电机测速显示系统设计

黄冈职业技术学院 毕业设计说明书

课题名称：电机测速显示系统设计 系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号 2 指导教师

时间：2010 年10月10日～2010年 10月 25日（共 2 周） 目录 目录 摘要 ......................................................... I Abstract ................................................... II 第1章 绪论.................................................. 1 第2章 转速测量系统的总体方案 ............................... 2 2.1 硬件设计方案 ............................................... 2 2.2 软件设计方案 ............................................... 2 第3章 主程序的设计说明 ..................................... 4 3.1 主程序说明................................................. 4 第4章 单片机的转速测量方法及原理 ........................... 5 4.1单片机测量转速的方法 ........................................ 5 4.1.1 测频法“M法”的工作原理 ................................ 5 4.1.2 转速传感器的简介 ....................................... 6 4.2 速度检测电路的软件设计 ...................................... 7 第5章LED显示电路的软件设计 ................................ 9 5.1显示接口电路的程序设计 ...................................... 9 5.2显示器的显示方式 ........................................... 10 黄冈职业技术学院

5.2.1 静态显示 ............................................. 10

5.2.2 动态显示 ............................................. 10 5.3 系统的数码管连接方式 ....................................... 10 第6章 键盘电路的软件设计 .................................. 11 6.1键盘的工作原理 ............................................ 11 6.2键盘扫描方式和接口电路 ..................................... 12 6.3键盘键值分配及按键功能设定 .................................. 12 第7章 报警电路的软件设计 .................................. 14 7.1 报警电路功能的介绍 ........................................ 14 7.2 报警电路软件设计 .......................................... 14 总 结 ...................................................... 15 参考文献 .................................................... 16 附录1 总体控制电路原理图： ................................ 17 摘要

I 摘要 转速是工程中应用非常广泛的一个参数，其测量方法很多，随着单片机对脉冲数字信号的处理能力越来越强大，使得全数字量系统越来越普及，并且使转速测量系统也可以用全数字化处理。 本论文是基于51单片机的转速测量系统，本设计利用光电传感器对旋转物体进行检测的转速测量系统。该系统采用光电传感器把转速信息转化为电脉冲信号, 将其输入信号送入AT89C51单片机进行数据处理并用四位7段LED显示器显示测量结果。文中首先阐述了该系统测量转速的意义、优势，以及硬件的实现方法，在该系统中对信号频率进行测量是首要任务，而经过分析，基于测频法“M法” 测量速度，电路和程序均较为简单，且可以在一定的条件下满足精度的要求，故本设计中采用M法进行测量。其次，在软件设计部分，此系统包含数据接收和处理程序的设计、显示程序的设计，键盘扫描程序的设计及报警电路程序的设计四个模块。 此次课题完成了硬件和软件系统的设计，实现了转速测量系统的测量，转速计算、显示功能，以及键盘的高低速报警的功能，完成了设计的要求。

关键词：单片机 转速测量 软件设计 黄冈职业技术学院

II Abstract Speed is widely applied in engineering is a parameter, the measurement method of pulse, along with many MCU of digital signal processing ability more powerful, make whole digital system is becoming more and more popular, and make speed measuring system can also use digital processing. This paper is based on the speed of the 51 SCM system, the design of measuring using photoelectric sensor of a rotating object detection speed measuring system. The system adopts photoelectric sensor information into the speed, the electrical signal input signals are sent AT89C51 data processing and seven LED display four measurements. Firstly expounds the significance of measuring speed, advantages, and method of realization of hardware, the system of signal in frequency measurements are primary task, and through the analysis of frequency measurement method, based on the "M" measuring speed, circuit and procedures are relatively simple, and can satisfy certain conditions, so the precision requirement of design of measuring method using M. Secondly, in the software design of the system, data processing program includes reception and the design, display design, the program design of the keypad scanning routines and alarm circuit design program four modules. The subjects completed the hardware and software design of the system, realized the speed measuring system of measurement, calculation, display, speed and high speed of the keyboard function, completed the alarm design requirements.

Keywords: SCM Speed measuring Software design 黄冈职业技术学院

第1页 共17页 第1章 绪 论 目前单片机在工业控制、数据采集、智能化仪表等领域应用越来越广泛，极大地提高了这些领域的技术水平和自动化程度。单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重要内容。同时，单片机相关的技术、技能业已成为我们大学生必修的科目之一。 单片机其优良的性价比，决定了它在各个相关领域都有极大的发展，它的发展正处于方兴未艾的时期。 转速是工程中应用非常广泛的一个参数，它的测量方法有很多，而模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法，这种测量已不能适应科技发展的要求，在测量范围和测量精度上，已不能满足大多数系统的使用。而随着大规模集成电路的高速发展，特别是单片机对脉冲数字信号的强大处理能力，可以增大电机转速的测量范围及提高其精确度。所以转速测量系统用全数字化处理比以前的测量方法更优越。 常用的检测方法有机械式，光电式，霍尔式，频闪法等，本课题主要是采用AT89C51单片机进行转速测量，它以MCS-51为内核与MCS-51系列的软硬件兼容。设计成的一种全数字化测量系统在测量范围与精度上都有很大的提高。 本课题以单片机技术为核心，设计成的全数字化测量系统在工业控制和生活电器方面都有极大的应用。 在工业方面，它可以作为工业控制中的某一部分，如数控车床的电机转速检测和控制、水泵流量控制以及其它需要利用转速检测来进行控制的地方。 在电器方面，由于是全数字化处理所以能很方便的和工业控制机进行连接，实行远程管理和控制。 总而言之，转速测量系统的研究是一件非常有意义的课题，它的研究结果可以应用于我们的实际生活。