文档介绍：转速测量仪的设计
摘要
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
1 序言
近年来随着计算机在社会领域的渗透,在电子技术飞速发展的今天,单片机的应用正在不断地走向深入。单片机技术在自动控制领域有着十分广泛的应用,如汽车、航空、电话、传真、视频等。很多行业涉及到自动控制的情况下涉及到单片机技术。电子产品的人性化和智能化已经非常成熟,单片机就是一个微型中央处理器,通过编程即能完成很多智能化的工作,因此它的出现给电子技术智能化和微型化起到了很大的推动作用。随着人们生活水平的提高,社会经济的发展,人们开始注重身体素质的提高。臂如在火车、汽车、工厂许多地方都用到电机的驱动,当然也要精确的知道它的转速,本设计就是测试电机的转速。
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。
本系统主要由传感器,单片机AT89C51构成。可以对大范围转速进行测量,测量的转速精度高,还可以和PC机时时通信,实现对电机转速的测量。
单片机的英文名称是Micro Controller unit,缩写为MCU,又称为微控制器,它是一种面向控制的大规模集成电路芯片。它具有功能强、体积小、可靠性高、应用简单灵活,因而使用非常广泛,有力地推动各行业的技术发展和更新换代。
本文首先在第二章绪论介绍了此系统的功能、技术指标以及主要内容等;在第三章论述了总体设计过程,确定了技术指标及器件的选择;第四章着重描述了系统硬件电路设计、硬件设计框图及所使用的各种芯片功能与特性;在第五章中重点剖析了软件设计的过程;最后在第六章中具体论述单片机、电平转换电路、通信的处理及调试。
由于本人水平有限,加之时间仓促,论文中难免会有错误和不足之外,不够理想、许多方面还需要继续完善和改进。在这里恳请指导老师批评指正。在此特别感谢我的指导老师张亚超老师的大力指导。
2 系统功能分析
系统功能概述
功能:
系统主要实现功能是:AT89C51单片机接收霍尔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LED显示,同时数据传给PC机,并在PC机屏幕上显示出来。记录各时段的转速,画出V-T坐标图。
组成及框图:
本系统通信部分是单片机经电平转换电路HIN232CP之后,通过串口RS-232发送数据,由PC微机接收,微机部分用Visual Basic软件编写的界面作为PC机部分与单片机进行串口之间通信。
传感器电路、转速测量、LED显示、电平转换电路设计等将在以下章节作详细地设计。
传感器
电平转换
电路
单片机
AT89C51

送PC机界面
驱动电路
LED显示

图2-1 系统硬件电路
应用:
从实用的角度看,评价一个系统实用价值的重要标准,就是这个系统对社会生活和科技观念有多大的贡献。转速测量系统具有大范围、高精度等优点、测量速度快,这种系统将会有良好的应用。
系统要求及主要内容
将霍尔传感器产生的脉冲信号输出入到单片机的外部中断0口,单片机工作在内部定时器工作方式0,对周期信号进行内部记数,调用计算公式算出转速,调用显示程序显示在
LED上,同时通过串口向上位机发送转速数据。
主要内容:
(1) 单片机部分主要完成电机转速的测量
(2) LED部分主要是把转速显示出来,显示范围60-36000r/min
(3) 发送部分主要是完成电平转换,送RS232向PC发送数据。
(4) PC机部分主要完成将数据显示在界面并描绘出V-T图
系统技术指标
系统主要完成以下功能:
测量系统:
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,%;
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-232即可;
通信部分:
Basic编制RS—232通信软件;
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