文档介绍：红外线数字转速表的设计
摘要
为测量电机等旋转体的转速,本文用AT89C52单片机作微处理器,设计了一种基于红外线的转速测量装置。系统采用一对红外发射和接收二极管形成光路,通过齿盘轮齿对光路的间歇遮挡形成电脉冲。单片机采用同步M/T法对脉冲计时从而计算出转速,并通过液晶显示器显示出结果。实验结果显示测量装置能保证检测的实时性,测量精度高,可适应低转速和高转速的测量。
关键词:转速; 红外辐射;AT89C52单片机;测量仪
Abstract
This thesis designed an infrared-based speed measuring devices that AT89C52 microcontroller as microprocessors to measure the speed of motors and other rotating body. System uses a pair of infrared transmitter and receiver diodes form a light path through the optical path-gear tooth formation, intermittent electrical pulses block. Microcontroller using synchronous M / T method to calculate the speed of pulse timing ,and through the LCD display the result. Experimental results show that measuring device can guarantee detection of real-time, high accuracy, can be adapted to low speed and high-speed measurements.
Keywords:speed; the infrared radiation; AT89C52 SCM(Single Chip puter ) ; measuring equipment
前言
单片机具有体积小,速度快,性能可靠和价格低廉等优点,通常在其外部配置外围电路就可构成一完整的控制系统。红外线测速装置具有抗干扰能力强,响应速度快,低功耗等众多优点。目前,基于单片机控制的红外测速装置已经广泛地应用于电机、电扇、造纸、塑料、化纤、洗衣机、汽车、飞机、轮船等制造业。
本文设计的以AT89C52单片机为核心的红外线数字转速表是具有硬件电路简单,成本低廉,软件编写较容易等优点的测速系统。该红外线数字转速系统主要包括信号检测、信号处理电路、单片机以及数字显示部分。其工作过程为当齿盘旋转时,由于轮齿的遮挡,红外发射管与接收管之间的红外线光路时断时续,信号处理电路将此变化的光信号转换为电脉冲信号,一个脉冲信号即表示齿盘转过一个齿。单片机对脉冲进行计数,同时通过其内部的计时器对接收一定数目的脉冲计时,根据脉冲数目及所用时间就可计算出齿盘的转速,最后通过数字显示部分将转速显示出来。
为了对这一设计过程进行详细的叙述,本文共分为四大章节。第一章为绪论部分,概括的介绍了所设计的红外线数字转速表的发展历程,在实际生活生产中的作用以及本次设计的任务和要求。第二章为硬件设计部分,主要说明了设计所需的硬件电路。例如,红外线传感器,主芯片AT89C52,单片机的管脚及内部振荡电路,LCD显示器等等。第三章为软件设计部分,重点讲述了所选用的计时方案M/T法,软件的结构模块中主要的计时模块和转速计数模块。最后一章是对本设计—红外线数字转速表的性能分析。
通过以上论述可以更好的说明了用单片机构成的红外线数字转速表在其性能上,体积上,价格上的优越性,从而突出了设计的必要性和实用性。
第1章绪论
测速装置的发展大致经历了四个阶段:机械式、电磁式、光电式和激光式。
机械式主要利用离心力原理,通过一个随轴转动的固定质量重锤带动自由轴套上下运动,根据不同转速对应不同轴套位置获得测量结果原理简单直接,不需额外电器设备,适用于精度要求不高、接触式的转速测量场合。电磁式系统由电磁传感器和安装在轴上的齿盘组成,主轴转动带动齿盘旋转,齿牙通过传感器时引起电路磁阻变化,经过放大整形后形成脉冲,通过脉冲得到转速值。由于受齿盘加工精度、齿牙最小分辨间隔、电路最大计数频率等限制,测量精度不能保证。光电式结构类似于电磁式结构,把旋转齿盘换作光电编码盘或黑白相间的反射条纹,把电磁传感器换作光电接收器,通过对反射回来的光脉冲信号计数得到测量结果。由于受条纹最小分辨间隔、电路