基于单片机的主机测速系统设计
基于单片机的测速仪的设计与实现
基于单片机的测速仪的设计与实现在现代科技飞速发展的时代，测速仪在各个领域都有着广泛的应用，比如交通管理、工业生产、运动竞技等。
而基于单片机的测速仪因其成本低、性能稳定、易于实现等优点，成为了测速领域的重要研究方向。
一、测速仪的工作原理要理解基于单片机的测速仪的设计，首先需要了解其工作原理。
常见的测速方法有多种，如激光测速、雷达测速、编码器测速等。
在本次设计中，我们采用了编码器测速的方法。
编码器是一种能够将机械运动转换为电信号的装置。
当被测物体运动时，带动编码器旋转，编码器会输出一系列的脉冲信号。
通过测量这些脉冲信号的频率，就可以计算出被测物体的速度。
二、单片机的选择单片机是整个测速仪的核心控制单元，其性能直接影响到测速仪的准确性和稳定性。
在众多的单片机型号中，我们选择了 STM32 系列单片机。
STM32 单片机具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等优点，能够满足测速仪的设计需求。
三、硬件电路设计硬件电路设计是测速仪实现的基础。
主要包括以下几个部分：1、传感器接口电路用于连接编码器，将编码器输出的脉冲信号传输给单片机。
2、单片机最小系统包括单片机芯片、时钟电路、复位电路等，为单片机的正常工作提供必要的条件。
3、显示电路用于显示测量到的速度值，可以选择液晶显示屏（LCD）或者数码管。
4、电源电路为整个系统提供稳定的电源。
四、软件设计软件设计是测速仪实现功能的关键。
主要包括以下几个步骤：1、初始化设置对单片机的各个外设进行初始化，如定时器、中断等。
2、脉冲信号采集通过定时器捕获编码器输出的脉冲信号，并计算脉冲的频率。
3、速度计算根据脉冲频率和编码器的参数，计算出被测物体的速度。
4、显示输出将计算得到的速度值通过显示电路进行显示。
五、系统调试在完成硬件和软件设计后，需要对整个系统进行调试。
调试过程中，可能会遇到各种问题，如脉冲信号丢失、速度计算不准确、显示异常等。
针对这些问题，需要仔细分析，逐步排查，找出问题的根源，并进行相应的修改和优化。
基于单片机速度测量系统的设计
基于单片机计速器的设计摘要：随着信息技术的不断发展，单片机在测量系统中得到了广泛的应用。
速度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量。
速度的测量方法有许多种，但在不同的应用环境下，相应的测量方法有它自己的特点和误差。
因此对单片机速度测量系统的研究有着重要的目的和意义。
本设计采用AT89S51单片机作为主要控制核心，应用霍尔传感器采集信号，经过单片机定时计数并运用一个算法测量出汽水行驶速度，最终用4位LED数码管显示其测量结果,具有较高的实用价值。
本文的优点是充分发挥了单片机的性能，硬件电路简单，软件功能完善，测量速度快、精度高，成本低等特点。
关键词：单片机；速度测量；霍尔传感器；LED目录1总体设计 (1)1.1系统设计方案论证 (1)1.2本系统设计的主要内容 (1)2单片机速度测量系统 (2)2.1单片机速度测量原理 (2)2.2单片机速度测量系统结构框图 (2)3系统硬件设计 (2)3.1.2 CS3020霍尔传感器 (4)3.1.3霍尔传感器的硬件连接 (5)3.2 MCU控制系统设计 (6)3.2.2 A T89S51主要特性和引脚说明 (6)3.2.3 MCU最小系统设计 (9)3.3 LED数码管显示器 (10)3.4单片机测速系统总原理图 (11)4系统软件设计 (12)4.1程序流程图 (12)4.2 程序功能 (13)4.3 程序调试 (14)参考文献 (15)附录 (15)1总体设计1.1系统设计方案论证现在测量速度的方法有很多，可以采用不同的器件做出多种测速器。
在这里讨论了两种方案。
方案一：光电式脉冲发生器。
主要由光源、光敏器件和遮光盘组成。
水轮旋转带动遮光盘旋转，当遮光盘没有遮住光源时，光源的光射到光敏器件上，光敏器件中有电流流过，于是在输出端产生电压输出。
其脉冲频率与水速成正比，经过单片机处理后，即可得出水的速度。
这种光脉冲发生装置，在转换速度较高的情况下，由于水流动中的振动引起的光脉冲干扰等问题不好解决，现在采用的不多。
单片机速测量系统的设计
关键词：单片机；速度测量；霍尔传感器；LED目录1总体设计 (1)1.1系统设计方案论证 (1)1.2本系统设计的主要内容 (1)2单片机速度测量系统 (2)2.1单片机速度测量原理 (2)2.2单片机速度测量系统结构框图 (2)3系统硬件设计 (2)3.1传感器概述 (2)3.1.1霍尔传感器的基本工作原理 (3)3.1.2 CS3020霍尔传感器 (4)3.1.3霍尔传感器的硬件连接 (6)3.2 MCU控制系统的设计 (6)3.2.1 CPU的选用 (6)3.2.2 AT89S51主要特性和引脚说明 (7)3.2.3 单片机最小系统 (9)3.3 LED数码管显示器 (10)3.4单片机测速系统总原理图 (11)4系统软件设计 (12)4.1程序流程图 (12)4.2 程序功能 (13)4.3 程序调试 (14)参考文献 (15)附录 (15)1总体设计1.1系统设计方案论证现在测量速度的方法有很多，可以采用不同的器件做出多种测速器。
在这里讨论了两种方案。
方案一：光电式脉冲发生器。
主要由光源、光敏器件和遮光盘组成。
水轮旋转带动遮光盘旋转，当遮光盘没有遮住光源时，光源的光射到光敏器件上，光敏器件中有电流流过，于是在输出端产生电压输出。
其脉冲频率与水速成正比，经过单片机处理后，即可得出水的速度。
这种光脉冲发生装置，在转换速度较高的情况下，由于水流动中的振动引起的光脉冲干扰等问题不好解决，现在采用的不多。
方案二：磁电式脉冲发生器。
将导磁材料的齿轮固定在转轴上，对着齿轮端面固定一块磁钢，霍尔元件贴在磁钢的一个端面上，随着齿轮转动，元件的输出呈周期性变化，经整形和放大后输出方波脉冲。
霍尔传感器输出频率与转速成正比，此信号经单片机处理后，即可得出水流的速度。
本设计测量要求稳定性好，灵敏度高和精度高，而且对水流速度的测量要求传感器能够适应各种各样的环境。
所以这里选择方案二。
其原因还有三点：其一是霍尔传感器输出信号电压幅值不受转速的影响；其二是频率响应高，其响应频率高达20kHz，相当于水速为1000km/h时所检测的信号频率；其三是抗电磁波干扰能力强。
基于AT89S52单片机LCD数字测速仪设计
基于AT89S52单片机的LCD数字测速仪的设计在现代工业测量中，转速的测量显得非常重要。
本文基于at89s52单片机，利用optc光断续器和lcdl602液晶显示屏，对数字测速仪进行设计。
1 硬件结构设计本系统设计分为主控制模块、电源电路、lcd显示模块、信号输入模块、晶振电路、复位电路几个模块，系统结构框图如图1所示。
其中主模块采用at89s52单片机，信号输入主要采用optc光断续器。
(1)at89$52单片机。
at89s52单片机是一种低功耗、高性能cmos 8位微控制器，具有8k的系统可编程flash存储器。
设计采用at89s52作为系统的控制芯片，它的优点是体积小、抗干扰能力强、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。
(2)optc光断续器。
optc光断续器即光电开关。
其工作原理是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体的有无。
物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。
将其输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
多数选用波光接近可见光的红外线光波型。
光电开关可分为：对射式光电开关和槽式光电开关。
设计采用对射式光电开关，这种光断续器具有下列特点：体积小、可靠性高，外围电路少，能与ttl、lstyl、cmos器件直接连接，工作电压范围大(vcc=4.5～16v)。
2 硬件工作原理电路以at89s52芯片为核心，充分利用单片机的运算及其控制功能，并采用主控模块、信号输入模块、电源电路、复位电路、晶振电路等各模块，通过系统化lcd显示模块实时显示所测速度的数值。
设计以optc光断续器作为信号源，optc光断续器将发光部分的gaas红外光二极管和感光部分的光电二极管以及信号处理电路集成在一块芯片上。
当轮子转动一周时，optc光断续器则产生一个感应信号，再将产生的感应信号转换成为数字信号输入单片机中，再经过数据的运算处理后便得到该轮子的实际速度。
基于51单片机的数字测速系统的设计方案
基于51单片机的数字测速系统的设计方案 0 引言 本方案所设计的基于霍尔元件的脉冲发生器要求成本低，构造简单，性能好。
在电气控制系统中存在着较为恶劣的电磁环境，因此要求产品本身要具有较强的抗干扰能力。
系统主要由AT89S52 单片机处理系统、电机、传感器检测单元、信号处理单元和显示系统等几个部分组成。
1 总体方案设计 对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。
霍尔元件测速法是利用霍尔开关元件测转速的。
霍尔开关元件内含稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、施密特触发器和输出电路。
输出电平与TTL 电平兼容，在电机转轴上装一个圆盘，圆盘上装若干对小磁钢，小磁钢越多，分辨率越高，霍尔开关固定在小磁钢附近，当电机转动时，每当一个小磁钢转过霍尔开关，霍尔开关便输出一个脉冲，计算出单位时间的脉冲数，即可确定旋转体的转速。
其系统框图如图1 所示。
2 系统硬件电路设计 该系统包括霍尔传感器、隔离整形电路、主CPU、显示电路、报警电路及电源等部分。
其测量过程是测量转速的霍尔传感器和电机机轴同轴连接，机轴每转一周，产生一定量的脉冲个数，由霍尔器件电路输出，经隔离整形后送入单片机进行处理，单片机收到信号将该值数据处理后，在LCD 液晶显示器上显示出来。
一旦超速，CPU 通过蜂鸣器进行报警。
2.1 传感器的选择 测量电机转速的第一步就是要将电机的转速表示为单片机可以识别的脉冲信号，从而进行脉冲计数。
利用霍尔器件检测脉冲信号因其具有结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便等优点。
当电机转动时，带动传感器运动，产生对应频率的脉冲信号，经过信号处理后输出到计数器或其他的脉冲计数装置，进行转速的测量。
2.2 微处理器的选择 为了减少体积与功耗，采用较常使用且较经济的AT89S52单片机：AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS 的8 位微控制器，具有8K 在系统可编程存储器。
其最小系统包括单片机AT89S52接口电路、晶振电路、复位电路。
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。
单片机测速仪的设计.
单片机测速仪的设计.《单片机测速仪的设计》一、测速仪的工作原理单片机测速仪的工作原理通常基于对运动物体所产生的脉冲信号的计数和时间测量。
常见的测速方法有光电测速、霍尔效应测速等。
以光电测速为例，在被测物体上安装一个遮光板，当遮光板随物体转动时，会周期性地遮挡光电传感器。
光电传感器将光信号转换为电信号，产生一系列脉冲。
单片机通过对这些脉冲的计数，并结合测量的时间间隔，就可以计算出物体的转速。
二、硬件设计1、传感器选择光电传感器：具有响应速度快、精度高的特点，但容易受到环境光的干扰。
霍尔传感器：对磁场变化敏感，适用于测量磁性物体的速度，抗干扰能力较强。
2、单片机选型考虑因素包括处理速度、存储容量、引脚数量等。
常见的单片机如STM32、Arduino 等都可以满足测速仪的需求。
3、信号调理电路由于传感器输出的信号可能比较微弱或存在干扰，需要通过放大、滤波等电路进行处理，以获得清晰、稳定的脉冲信号。
4、显示模块可以选择液晶显示屏（LCD）或数码管来显示测量结果。
LCD 显示内容丰富，但成本较高；数码管简单直观，成本较低。
5、电源模块为整个系统提供稳定的电源，通常采用直流稳压电源或电池供电。
三、软件设计1、初始化设置包括单片机的时钟设置、引脚配置、中断设置等。
2、脉冲计数与时间测量使用单片机的计数器功能对脉冲进行计数，并通过定时器测量时间间隔。
3、速度计算算法根据脉冲计数和时间间隔，按照预定的公式计算出速度值。
4、显示驱动程序将计算得到的速度值发送到显示模块进行显示。
四、系统调试1、硬件调试检查电路连接是否正确，电源是否稳定，传感器输出信号是否正常。
2、软件调试使用调试工具，如串口调试助手，查看单片机内部变量的值，检查程序逻辑是否正确。
3、综合调试将硬件和软件结合起来，对整个测速仪系统进行测试，不断优化和改进。
五、误差分析与改进1、误差来源传感器精度误差、信号干扰、时间测量误差等。
2、改进措施采用高精度传感器、优化信号调理电路、提高时间测量精度等。
基于MSP430单片机的测速系统设计
基于MSP430单片机的测速系统设计金华;于瑞华【期刊名称】《微计算机信息》【年(卷),期】2012(000)003【摘要】本文论述了MSP430F149低功耗单片机TIMER_B捕获方式的工作原理。
并利用MSP430F149单片机捕获方式和红外对管传感器设计了速度测量系统，同时给出了精度计算方法和误差分析。
该系统具有精度高、功耗低、体积小、抗干扰等特点，可应用于子弹出膛速度测量，飞轮转速测量和其它需要精确测速的工业控制领域。
%The working principle of TIMER_B capture mode in MSP430F149 MCU was discussed. And a kind of speed measurement system was designed based on the TIMER_B capture mode and infrared twinborn LED. We calculated the precision and analysed the bounds of error. This system was provided with high precision and low power which could be applied to measure the flying bullet speed, the fly wheel speed and other region with high precise speed measurement.【总页数】2页(P14-15)【作者】金华;于瑞华【作者单位】中国人民公安大学安全防范系,北京102614;中国人民公安大学安全防范系,北京102614【正文语种】中文【中图分类】TP368【相关文献】1.基于MSP430单片机的直流电动机调速测速控制系统 [J], 宋强2.基于光纤传感器与MSP430单片机的动力陀螺测速技术研究 [J], 康宁;王绪安;冯一;蔡睿洁3.基于MSP430的动感单车测速系统设计 [J], 崔焕;程洋;丁元梦4.基于MSP430单片机的测速装置设计 [J], 李盘文;张玉琴5.基于MSP430单片机的超声波倒车雷达系统设计 [J], 陈希湘;朱嵘涛;王锦莉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于单片机的测速器设计
项目设计报告题目：基于单片机的测速器设计学生：指导教师：年级： 20XX级专业：电子信息工程二级学院：信息工程学院邯郸学院20XX年12月28日目录1绪论 (3)1.1课程研究背景及意义 (3)1.2课题研究内容 (3)2、系统总体设计 (3)2.1 IAP15F2K60S2芯片简介 (3)2.2 SD-1测速传感器 (4)2.2.1 SD-1测速传感器工作原理 (5)2.3 显示模块 (5)2.4测速方案论证 (5)2.4.1方案的提出 (6)2.4.2 方案的比较及选定 (6)3、硬件设计 (6)3.1测速信号采集及其处理 (7)3.1.1转速测量原理 (7)3.1.2 信号处理电路 (7)3.2报警电路 (8)3.2.1蜂鸣器的作用 (8)3.2.2蜂鸣器的分类 (8)3.2.3报警电路 (8)4、软件程序电路 (9)4.1语言的选用 (9)5、总结 (10)1绪论1.1课程研究背景及意义近年来随着科技的飞速发展，为了克服传统模拟车速显示仪表显示数字不准确及没有超速提醒的缺点，数字化仪表迅速的进入汽车仪表行业，成为一种趋势，本设计从汽车司机自身安全角度出发，设计一种检测车辆超速的报警系统。
该报警系统允许驾驶员通过自带键盘设置最高速度和最低速度，当正常行驶中时，通过测速装置检测汽车的速度。
并通过1602液晶屏显示车辆的实际车速和用户设置的安全参数。
当发现车辆速度超过驾驶员设置的最高值时，蜂鸣器开始报警，提醒驾驶员减速，达到防患于未然的目的。
单片机的应用在不断走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。
在实时检测和自动检测的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用。
此设计就是利用IAP15F2K60S2单片机对机动车超速行驶情况进行蜂鸣器报警的系统。
该系统结构简单，可靠性强，操作方便，可广泛用于摩托车，汽车等机动车辆。
1.2课题研究内容本课题要求设计一个具有数字显示功能的单片机系统，实现车辆当前速度输出测量，达到所设定的速度上限时并报警，以保证驾驶员的人身安全。
单片机课程设计 基于单片机的电机测速系统
单片机课程设计基于单片机的电机测速系统姓名:专业班级: 08级电信2班学号: 084121230指导老师: 闵昆龙目录1 前言 (1)2．总体方案设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2方案比较 (2)2.3方案选择 (3)3.硬件部分设计 (4)3.1速度检测电路 (4)3.1.1开关型霍尔传感器介绍 (4)3.1.2 传感检测电路 (5)3.2单片机最小系统电路 (6)3.2.1 主控器STC89C52的介绍 (7)3.2.2 时钟电路 (8)3.2.3 复位电路 (9)3.3数码显示电路 (10)3.4RS-232串行通信接口电路 (11)3.4.1 MAX232介绍 (11)3.4.2串行通信接口电路 (12)4. 软件设计 (14)4.1主程序设计 (14)4.2T0定时中断程序设计 (15)心得体会..................................... 错误！未定义书签。
附录.. (18)附录1：电机测速系统总电路图 (18)附录2：电机测速系统总程序代码 (19)1 前言随着科技的飞速发展，计算机应用技术日益渗透到社会生产生活的各个领域，而单片机的应用则起到了举足轻重的作用。
单片机又称单片微控制器，就是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
它完整地包含了计算机内部的CPU（运算器、控制器）、程序存储器(相当于计算机的硬盘)、数据存储器（相当于计算机的内存）、输入输出端口等。
虽然它的运算速度无法和计算机相比，但在一些实际的控制应用场合已经足够使用了。
对于高等院校电子类和计算机类的学生，学习单片机是很重要的，而进行应用单片机的课程设计更是重中之重，将所学理论知识应用到实际，使更加全面的了解和掌握单片机的应用。
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、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、显示其转速及瞬时速度。
为了能精确地测量转速，还要保证测量的实时性，要求能测得瞬时转速。