PAGE目錄中文摘要 I英文摘要 II1緒論 12系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 32.1硬件電路的總體設(shè)計(jì) 32.2軟件的總體設(shè)計(jì) 33硬件設(shè)計(jì) 53.1傳感器電路 63.1.1霍爾傳感器工作原理 63.1.2霍爾傳感器測速裝置的設(shè)計(jì) 73.1.3隔離電路 93.2邏輯控制電路 113.2.1單片機(jī)工作原理 113.2.2時(shí)鐘電路 133.2.3復(fù)位電路 133.3顯示電路 143.3.1液晶顯示器工作原理 143.3.2液晶顯示器與單片機(jī)的連接電路 164軟件設(shè)計(jì) 174.1主函數(shù)程序設(shè)計(jì) 174.2單片機(jī)外部中斷和定時(shí)器子程序 184.3顯示子程序 205硬件調(diào)試及軟件仿真 225.1硬件調(diào)試 225.2軟件調(diào)試 23結(jié)束語 25致謝 26參考文獻(xiàn) 27轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)PAGEII轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)摘要 在現(xiàn)代的工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常需要關(guān)注電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，而對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)監(jiān)測顯得尤為重要。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是高性能/價(jià)格比的單片機(jī)的出現(xiàn)，針對電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測量大量采用以單片機(jī)為核心的智能化實(shí)時(shí)測量。 本課題主要是針對轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)。運(yùn)用AT89S52單片機(jī)、霍爾傳感器、LCD1602液晶顯示器等器件設(shè)計(jì)出一種智能化測速系統(tǒng)。通過對比各種傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)、性價(jià)比，選出最優(yōu)方案，實(shí)現(xiàn)了對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可靠檢測。本文重點(diǎn)是測量速度并在LCD液晶顯示屏上顯示。該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡單、軟件模塊較成熟、測量的速度比較快、測量的精度比較高、整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、性價(jià)也比較高等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞單片機(jī)/測速/霍爾傳感器/LCD顯示TheDesignandImplementationofthespeedmeasurementsystemABSTRACT Inthemodernindustrialandagriculturalproductionoftenneedtofocusonthespeedofthemotor,andreal-timemonitoringofthemotorspeedisparticularlyimportant.Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,microcomputerhasbeenwidelyused,andtheemergenceofthemicrocontrollerisahighperformance/priceratioforalargenumberofmotorspeedmeasurementusingamicrocontrollerasthecoreoftheintelligentreal-timemeasurement. Themainsubjectofthespeedmeasurementsystemhardwareandsoftwaredesign.AT89S52microcontroller,HallSensor,LCD1602LCDmonitorsandotherdevicesdesignedanintelligentspeedsystem.Selecttheoptimalsolution,bycontrasttheadvantagesanddisadvantagesofthevarioussensors,cost-effective,andreliabledetectionofthemotorspeed.ThisarticlefocusesonthemeasurementspeedisdisplayedontheLCDscreen.Theadvantageofthisdesignisthehardwarecircuitissimple,morematuresoftwaremodules,highspeed,highprecision,stableandreliablecontrolsystem,highcostperformance.KEYWORDSMicrocontrollerUnit,Velocimetry,Hallsensor,LCDdisplayPAGE271緒論 隨著工業(yè)自動(dòng)化的深入發(fā)展，現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)越來越多的趨向于信息化、智能化。而工業(yè)生產(chǎn)的動(dòng)力部分使用了大量的電動(dòng)機(jī)，信息化、智能化的控制方案對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的精度要求越來越高。故高精度、高速度、高性價(jià)比的智能化電機(jī)測試裝置，有了強(qiáng)大的需求市場。目前工業(yè)現(xiàn)場的電機(jī)測速轉(zhuǎn)置有測速發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、磁電式測速系統(tǒng)、光電試測速系統(tǒng)等。 測速發(fā)電機(jī)測試裝置是一種模擬式的測速方法，得到的信號是連續(xù)的模擬量。不能很好地實(shí)現(xiàn)智能化的實(shí)時(shí)測速。而且測速發(fā)電機(jī)成本很高，它本身的制造的又會(huì)消耗大量的有色金屬，故測速發(fā)電機(jī)的性價(jià)比不是很高。但在惡劣的電磁環(huán)境中仍有很大的使用價(jià)值。 磁電式測速裝置是利用電磁感應(yīng)原理，當(dāng)電磁測速裝置和電動(dòng)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，改變旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部線圈的磁通量，這樣使得線圈的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓，這樣就可以測出電機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變慢時(shí)，電磁測速裝置的轉(zhuǎn)速也將同時(shí)變慢，使得旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部線圈磁通量的變化率急速下降。線圈兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓將會(huì)非常小，這樣就不能準(zhǔn)確的測出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這種測速裝置在高速度的電機(jī)測量系統(tǒng)有一定的利用價(jià)值。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上帶有齒輪裝置時(shí)，可以使用光電式測速裝置。光電式測速裝置的工作原理是利用光電試傳感器檢測齒輪的齒數(shù)來計(jì)算電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的，是一種間接的測速方法。光電式測速裝置有較廣的測速范圍，但也有它致命的缺陷。在一些間隙較小、光澤度相同或光澤度對比不明顯的被測物體上面是會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。所以基于霍爾傳感器的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置將會(huì)是其很好的替代品。 基于霍爾傳感器的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置，測量精度比較高、頻率比較快、成本比較低且使用起來簡單方便。最值得注意的是霍爾器件對外部環(huán)境的適應(yīng)很強(qiáng)，其工作溫度最高可以達(dá)到150°C。與AT89S52單片機(jī)配合使用，能很好的實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)智能檢測?；诨魻杺鞲衅鞯碾妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)硬件電路比較簡單，而且硬件電路的調(diào)試和檢測也比較容易。本系統(tǒng)軟件的編程設(shè)計(jì)采用C51語言，并采用模塊化的編程思想，這樣的軟件設(shè)計(jì)有較高的編程效率。故本次設(shè)計(jì)采用基于霍爾傳感器的電動(dòng)機(jī)測速方案。運(yùn)用AT89S52單片機(jī)、霍爾傳感器、LCD1602液晶顯示器等器件設(shè)計(jì)出一種智能化測速系統(tǒng)。通過對比各種傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)、性價(jià)比，選出最優(yōu)方案，實(shí)現(xiàn)了對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可靠檢測。測試結(jié)果表明對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的測量精度還是比較高的，基本能夠滿足本次設(shè)計(jì)的測試需要，并有有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià) 本次的系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要分為三個(gè)部分，硬件電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的仿真調(diào)試。硬件電路的組成主要分為AT89S52單片機(jī)、霍爾傳感器測速裝置、小型直流電動(dòng)機(jī)、反相器74LS、LCD1602液晶顯示電路構(gòu)等。軟件設(shè)計(jì)采用模塊化的設(shè)計(jì)思路，共分為主程序模塊、中斷模塊、定時(shí)模塊和顯示模塊。在編程時(shí)應(yīng)該對主要的程序模塊進(jìn)行注釋加以說明，這樣方便以后的修改和閱讀。該系統(tǒng)利用霍爾傳感器產(chǎn)生脈沖信號，通過定時(shí)算法程序，將轉(zhuǎn)速結(jié)果實(shí)時(shí)顯示出來。2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1硬件電路的總體設(shè)計(jì) 參考前人曾經(jīng)設(shè)計(jì)出的的經(jīng)典電路，并選出適合本系統(tǒng)相關(guān)的電路模塊。利用ProtelDXP軟件并嚴(yán)格依照系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)任務(wù)書對硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，并選出適合的單片機(jī)型號，確定出系統(tǒng)中具體需要使用的元器件型號和個(gè)數(shù)，列出元器件清單。利用ProtelDXP軟件設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的電路原理圖并生成PCB圖紙。 AT89S52單片機(jī)通過外部中斷INT0接收來自霍爾傳感器的脈沖信號，P0口P2口接液晶LCD1602的顯示?；魻杺鞲衅鳈z測和轉(zhuǎn)換電路電路、LCD1602液晶顯示電路、單片機(jī)復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、隔離電路等設(shè)計(jì)模塊將會(huì)在下面的章節(jié)中有更詳盡的介紹。系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)如圖2-1。單片機(jī)復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位電路AT89S52邏輯運(yùn)算單元LCD液晶顯示電路單片機(jī)時(shí)鐘電路霍爾傳感器檢測和轉(zhuǎn)換電路電路圖2-1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖2.2軟件的總體設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)主要是對定時(shí)器T0和AT89S52的外部中斷INT0的設(shè)定。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速測量裝置利用霍爾效應(yīng)產(chǎn)生一系列的周期脈沖，向AT89S52單片機(jī)的的外部中斷INT0（P3.2）口發(fā)送一系列的中斷信號，對定時(shí)器T0的TH0、TL0設(shè)定初值并使定時(shí)器T0工作在內(nèi)部定時(shí)狀態(tài)。調(diào)用數(shù)據(jù)處理子程序并計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，再調(diào)用液晶LCD1602的顯示子程序，在液晶LCD1602上實(shí)時(shí)的顯示電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 系統(tǒng)轉(zhuǎn)速部分的軟件設(shè)計(jì)思路：AT89S52單片機(jī)的外部中斷INT0（P3.2）口接收霍爾傳感器的脈沖信號，故軟件的設(shè)計(jì)主要是對外部中斷INT0（P3.2）口的脈沖信號進(jìn)行處理。首先應(yīng)設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的主函數(shù)模塊的工作流程圖，并依次設(shè)計(jì)出外部中斷INT0（P3.2）的服務(wù)程序子程序，對其脈沖數(shù)進(jìn)行記數(shù)和計(jì)算。調(diào)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序，然后送液晶顯示器LCD1602顯示。本系統(tǒng)使用的AT89S52型單片機(jī)需要的晶振頻率為12MHZ。在下面的章節(jié)中會(huì)對本系統(tǒng)軟件的具體設(shè)計(jì)作詳細(xì)的介紹。3硬件設(shè)計(jì) 1879年，美國物理學(xué)家霍爾（E·H·Hall，1855~1938）經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：如果讓一恒定的電流通過一金屬片，并將薄片至于強(qiáng)磁場中，在金屬片的另外兩側(cè)將產(chǎn)生于磁場強(qiáng)度成正比的電動(dòng)勢。這個(gè)象限就是我們現(xiàn)在所講的霍爾效應(yīng)。但是霍爾效應(yīng)在金屬物體內(nèi)部通常是非常微弱的，故在當(dāng)時(shí)人們并沒有對這種現(xiàn)象加以重視。二十世紀(jì)中期以后，第三次信息革命爆發(fā)。由于大規(guī)模集成電路的制造工藝有了很大的提升，半導(dǎo)體的制造工藝也得到了迅猛發(fā)展，與此同時(shí)霍爾效應(yīng)比金屬物體十分明顯的半導(dǎo)體材料也被人們大量發(fā)現(xiàn)。砷化鎵、硅、銻化銦等材料的霍爾元件也在工廠中被大量的制造出來。本次論文正式基于霍爾傳感器的霍爾效應(yīng)，把電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化成對應(yīng)比例的脈沖電壓，利用AT89S52型單片機(jī)對電動(dòng)機(jī)脈沖進(jìn)行技術(shù)處里，并在LCD1602液晶顯示器上實(shí)時(shí)地顯示電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)總的電路原理圖如圖3-1。圖3-1系統(tǒng)電路原理圖3.1傳感器電路3.1.1霍爾傳感器工作原理 當(dāng)金屬或半導(dǎo)體的薄片器件放置在一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁場中，并保證金屬或半導(dǎo)體薄片垂直于磁場方向放置，當(dāng)電流大小為I的電流源通過金屬或半導(dǎo)體薄片時(shí)，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢E，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)（HallEffect），該電動(dòng)勢成為霍爾電動(dòng)勢（HallEMF），上述半導(dǎo)體薄片稱為霍爾元件（HallElement）。用霍爾元件做成的傳感器也被稱為霍爾傳感器（HallTransducer），霍爾效應(yīng)示意圖如圖3-2所示。圖3-2霍爾效應(yīng)原理圖 在參雜濃度很低、電阻率很大的N型襯底上用雜質(zhì)擴(kuò)散法制作出N+霍爾傳感器的工作原理可以用N型半導(dǎo)體霍爾元件的例子來說明。將電流I通入霍爾元件的電流輸入端，將霍爾元件垂直放入磁場中，設(shè)此時(shí)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。霍爾元件內(nèi)部的電子（運(yùn)動(dòng)方向與電流方向相反）受到羅倫磁力FL的作用，向內(nèi)側(cè)偏移，該側(cè)形成電子的堆積，從而在薄片對應(yīng)方向產(chǎn)生電場E。這樣流過霍爾元件的電子同時(shí)受到羅倫磁力FL和電場力FE的作用，而且這兩個(gè)力的方向相反。電子積累越多，F(xiàn)E也越大，而羅倫磁力保持不變。最后|F就能夠在半導(dǎo)體薄片的對應(yīng)面之間形成電動(dòng)勢EH，這種電動(dòng)勢EH通過大量的實(shí)驗(yàn)得知，通過半導(dǎo)體薄片的電流越大加在其上的磁場強(qiáng)度B越強(qiáng)，在半導(dǎo)體薄片的對應(yīng)面之間形成電動(dòng)勢EH就越高?；魻栯妱?dòng)勢EEH=KHIB （式中KH—當(dāng)霍爾元件與磁場方向不垂直時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與霍爾元件將有一個(gè)角度設(shè)為θ，則實(shí)際上加在霍爾傳感器上的有效作用將會(huì)下降。此時(shí)的霍爾電動(dòng)勢EHEH=KHIBcosθ 由公式（3-2）得知，霍爾電動(dòng)勢與電流I、磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比。由此得知霍爾電動(dòng)勢的方向?qū)㈦S磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向的改變而改變。當(dāng)所施加的磁場為周期性變化的磁場時(shí)，那么霍爾電動(dòng)勢則為同頻率的時(shí)變電動(dòng)勢。鑒于霍爾傳感器的以上特性，應(yīng)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使用的是開關(guān)型集成霍爾傳感器，集成霍爾傳感器是利用硅集成電路工藝將霍爾元件和測量線路集成在一起的一種傳感器。它有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如體積比較小、重量也比較輕、功耗較低、耐震動(dòng)性好、不怕灰塵、水汽及煙霧等，鑒于這么多的優(yōu)點(diǎn)集成霍爾傳感器得到了大規(guī)模的使用。開關(guān)型集成霍爾傳感器是在普通的霍爾元件的輸出端添加了一系列的抗干擾電路、穩(wěn)壓電路等使得普通的霍爾傳感器的性能得到了很大的提高，并保證輸出的是高低電平的數(shù)字信號。則用單片機(jī)處理開關(guān)型集成霍爾傳感器的輸出信號顯得十分方便。3.1.2霍爾傳感器測速裝置的設(shè)計(jì) 霍爾傳感器的使用十分簡單，只需要將霍爾元件的感應(yīng)磁場的一面與被測的物體的磁感應(yīng)強(qiáng)的方向垂直放置就行。也可以將霍爾傳感器做成帶螺紋的探頭，這樣的設(shè)計(jì)方便安裝使用。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與霍爾元件的霍爾片表面垂直時(shí)產(chǎn)生霍爾電動(dòng)勢最大，故在安裝時(shí)應(yīng)保持磁鐵的磁力線與霍爾器件的表面垂直。極小的尺寸外形，使得霍爾傳感器能夠進(jìn)行多點(diǎn)的檢查，這樣可以提高檢測的精確度，可方便微型計(jì)算機(jī)對霍爾傳感器的輸出端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用圓柱形的永久性小磁鋼來產(chǎn)生工作磁場。 本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)所采用的霍爾傳感器A3144是AllegroMicroSystems公司生產(chǎn)的寬溫、開關(guān)型霍爾效應(yīng)傳感器，霍爾傳感器A3144的工作溫度為-40℃～150℃?；魻杺鞲衅鰽3144具有尺寸小、穩(wěn)定性好、靈敏度高等特點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)采用的是3腳直插式封裝器件，器件后綴為“UA”。A3144型霍爾傳感器由穩(wěn)壓電路、電壓發(fā)生電路、差分放大電路和輸出放大電路等電路組成，其輸入端的信號為磁感應(yīng)強(qiáng)度，輸出端為高低電平的數(shù)字信號。它能在矩形或者柱形永久性磁鐵所產(chǎn)生的單磁極磁感應(yīng)強(qiáng)度下工作?；魻杺鞲衅鞯慕泳€電路如圖3-3所示，霍爾傳感器實(shí)物如圖3-4所示,圖3-3霍爾傳感器接線電路圖圖3-4霍爾元件的實(shí)際管腳圖 根據(jù)霍爾傳感器的測速原理來設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的測速裝置，本系統(tǒng)采用一個(gè)圓柱形的永久性磁鐵作為磁場源。并選用銅制的柱形支架把圓柱形永久性磁鐵固定在待測電機(jī)的軸上，為防止電動(dòng)機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)小磁鐵被甩出，需要用膠帶再次固定小磁鐵。銅制的柱形支架可以再淘寶網(wǎng)上或鄭州市中州商場購買。安裝時(shí)應(yīng)保證圓柱形永久性磁鐵的磁極與霍爾傳感器的表面相垂直，用扎帶將小直流電動(dòng)機(jī)固定好。鑒于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)有很大的震動(dòng)干擾，故電動(dòng)機(jī)安裝在萬能板上，顯示和數(shù)據(jù)處理單元單獨(dú)放在另一個(gè)電路板上兩塊電路板之間用杜邦線連接。測速裝置的安裝如圖3-5。圖3-5霍爾傳感器測速裝置的安裝示意圖3.1.3隔離電路 為了能讓單片機(jī)對外部脈沖進(jìn)行精確計(jì)數(shù)，本系統(tǒng)采用了光電耦合器對霍爾傳感器的輸入脈沖進(jìn)行隔離。光電耦合器的工作原理如圖3-7，當(dāng)電流從光電耦合器的輸入端進(jìn)入后，發(fā)光二極管開始正向?qū)úl(fā)光。光敏光敏三極管受到光照后產(chǎn)生電流，發(fā)射結(jié)CE開始導(dǎo)通；當(dāng)輸入端不加信號時(shí)，發(fā)光二極管不亮，光敏三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，發(fā)射結(jié)CE不能導(dǎo)通。對于脈沖電信號，當(dāng)輸入端為低電平0時(shí)，光敏三極管截止，輸出為高電平1；當(dāng)輸入為段為高電平1時(shí)，光敏三極管飽和導(dǎo)通，輸出為低電平0。由以上的電路分析得出光電耦合器能夠?qū)嶋?光-電之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了輸入和輸出間的隔離。本次設(shè)計(jì)采用的光電耦合器性能較好且價(jià)格便宜，試驗(yàn)表明能夠很不錯(cuò)的實(shí)現(xiàn)輸入輸出間的互相隔離，提高了本系統(tǒng)測量的精確度。 光電耦合器如圖3-6，接線時(shí)霍爾傳感器的輸出端接光電耦合器的輸入端，光電耦合器的輸出端接單片機(jī)的外部中斷0入口（P3.2）。圖3-6光電耦合器圖3-7光電耦合器電路原理圖在光電耦合器的輸出端還可以接74LS04反向器，反向器的加入再次增強(qiáng)了本系統(tǒng)的抗干擾性。74LS04反向器內(nèi)部有6組反向器，內(nèi)部原理如圖3-8所示。本系統(tǒng)只使用74LS04反向器內(nèi)部的兩組反向器，讓引腳2和引腳3短接在一起，引腳1接光電耦合器的輸出端，引腳4接單片機(jī)的外部中斷0端口。由于霍爾傳感器需要和電動(dòng)機(jī)接在同一個(gè)電路板上，而光電耦合器和74LS04反向器都連接在霍爾傳感器的后面，故它們可以和電動(dòng)機(jī)放在同一塊電路板上。74LS04反向器的使用可以參照圖3-8。圖3-874LS04反向器內(nèi)部原理圖3.2邏輯控制電路3.2.1單片機(jī)工作原理 本系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)作為邏輯控制單元，根據(jù)系統(tǒng)功能要求以及單片機(jī)的內(nèi)部電路工作原理對邏輯控制模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，使AT89S52單片機(jī)能實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確測量并送給LCD1602顯示?？梢园堰壿嬁刂茊卧ˋT89S52單片機(jī)）部分分為時(shí)鐘電路、處理執(zhí)行電路和復(fù)位電路三個(gè)部分。AT89S52型單片機(jī)是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存貯器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓，高性能CMOS八位微處理器，俗稱單片機(jī)。ATMEL公司的AT89S52單片機(jī)是一種高效微控制器而且價(jià)格便宜、容易操作。這為基于霍爾傳感器的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速側(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了一種很好的方案。AT89S52型單片機(jī)的使用可以參照圖3-9。圖3-9AT89S52單片機(jī)引腳圖 在本次設(shè)計(jì)中用到的AT89S52單片機(jī)的主要管腳進(jìn)行詳細(xì)地說明： 1.VCC：供電電壓。 2.GND：接地。 3.P0口：P0口為一個(gè)8位漏極開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。P0口由輸出鎖存器、兩個(gè)三態(tài)輸入緩沖器和輸出驅(qū)動(dòng)及控制電路組成。AT89S52單片機(jī)的P0口既可以作為普通I/O口，又可以作為地址/數(shù)據(jù)總線口。本系統(tǒng)只用到P0的普通I/O口。需要注意的是，由于輸出驅(qū)動(dòng)為漏極開路形式，需要接10K歐姆的上拉電阻。 4.P2口：P2口是一個(gè)內(nèi)部有上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流。本系統(tǒng)只用到P2口的雙向I/O口來控制液晶顯示器LCD1602的讀寫控制。 5.P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表3-1所示。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)用到了P3.2引腳的外部中斷0請求。 6.RST：單片機(jī)的復(fù)位輸入端。當(dāng)單片機(jī)復(fù)位時(shí)，需要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)間。具體的復(fù)位電路在下面的章節(jié)中會(huì)有詳細(xì)的介紹。表3-1P3口的第二功能引腳第二功能信號名稱P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7RXDTXDINT0INT1T0T1WRRD串行數(shù)據(jù)接收串行數(shù)據(jù)發(fā)送外部中斷0請求外部中斷1請求定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)輸入定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)輸入外部RAM寫選通外部RAM讀選通數(shù)據(jù)來源：單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，中國電力出版社 8./EA/VPP：當(dāng)EA為高電平時(shí)，單片機(jī)訪問的是內(nèi)部程序儲(chǔ)存器。當(dāng)PC的值超過內(nèi)部程序儲(chǔ)存器的范圍時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部程序儲(chǔ)存器。本次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)只用到了內(nèi)部程序儲(chǔ)存器，故需要將EA接高電平VCC。當(dāng)EA為低電平時(shí)，只執(zhí)行外部程序儲(chǔ)存器，因此本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意EA不能接地也不能懸空。 9.XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。

10.XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 本次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)根據(jù)單片機(jī)各個(gè)引腳的具體功能，再ProtelDXP軟件中進(jìn)行電路圖的設(shè)計(jì)，然后在KeiluVision4軟件中對照著電路原理圖進(jìn)行編程。最后用專用的軟件將在KeiluVision4軟件中生成的Hex文件寫錄到單片機(jī)內(nèi)。3.2.2時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路是單片機(jī)的核心器件，和單片機(jī)有關(guān)的一切工作都嚴(yán)格按照時(shí)鐘電路所產(chǎn)生的時(shí)序脈沖執(zhí)行。本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中AT89S52單片機(jī)的時(shí)鐘頻率采用12MHZ，且單片機(jī)的時(shí)鐘電路采用內(nèi)部振蕩方式。AT89S52型單片機(jī)內(nèi)有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，引腳XTAL1、XTAL2分別是此反相放大器的輸入端和輸出端。在單片機(jī)的XTAL1、XTAL2引腳上按照單片時(shí)鐘電路圖連接，就構(gòu)成了單片機(jī)的內(nèi)部振蕩方式。具體的電路連接如圖3-10所示。 本系統(tǒng)晶振電路所采用的電容C1和C2的值為30PF。由實(shí)驗(yàn)得知晶體振蕩頻率越高，則單片機(jī)的時(shí)鐘頻率也越高，單片機(jī)的執(zhí)行程序的速度也就快。單存的追求速度是不行的，單片機(jī)的執(zhí)行速度越快對存儲(chǔ)器的速度、對印制電路板的工藝的要求也就會(huì)越來越高，整個(gè)系統(tǒng)的成本就會(huì)迅速上升。綜合也上特點(diǎn)，本次系統(tǒng)的單片機(jī)使用振蕩頻率為12MHZ的石英晶體。圖3-10單片機(jī)時(shí)鐘電路框圖3.2.3復(fù)位電路 AT89S52單片機(jī)每次啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要上電復(fù)位，這樣使得中央處理器CPU和系統(tǒng)中的其它部件設(shè)定在已經(jīng)設(shè)定的初始狀態(tài)，并由這個(gè)設(shè)定的初始狀態(tài)開始執(zhí)行程序。AT89S52單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳RST，當(dāng)RST引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期(即二十四個(gè)個(gè)時(shí)鐘周期)以上的高電平，單片機(jī)開始復(fù)位，只要RST保持高電平，AT89S52單片機(jī)就能實(shí)現(xiàn)復(fù)位。此時(shí)ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3口都輸出高電平。在RST引腳變?yōu)榈碗娖胶?，AT89S52單片機(jī)退出復(fù)位狀態(tài)，AT89S52單片機(jī)從初始狀態(tài)開始工作。 一旦復(fù)位電路失效，AT89S52單片機(jī)將會(huì)從一個(gè)隨機(jī)的狀態(tài)開始工作，單片機(jī)內(nèi)部的程序就不能按已設(shè)定的模式執(zhí)行，也就是說程序出現(xiàn)跑飛。由實(shí)驗(yàn)可知當(dāng)單片機(jī)的復(fù)位引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)位。復(fù)位后，P0~P3口輸出高電平；SP寄存器為07H；其他寄存器全部清0；不引響RAM狀態(tài)。 單片機(jī)的復(fù)位操作可以分為兩種即上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位。上電自動(dòng)復(fù)位可以通過復(fù)位電路中電容的充放電來實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，在選用電容的參數(shù)時(shí)應(yīng)保證電源的上升時(shí)間小于1ms，這樣當(dāng)單片機(jī)上電啟動(dòng)時(shí)就能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)復(fù)位，使其在設(shè)定的初始狀態(tài)開始工作。 按鍵手動(dòng)復(fù)位的實(shí)現(xiàn)分為兩種，一種是電平式復(fù)位方式，另一種是脈沖式的復(fù)位方式。按鍵電平復(fù)位的實(shí)現(xiàn)是將單片機(jī)的復(fù)位端經(jīng)電阻與正5V的電源接通，具體的電路設(shè)計(jì)如圖3-11所示。按鍵脈沖復(fù)位的實(shí)現(xiàn)可以用微分電路。本系統(tǒng)采用的是按鍵電平復(fù)位，這種復(fù)位方式能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的上電自動(dòng)復(fù)位。圖中的電阻、電容參數(shù)經(jīng)試驗(yàn)證明能滿足單片機(jī)的有效復(fù)位，也就是說單片機(jī)復(fù)位端的高電平信號所持續(xù)的時(shí)間能大于兩個(gè)機(jī)器周期。圖3-11按鍵手動(dòng)復(fù)位3.3顯示電路3.3.1液晶顯示器工作原理 本系統(tǒng)的顯示模塊采用點(diǎn)陣字符型液晶模塊LCD1602，它能夠顯示2行每行16個(gè)字符，液晶顯示器LCD1602的顯示原理是當(dāng)加在液晶的電壓值發(fā)生改變時(shí)，光線的傳輸方向就會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變。液晶顯示器LCD1602具有連線簡單、體積較小、可顯示的內(nèi)容豐富等特點(diǎn)。這樣的顯示電路在以后的系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)會(huì)非常方便，顯示的內(nèi)容也很豐富和八段LED顯示器相比有著十分明顯的優(yōu)勢。一、LCD1602字符型液晶顯示的主要特性有 1、供電電壓為+5v，且亮度可以調(diào)整。 2、振蕩電路和重值電路包含在LCD1602的內(nèi)部。 3、能夠提供很豐富的控制命令，例如清除顯示屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能。 4、字符發(fā)生器中含有有160個(gè)5×7的點(diǎn)陣字型。 5、字符發(fā)生器能夠提供8個(gè)5×7的點(diǎn)陣字型，這些字符可以自己設(shè)定。二、本系統(tǒng)中LCD1602字符型液晶顯示的主要引腳功能 引腳1：VSS為地電源。 引腳2：VDD為5V正電源。 引腳3：液晶顯示器的對比度調(diào)整端，當(dāng)接5V的正電源時(shí)對比度最低，反過來接地時(shí)對比度最高。因此引腳3一般要接一個(gè)10K的電位器進(jìn)行對比度調(diào)節(jié)。 引腳4：寄存器的選擇端口，當(dāng)此引腳為高電平時(shí)選用的是數(shù)據(jù)寄存器，反之低電平時(shí)選用的是指令寄存器。 引腳5：LCD的讀寫操作端，當(dāng)引腳5為高電平時(shí)LCD1602字符型液晶顯示執(zhí)行讀操作，為低電平時(shí)執(zhí)行寫操作。 引腳6：LCD的使能端，只有當(dāng)引腳6的電平由高到低跳變時(shí)，液晶顯示器才能開始執(zhí)行命令。引腳7～14：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線，在本次的系統(tǒng)中可以直接和單片機(jī)的P0口連接。 引腳15：背光顯示器的正極。 引腳16：背光顯示器的負(fù)極。 LCD1602液晶顯示模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令。LCD1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。對于本次的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對LCD1602的控制信號R/W、RS、E的操作都必須嚴(yán)格按照LCD1602讀寫操作時(shí)序進(jìn)行。液晶顯示器在顯示字符時(shí)要先應(yīng)該輸入顯示字符的地址，編程時(shí)應(yīng)按照LCD1602的內(nèi)部顯示地址進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 用單片機(jī)來控制液晶顯示器LCD模塊，方法十分簡單。LCD模塊的內(nèi)部可以分為兩組寄存器，一組可以稱為指令寄存器，另一組稱為數(shù)據(jù)寄存器，它們都是由LCD的引腳4來控制的。所有對指令寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的操作都需要檢查液晶顯示器LCD1602內(nèi)部的判忙標(biāo)志BF，通過該標(biāo)志可以來判斷LCD內(nèi)部是否正在工作，LCD內(nèi)部工作時(shí)不允許接收任何指令。3.3.2液晶顯示器與單片機(jī)的連接電路 液晶顯示器LCD1602與AT89S52系列單片機(jī)的連接方式主要有兩種，一種是總線方式（或稱直接方式）；另一種是模擬口線方式，也成為獨(dú)立方式或間接方式。模擬口線方式連接時(shí)，單片機(jī)的I/O口直接和LCD1602的控制端R/W、RS、E分別相連，無寫WR、讀RD控制信號。對LCD1602的讀寫是通過對單片機(jī)的I/O口讀寫完成的。鑒于模擬口線的連線方便簡潔。故本次顯示電路采用模擬口線的連接方式。與單片機(jī)的連線如圖3-12。圖3-12LCD1602與單片機(jī)的連線電路圖4軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用AT89S52中的外部中斷INT0對電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。定時(shí)器T0工作于方式為1并設(shè)定為定時(shí)模式。每當(dāng)定時(shí)器計(jì)時(shí)滿1s后讀一次外部中斷INT0對電動(dòng)機(jī)脈沖的計(jì)數(shù)值，實(shí)際上這也是對電動(dòng)機(jī)脈沖信號頻率的測量，電機(jī)的轉(zhuǎn)速可根據(jù)式（4-1）計(jì)算出。電動(dòng)機(jī)通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)銅質(zhì)的支架旋轉(zhuǎn)，霍爾傳感器跟隨銅質(zhì)支架上的圓柱形永久小磁鐵就能夠得一系列的脈沖信號。由霍爾傳感器得到的脈沖信號通過單片機(jī)的外部中斷入口INT0計(jì)數(shù)，且定時(shí)器T0開始定時(shí)。設(shè)定時(shí)器T0完成20次溢出中斷的時(shí)間為T，用20次溢出中斷的時(shí)間除以測得的霍爾脈沖數(shù)，然后送給AT89S52單片機(jī)進(jìn)行處理，這樣就可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以用下面的公式計(jì)算。n=60·m/(a·T)（4-1）其中：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n，定時(shí)器T0的中斷次數(shù)為a，AT89S52單片機(jī)的外部中斷INT0在1s時(shí)間內(nèi)測得的脈沖數(shù)為m，T為定時(shí)器T0的定時(shí)間。4.1主函數(shù)程序設(shè)計(jì) 主函數(shù)的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的精華，可以參照前人的理論研究成果確定出自己的總體設(shè)計(jì)方案。本次系統(tǒng)主函數(shù)程序設(shè)計(jì)流程如圖4-1，首先應(yīng)對單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器、外部中斷INT0等單元進(jìn)行初始化設(shè)定，并開中斷。用程序?qū)崿F(xiàn)單片機(jī)對液晶顯示器LCD1602的循環(huán)掃描，并等待中斷，中斷到來后開始執(zhí)行中斷函數(shù)。主函數(shù)的編寫時(shí)應(yīng)注意把調(diào)用顯示函數(shù)放在程序的無限循環(huán)部分，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)單片機(jī)對對液晶顯示器LCD1602的循環(huán)掃描。詳細(xì)的程序編寫在附錄1中可以看到。開始開始初始化顯示數(shù)據(jù)開中斷等待中斷圖4-1系統(tǒng)主函數(shù)程序設(shè)計(jì)流程4.2單片機(jī)外部中斷和定時(shí)器子程序 本系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)外部中斷INT0的目的是對外部的霍爾脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。單片機(jī)外部中斷INT0子程序流程如圖4-2，外部中斷采用邊沿觸發(fā)方式，故每次的霍爾脈沖到來時(shí)，開始向單片機(jī)申請中斷。中斷到來時(shí)電動(dòng)機(jī)的圈數(shù)變量值開始加1，并和內(nèi)部定時(shí)器配合實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對電動(dòng)機(jī)的圈數(shù)的實(shí)時(shí)處理并送給LCD顯示。詳細(xì)的程序編寫在附錄1中可以看到。返回返回關(guān)外部中斷INT0計(jì)數(shù)器+1初始化計(jì)數(shù)器開外部中斷INT0轉(zhuǎn)圈計(jì)數(shù)器+1圖4-2外部中斷INT0子程序流程圖 定時(shí)器T0字程序流程如圖4-2，本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了AT89C52單片機(jī)內(nèi)部的T0定時(shí)器，工作在方式1。每次執(zhí)行一次的定時(shí)時(shí)間為50ms，而本系統(tǒng)用T0定時(shí)器的目的是為了實(shí)現(xiàn)沒1秒鐘讀一下單片機(jī)對外部霍爾脈沖的計(jì)數(shù)值，故定時(shí)器需T0需要循環(huán)20次才能實(shí)現(xiàn)1秒的定時(shí)。每次執(zhí)行完后需要讓電動(dòng)機(jī)的圈數(shù)變量值清零，這樣才能在LCD1602實(shí)時(shí)的現(xiàn)實(shí)電動(dòng)機(jī)每秒的轉(zhuǎn)速。詳細(xì)的程序編寫在附錄1中可以看到。重新裝入計(jì)數(shù)值重新裝入計(jì)數(shù)值關(guān)T0中斷關(guān)T0中斷轉(zhuǎn)圈數(shù)賦值給數(shù)據(jù)處理LCD顯示開T0中斷計(jì)時(shí)次數(shù)+1判斷是否為20次20次為一秒是否圖4-2內(nèi)部定時(shí)器T0字程序流程圖4.3顯示子程序 液晶顯示器LCD1602的顯示子程序如圖4-3,由于LCD1602液晶顯示模塊的內(nèi)部可以看成兩組寄存器，一個(gè)為指令寄存器，一個(gè)為數(shù)據(jù)寄存器。故LCD1602的顯示模塊可分為寫指令子程序和寫數(shù)據(jù)子程序。寫指令子程序和寫數(shù)據(jù)子程序可對照LCD1602的技術(shù)手冊進(jìn)行編程，所有對指令寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的存取均需檢查LCD內(nèi)部的忙碌標(biāo)志BF。標(biāo)志位的檢查可以令RS=0，用讀取DB7來加以判斷。當(dāng)DB7位0時(shí)，才可以寫入指令寄存器或數(shù)據(jù)寄存器。詳細(xì)的程序編寫在附錄1中可以看到。LCD1602顯示子程序LCD1602顯示子程序向LCD1602寫命令向LCD1602寫數(shù)據(jù)結(jié)束顯示圖4-3LCD1602顯示子程序流程圖5硬件調(diào)試及軟件仿真5.1硬件調(diào)試 第一步，在系統(tǒng)上電之前，檢測電路中是否存在斷路或者短路情況等。硬件的調(diào)試檢測主要使用的是多功能數(shù)字萬用表，將多功能數(shù)字萬用表置于檢測電路的通路檔，當(dāng)電路中出現(xiàn)短路情況時(shí)萬用表就會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，當(dāng)電路中出現(xiàn)斷路時(shí)萬用表不會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警。用這種方法逐一檢測電路中各個(gè)焊盤間的斷路或斷路情況。特別是液晶顯示器LCD1602的連接部分，對照ProtelDXP制作的PCB電路圖，確保和原理圖上設(shè)計(jì)的電路圖一致。在單層PCB板上沒法連接的線路，應(yīng)嚴(yán)格對照著原理圖要用短接線逐一連好，并利用數(shù)字萬用表逐個(gè)的測量。這一切電路中的斷路或短路情況，都應(yīng)該嚴(yán)格按照ProtelDXP中的原理圖進(jìn)行判斷。第二步，用數(shù)字萬用表逐個(gè)檢測直到電路中不存在斷路或者短路情況，就可以對單片機(jī)進(jìn)行上電調(diào)試了。首先用專用軟件將程序燒錄到單片機(jī)芯片中，然后將單片機(jī)模塊和電動(dòng)機(jī)摸塊分別接上+5V的電池盒。旋轉(zhuǎn)電位器調(diào)節(jié)小電機(jī)的轉(zhuǎn)速，觀察液晶顯示器LCD1602的顯示情況并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。再此過程中按下單片機(jī)的復(fù)位鍵，觀察LCD1602的顯示，判斷單片機(jī)能否有效復(fù)位。重點(diǎn)用數(shù)字萬用表測量方向器74LS04和霍爾傳感器的輸入和輸出端電壓，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。用數(shù)字萬用表檢測各個(gè)器件的電源以及接地端的電壓值，并檢查單片機(jī)其它引腳是否符合設(shè)計(jì)要求，是否可靠連接。單片機(jī)通電后能否正常工作等問題。液晶顯示器LCD1602的調(diào)試：主要檢查LCD能否可靠完整的顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于LCD的數(shù)據(jù)傳送口接單片機(jī)的P0口，此時(shí)應(yīng)接上拉電阻，這一點(diǎn)是需要注意的。同時(shí)檢測LCD的其它引腳是否可靠連接。在硬件調(diào)試時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)的用電量很大導(dǎo)致液晶顯示器的顯示不穩(wěn)定，固本次的設(shè)計(jì)采用雙電源分別對電動(dòng)機(jī)和顯示處理模塊供電。對小電動(dòng)機(jī)的固定也有個(gè)小小的技巧，那就是用扎帶對其固定，效果還不錯(cuò)。本次設(shè)中，共進(jìn)行了三次的PCB印制。第一次印制時(shí)沒有充分考慮到液晶顯示器LCD1602實(shí)際大小，導(dǎo)致其無法安裝。第二次印制是沒有按照器件封裝的實(shí)際大小同比例的印制，以后的印制時(shí)可以帶上器件進(jìn)行對比，這樣出錯(cuò)的概率就小多了。對前兩次的錯(cuò)誤修正后，第三次的PCB印制成功。另外本次系統(tǒng)中，增加了對小電動(dòng)機(jī)的調(diào)速器件。電機(jī)的調(diào)速是通過電位器實(shí)現(xiàn)的，剛開始時(shí)選擇了10K歐姆的電位器，由于阻值過大不能很好的對電機(jī)調(diào)速，應(yīng)選用100歐姆左右的電位器。本系統(tǒng)的實(shí)物如圖5-1。圖5-1系統(tǒng)實(shí)物圖5.2軟件調(diào)試 系統(tǒng)的軟件部分主要是在KeilC51軟件中來完成的。由于這次的軟件設(shè)計(jì)是模塊化的設(shè)計(jì)，這為程序的調(diào)試帶來很大的方便。只需要對各個(gè)程序模塊逐個(gè)調(diào)試，就能夠很好的完成對軟件的調(diào)試和檢查。 首先利用Proteus電路仿真軟件對電路原理圖進(jìn)行方真，Proteus電路仿真軟件能本系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序部分同時(shí)仿真調(diào)試。這為本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)節(jié)省了大量的時(shí)間，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也正是在Proteus電路仿真軟件的平臺(tái)下設(shè)計(jì)完成的，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。再次，在確保電路中不存在斷路或短路情況后，開始上電調(diào)試就需要上電后的綜合調(diào)試了。將程序燒錄到單片機(jī)芯片中，觀察液晶顯示器LCD1602的顯示，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合調(diào)試。軟件的仿真如圖5-2。圖5-2軟件仿真圖結(jié)束語 通過對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測量畢業(yè)設(shè)計(jì)的軟件和硬件的細(xì)心調(diào)試，取得了比較理想的結(jié)果。也明白了印制電路板的整個(gè)流程，動(dòng)手操作了印制電路板的軟件和相關(guān)的電氣設(shè)備。本次智能化的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)也算是符合工業(yè)現(xiàn)代化的要求，能夠不錯(cuò)的實(shí)現(xiàn)對小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)測量。由于這次小電機(jī)的電源為+5V，測得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上限為每秒100轉(zhuǎn)左右。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)是通過200Ω的電位器實(shí)現(xiàn)的。用數(shù)字萬用表測得霍爾傳感器和74LS04反相器的輸出端電壓為4V左右。經(jīng)試驗(yàn)可知軟件工作正常，單片機(jī)能夠有效的復(fù)位，液晶顯示器LED1602能夠正常顯示。本系統(tǒng)的穩(wěn)定度和精確度仍有很大的提升空間。 在本次設(shè)計(jì)中還可以加上聲光報(bào)警電路和電源工作指示燈等電路模塊。對本系統(tǒng)稍加修改就能實(shí)現(xiàn)對自行車轉(zhuǎn)速的測量并能測出里程，此時(shí)需要先用直尺測出自行車車輪的半徑。本系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)對外部頻率的測量。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)仍有很大的提升空間，尤其是在軟件的設(shè)計(jì)部分。在這次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上更高層次的設(shè)計(jì)是針對直流電動(dòng)機(jī)的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，需要用到的知識有電力電力技術(shù)、自動(dòng)控制理論、信號與系統(tǒng)和運(yùn)算放大電路等。致謝 這次對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的測量的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我對自己所謂的學(xué)業(yè)有了更深的認(rèn)識。兩個(gè)大學(xué)上了五年，也知道了自己想要的是什么，也漸漸的清晰了自己的不足之處，知道了自己該去學(xué)什么。整個(gè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對自己大學(xué)年所學(xué)知識有了系統(tǒng)的歸納總結(jié)和應(yīng)用，同時(shí)也做出了實(shí)物。實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)際的原本結(jié)合，為以后的社會(huì)工作打下了很良好的基礎(chǔ)。 信心是我們做事的前提，在我們擁有專業(yè)的知識后，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試要求我們要有信心和耐心，這樣自己就能夠很好的完成設(shè)計(jì)。在試驗(yàn)中不斷發(fā)現(xiàn)問題，不斷的解決問題。這其實(shí)也是一個(gè)再學(xué)習(xí)的過程，對自己有了更好的鍛煉，培養(yǎng)了自己主動(dòng)思考、篩選有用信息、動(dòng)手解決問題的能力。 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，要特別的感謝周老師和其他老師們的細(xì)心指導(dǎo)。同時(shí)也要感謝我的室友和同學(xué)們的幫忙，他們給我提供了很好的設(shè)計(jì)軟件、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技巧。在和老師、同學(xué)們的交流中，讓我有了更廣闊的思路，我想這種廣闊的思路會(huì)在我以后的工作中帶來好運(yùn)。馬上就要畢業(yè)了，自己也很快就要工作了，自己也對自己有了更加清晰的定位，在這里再次深深的感謝我的父母，我的母校，我的老師，我的同學(xué)朋友們，很慶幸在我成長的道路上有他們的陪伴！在這里深深的為我自己祝福，相信自己的選擇，也是時(shí)候回報(bào)父母和社會(huì)了。參考文獻(xiàn)[1]王軍政.電液伺服閥控馬達(dá)速度閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].北京理工大學(xué)報(bào)，2001.9(3):29～31[2]王煜東.傳感器應(yīng)用電路400例[M].北京：中國電力出版社.2008[3]劉保錄.基于單片機(jī)的電機(jī)綜合參數(shù)測試儀設(shè)計(jì)[J].儀器儀表學(xué)報(bào)，2002.21(2):7～9[4]馮夏勇,賓鴻贊.微機(jī)轉(zhuǎn)速測量常用方法與精度分析[J].電子與自動(dòng)化，1995.46(2):32～33[5]何立民.MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1990[6]丁之琴.基于霍爾傳感器的電機(jī)測速裝置[J].農(nóng)機(jī)化研究，2010，（5）：81～83[7]王文成，李健.基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2011，（8）：70～72[8]高葦.電機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)[J].黑龍江冶金，2009，29（2）：34～37[9]翁嘉民，馮建勤，陶春鳴.單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)[M].北京：中國電力出版社,2009[10]楊繼生，劉芬．霍爾傳感器A44E在車輪測速中的應(yīng)用研究[J]．電子測量技術(shù)，2009，32(1O)：100～102[11]李金波，劉明黎．基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]．河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，37(3)：54—56．[12]陳明．基于霍爾傳感器電機(jī)轉(zhuǎn)速的單片機(jī)測量[J].電子測試，2008(12)：46～48[13]玄子玉.基于單片機(jī)的直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].2008[14]KazuyaIRAHA，SpeedControlMethodsofVariousTypesofSpeedControlMotors[J],2008[15]Wen-chengWang，AMotorSpeedMeasurementSystemBasedonHallSensor[J],2011目錄TOC\o"1-2"\h\u253321總論 1311911.1項(xiàng)目概況 1317891.2建設(shè)單位概況 3162241.3項(xiàng)目提出的理由與過程 3311231.4可行性研究報(bào)告編制依據(jù) 4225921.5可行性研究報(bào)告編制原則 426521.6可行性研究范圍 5265791.7結(jié)論與建議 665262項(xiàng)目建設(shè)背景和必要性 9302042.1項(xiàng)目區(qū)基本狀況 9237942.2項(xiàng)目背景 11327472.3項(xiàng)目建設(shè)的必要性 11265903市場分析 14297233.1物流園區(qū)的發(fā)展概況 1479553.2市場供求現(xiàn)狀 1669963.3目標(biāo)市場定位 17108883.4市場競爭力分析

17160544項(xiàng)目選址和建設(shè)條件 1950564.1選址原則 1969314.2項(xiàng)目選址 19544.3場址所在位置現(xiàn)狀 19297334.4建設(shè)條件 20123545主要功能和建設(shè)規(guī)模 22282555.1主要功能 22281835.2建設(shè)規(guī)模及內(nèi)容 26195696工程建設(shè)方案 27137726.1設(shè)計(jì)依據(jù) 27219396.2物流空間布局的要求 27262516.3空間布局原則 2853886.4總體布局 2936766.5工程建設(shè)方案 30235856.6給水工程 33115596.7排水工程 3553126.8電力工程 38288986.9供熱工程 46314656.10電訊工程 47153607工藝技術(shù)和設(shè)備方案 51276227.1物流技術(shù)方案 5142607.2制冷工藝技術(shù)方案 6769868節(jié)能方案分析 7336228.1節(jié)能依據(jù) 73176248.2能耗指標(biāo)分析 73235218.3主要耗能指標(biāo)計(jì)算 74272888.4節(jié)能措施和節(jié)能效果分析 76295509環(huán)境影