P3口的第二功能状态和4根独立控制线RESET、EA、ALE、PSEN组成。
脉冲产生电路设计LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
特性:∙内部频率补偿∙直流电压增益高(约100dB)∙单位增益频带宽(约1MHz)∙电源电压范围宽：单电源(3—30V)∙双电源(±1.5一±15V)∙低功耗电流，适合于电池供电∙低输入偏流∙低输入失调电压和失调电流∙共模输入电压范围宽，包括接地∙差模输入电压范围宽，等于电源电压范围∙输出电压摆幅大(0至Vcc-1.5V)如图3.2所示，信号预处理电路为系统的前级电路，其中霍尔传感元件b,d为两电源端，d接正极，b接负极；a,c两端为输出端，安装时霍尔传感器对准转盘上的磁钢,当转盘旋转时，从霍尔传感器的输出端获得与转速率成正比的脉冲信号，传感器内置电路对该信号进行放大、整形，输出良好的矩形脉冲信号，图中LM358部分为过零整形电路使输入的交变信号更精确的变换成规则稳定的矩形脉冲，便于单片机对其进行计数。