數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀的設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 .PAGE58 / NUMPAGES60 .畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信聲明本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作與取得的研究成果，論文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標(biāo)注，論文中的結(jié)論和成果為本人獨(dú)立完成，真實(shí)可靠，不包含他人成果與已獲得或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了意。論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期：年月日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）使用授權(quán)書(shū)本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和電子版，允許論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人授權(quán)農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論

2、文（設(shè)計(jì)）全部或部分容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）或與該論文（設(shè)計(jì)）直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，單位署名為。論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期：年月日指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 日期：年月日目錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc201906651摘要 PAGEREF _Toc201906651 h IHYPERLINK l _Toc201906652Abstract PAGEREF _Toc201906652 h IIHYPERLINK l _Toc201906653主要符號(hào)表

3、 PAGEREF _Toc201906653 h IIIHYPERLINK l _Toc2019066541 緒論 PAGEREF _Toc201906654 h 1HYPERLINK l _Toc2019066551.1 數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀背景資料 PAGEREF _Toc201906655 h 1HYPERLINK l _Toc2019066561.2 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和意義 PAGEREF _Toc201906656 h 1HYPERLINK l _Toc2019066571.3 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要容 PAGEREF _Toc201906657 h 1HYPERLINK l _Toc201

4、9066582主控芯片ATMEL系統(tǒng)與開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc201906658 h 2HYPERLINK l _Toc2019066592.1 AT89C52系統(tǒng)概述 PAGEREF _Toc201906659 h 2HYPERLINK l _Toc2019066602.1.1 AT89C52系統(tǒng) PAGEREF _Toc201906660 h 2HYPERLINK l _Toc2019066612.1.2 AT89C52的極限參數(shù) PAGEREF _Toc201906661 h 3HYPERLINK l _Toc2019066622.1.3 引腳和封裝定義 PAGEREF _

5、Toc201906662 h 3HYPERLINK l _Toc2019066632.2 AT89C52單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc201906663 h 3HYPERLINK l _Toc2019066642.2.1 開(kāi)發(fā)工具概述 PAGEREF _Toc201906664 h 3HYPERLINK l _Toc2019066652.2.2 開(kāi)發(fā)工具主要技術(shù)指標(biāo) PAGEREF _Toc201906665 h 8HYPERLINK l _Toc2019066662.2.3 IDE 軟件運(yùn)行環(huán)境 PAGEREF _Toc201906666 h 8HYPERLINK l _Toc

6、2019066672.2.4開(kāi)發(fā)工具與 PC 機(jī)硬件連接 PAGEREF _Toc201906667 h 8HYPERLINK l _Toc2019066683 數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀系統(tǒng)介紹 PAGEREF _Toc201906668 h 7HYPERLINK l _Toc2019066693.1 數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀系統(tǒng)組成、主要容和擬采用的方案 PAGEREF _Toc201906669 h 7HYPERLINK l _Toc2019066703.2硬件部分組成與框圖 PAGEREF _Toc201906670 h 7HYPERLINK l _Toc2019066713.2.1硬件組成部分 PAGER

7、EF _Toc201906671 h 7HYPERLINK l _Toc2019066723.2.2原理框圖 PAGEREF _Toc201906672 h 7HYPERLINK l _Toc2019066734 硬件部分 PAGEREF _Toc201906673 h 10HYPERLINK l _Toc2019066744.1 光電編碼器EPC-755A PAGEREF _Toc201906674 h 10HYPERLINK l _Toc2019066754.1.1.光電編碼器原理 PAGEREF _Toc201906675 h 10HYPERLINK l _Toc2019066764.1

8、.2 編碼器的分類 PAGEREF _Toc201906676 h 10HYPERLINK l _Toc2019066774.1.3 EPC-755A編碼器的介紹 PAGEREF _Toc201906677 h 11HYPERLINK l _Toc2019066784.1.4信號(hào)采集部分硬件電路圖 PAGEREF _Toc201906678 h 12HYPERLINK l _Toc2019066794.2 顯示部分 PAGEREF _Toc201906679 h 14HYPERLINK l _Toc2019066804.2.1 芯片特點(diǎn) PAGEREF _Toc201906680 h 14HY

9、PERLINK l _Toc2019066814.2.2、MGLS-12032A的管腳介紹 PAGEREF _Toc201906681 h 14HYPERLINK l _Toc2019066824.2.3、MGLS-12032A的讀寫(xiě)操作時(shí)序 PAGEREF _Toc201906682 h 15HYPERLINK l _Toc2019066834.2.4 MGLS-12032A電特性 PAGEREF _Toc201906683 h 16HYPERLINK l _Toc2019066844.3 電源部分 PAGEREF _Toc201906684 h 16HYPERLINK l _Toc2019

10、066854.3.1 電源設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)和MAX1677的性能 PAGEREF _Toc201906685 h 16HYPERLINK l _Toc2019066864.3.2 MAX1677常用外圍參數(shù)設(shè)定 PAGEREF _Toc201906686 h 17HYPERLINK l _Toc2019066874.4 PCB板的制作 PAGEREF _Toc201906687 h 20HYPERLINK l _Toc2019066885 軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc201906688 h 25HYPERLINK l _Toc2019066906 總結(jié) PAGEREF _Toc2019066

11、90 h 27HYPERLINK l _Toc201906691致 PAGEREF _Toc201906691 h 28HYPERLINK l _Toc201906692參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc201906692 h 28數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀的設(shè)計(jì)摘 要本課題介紹一種基于AT89C52 單片機(jī)系統(tǒng)的新型數(shù)字測(cè)速儀的測(cè)量原理、硬件組成和軟件設(shè)計(jì)。該儀表采用了一種新的自動(dòng)測(cè)速方法,在寬量程圍實(shí)現(xiàn)了高精度、實(shí)時(shí)快速測(cè)量。數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀采用光電編碼器將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)處理之后，送到AT89C52單片機(jī)中進(jìn)行轉(zhuǎn)化后在液晶顯示器上顯示測(cè)得轉(zhuǎn)速與方向。測(cè)速所要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)是：測(cè)速圍為02000轉(zhuǎn)/分。重點(diǎn)

12、是適合硬件系統(tǒng)的程序語(yǔ)言選擇，以與編程實(shí)現(xiàn)。難點(diǎn)是程序思路的確定，轉(zhuǎn)速方向的硬件電路與軟件實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)軟件如何通過(guò)計(jì)算機(jī)編輯，編譯。 此次設(shè)計(jì)必須將硬件與軟件將結(jié)合，熟練掌握所用芯片的功能、時(shí)序等，以方便對(duì)數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀各種功能的實(shí)現(xiàn)。 關(guān)鍵詞：AT89C52；LCD顯示；編碼器；傳感器 Design of Speed digital rotation testerAbstractThis paper introduces a new digital speed meter using a AT89C52 single chip microcomputer on the measurement

13、principle,hardware and software design. The instrument uses a new method of automatic guns: in the wide range of the realization of the high-precision, rapid real-time measurement. Speed digital rotation tester uses photoelectric encoder to collect through the data processing, then convert in the AT

14、89C52 MCU ,at last will be transformed in the LCD display of measured speed and direction.Measured speed to be achieved by the standard is: measured speed range is from 0 to 2000 r / m. The focus is how to suitable for the hardware system of programming language choice and programming. The difficult

15、y is the determination for the programming of ideas, the hardware circuit of speed direction,realize software, and how to edit and compile software system in the computer. The design must combine with the hardware and software, maste the function of timing of the chip, so as to facilitate the speed

16、of digital test instrument to achieve the various functions.Key Words: AT89C52; LCD display;Encord；Sensor主 要 符 號(hào) 表 r 轉(zhuǎn)速C 電容R 電阻U 電壓I 電流T 周期F 頻率D 占空比時(shí)間常數(shù)1 緒論1.1 數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀背景資料目前，在工程實(shí)踐中，經(jīng)常會(huì)遇到各種需要測(cè)量轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)，機(jī)床轉(zhuǎn)軸等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的測(cè)試，運(yùn)轉(zhuǎn)和控制中，常需要分時(shí)或連續(xù)測(cè)量和顯示其轉(zhuǎn)速或瞬間轉(zhuǎn)速。對(duì)于工業(yè)測(cè)試，水利，機(jī)械等方面，轉(zhuǎn)速是重要的控制參數(shù)之一。尤其機(jī)在工業(yè)測(cè)試系統(tǒng)中，大部分

17、旋轉(zhuǎn)儀器無(wú)法測(cè)定目前的轉(zhuǎn)速，從而無(wú)法安全有效地械設(shè)備進(jìn)行故障預(yù)防，無(wú)形中降低了系統(tǒng)的安全性，增加了設(shè)備維護(hù)的成本。因此，如何利用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)改造傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù)，提高監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，安全性，方便性是當(dāng)前工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)急需解決的難題。1.2 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和意義為了能精確的測(cè)量轉(zhuǎn)速外，還要保障測(cè)量的事實(shí)性，要求測(cè)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。隨著微型計(jì)算機(jī)的廣泛使用，特別是高性能/價(jià)格比的單片機(jī)的涌現(xiàn)，轉(zhuǎn)速測(cè)量普遍采用了以單片機(jī)為核心的數(shù)字法。智能化微電腦式代替了一般機(jī)械式或模擬量結(jié)構(gòu)。在工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速是最為重要的參數(shù)，因而測(cè)轉(zhuǎn)速是個(gè)重要而又有意義的課題。1.3 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要容數(shù)字轉(zhuǎn)速

18、測(cè)試儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分容。在設(shè)計(jì)中要了解掌握單片機(jī)關(guān)于C語(yǔ)言的編程，數(shù)字電路，模擬電路技術(shù)；熟練掌握ATMEL系列單片機(jī)工作原理與應(yīng)用技巧；自主設(shè)計(jì)系列軟、硬件. 主要采用光電脈沖編碼傳感器，通過(guò)89C52單片機(jī)與其他功能芯片實(shí)現(xiàn)高精度轉(zhuǎn)速測(cè)試，通過(guò)算法處理后在液晶顯示器上顯示測(cè)得轉(zhuǎn)速與方向。 2主控芯片ATMEL系統(tǒng)與開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介AT89 系列單片機(jī)是ATMEL 公司的8 位Flash 單片機(jī)系列，這個(gè)系列單片機(jī)的最大特點(diǎn)是在片含有Flash 存儲(chǔ)器。因此, 在應(yīng)用中有著十分廣泛的前途, 特別是在便攜式省電與特殊信息保存的儀器和系統(tǒng)中顯得更為有用.一. 89 系列單片機(jī)特

19、點(diǎn)：AT89 系列單片機(jī)和8051 系列單片機(jī)是兼容的。這個(gè)系列對(duì)于以8051 為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來(lái)說(shuō), 是十分容易進(jìn)行取代和組成的，故而，對(duì)于熟悉8051 的用戶來(lái)說(shuō), 用ATMEL公司的89 系列單片機(jī)進(jìn)行取代8051 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是輕而易舉的事.二、89系列單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：1.部含F(xiàn)lash存儲(chǔ)器 2.和80C51插座兼容 3.靜態(tài)時(shí)鐘方式 4.錯(cuò)誤編程亦無(wú)廢品產(chǎn)生 5.可進(jìn)行反復(fù)系統(tǒng)試驗(yàn) 三、89系列單片機(jī)部結(jié)構(gòu) ：89系列單片機(jī)的部結(jié)構(gòu)和80C51相近，它主要含有如下一些部件。 1. 8031CPU 2. 振蕩電路 3. 總線控制部件 4. 中斷控制部件 5. 片F(xiàn)lash存儲(chǔ)器 6. 片RA

20、M 7. 并行I/O接口 8. 定時(shí)器 9. 串行I/O接口 鑒于ATMEL公司的產(chǎn)品具有上述優(yōu)點(diǎn)，綜合本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目難易程度分析，使用此主控芯片的外圍電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜實(shí)惠，易于操作，故選用AT89C52單片機(jī)作為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主控芯片。2.1 AT89C52系統(tǒng)概述2.1.1 AT89C52系統(tǒng)AT89C52單片機(jī)與Inter 80C51單片機(jī)在多方面方面完全兼容。其主要工作特性是：A、含8KB的flash存貯器，擦除次數(shù)1000次B、含256字節(jié)的RAMC、具有32根可編程I/O線D、具有3個(gè)可編程定時(shí)器E、具有8個(gè)中斷源，6個(gè)中斷矢量，2級(jí)優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)F、具有1個(gè)全雙工的可編

21、程串行接口通信G、據(jù)有1個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTRH、兩種低功耗工作模式，即空閑模式和掉電模式I、具有可編的3級(jí)程序鎖定位J、AT89C52的工作電源電壓的典型值為5VK、AT89C52的最高工作頻率為24MHz具有片上電復(fù)位、時(shí)鐘振蕩器的AT89C52能獨(dú)立完成工作的片上系統(tǒng)。FLASH 存儲(chǔ)器還具有在系統(tǒng)重新編程的能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。用戶軟件對(duì)所有外設(shè)具有完全的控制，可以關(guān)斷任何一個(gè)或所有外設(shè)以節(jié)省功耗。 AT89C52有低電壓編程和高電壓編程兩種模式。低電壓編程可用于在線編程，高電壓編程于一般的EPROM編程器兼容。 AT89C52單片機(jī)的芯片封裝頂端有編程電壓標(biāo)志。2.1.2 AT8

22、9C52的極限參數(shù)AT89C52的極限參數(shù)工作溫度-55 to +125儲(chǔ)藏溫度-65 to +150任意引腳對(duì)地電壓-1.0V +7.0V最高工作電壓6.6V直流輸出電流15.0mA2.1.3 引腳和封裝定義每種器件都可在工業(yè)溫度圍（-45到+85）用 2.7V-3.6V 的電壓工作。端口 I/O 和/RST 引腳都容許 5V 的輸入信號(hào)電壓。AT89C52 采用 42 腳 PDIP,TQFP和PLCC 封裝。引腳功能 說(shuō)明P0口8位漏極開(kāi)路的雙I/O口低字節(jié)地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載P1口8位準(zhǔn)雙I/O口用戶準(zhǔn)備的雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載P2口8位準(zhǔn)雙I/O口外部擴(kuò)展

23、作高8位地址，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載P3口8位準(zhǔn)雙I/O口普通I/O口兼替代功能，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載RST復(fù)位輸入信號(hào)高電平有效，振蕩器穩(wěn)定工作兩個(gè)機(jī)器周期器件復(fù)位 EA/Vpp外部ROM訪問(wèn)允許信號(hào)EA=1ROM讀取從內(nèi)部程序存貯器開(kāi)始；反之外部開(kāi)始PSEN外部ROM讀選通信號(hào)低有效時(shí)，程序存貯器的內(nèi)容被送至P0口ALE/PROGG低字節(jié)地址鎖存信號(hào)實(shí)現(xiàn)低字節(jié)地址/數(shù)據(jù)的分時(shí)復(fù)用Vcc電源電壓輸入無(wú)特殊說(shuō)明GND電源地?zé)o特殊說(shuō)明XTAL1XTAL2時(shí)鐘輸入1時(shí)鐘輸入2適用片內(nèi)振蕩器時(shí)連接外部石英晶體和微調(diào)電容適用片內(nèi)振蕩器時(shí)連接外部石英晶體和微調(diào)電容2.2 AT89C52單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介2

24、.2.1 開(kāi)發(fā)工具概述TKStudio集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）從誕生到現(xiàn)在，經(jīng)過(guò)一年多的發(fā)展,已逐漸趨于成熟，功能完善，界面美觀高效，接口靈活豐富，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，是目前最好的51開(kāi)發(fā)環(huán)境。版本TKStudio V2.5，對(duì)我公司新版B系列仿真器高級(jí)功能64K深度代碼追蹤、代碼覆蓋、數(shù)據(jù)覆蓋，數(shù)據(jù)訪問(wèn)（讀寫(xiě)）斷點(diǎn)等，提供完全支持。模塊化軟件在發(fā)展過(guò)程中，逐步貫徹結(jié)構(gòu)化、模塊化思想，將程序主體框架與擴(kuò)展模塊（組件）分開(kāi)實(shí)現(xiàn)，降低了程序之間的耦合性，為軟件的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，具備了小組開(kāi)發(fā)能力。為了支持公司越來(lái)越多的仿真器型號(hào)，定義了通用硬件驅(qū)動(dòng)接口，并向下兼容KEIL的仿真器驅(qū)動(dòng)（功能有所加強(qiáng)）

25、，從而有效的利用了公司現(xiàn)有的資源，具備了支持硬件無(wú)限升級(jí)能力。定義外圍設(shè)備接口，以便輕松加入各種芯片的軟件、硬件仿真支持，實(shí)現(xiàn)不同芯片設(shè)備（端口、定時(shí)器、串口、I2C、ADC等等）的動(dòng)態(tài)切換。定義軟件仿真接口以支持各種芯片的軟件仿真。編輯器編輯器自1.0發(fā)布之后不斷改進(jìn)，在突出方便好用的原則下，具備了鮮明的個(gè)性風(fēng)格。智能括號(hào)匹配加亮，塊注釋，頭文件和實(shí)現(xiàn)文件交叉參考，鼠標(biāo)右鍵直接打開(kāi)包含文件等為C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)帶來(lái)極大的方便。語(yǔ)法編輯器帶關(guān)鍵字突出顯示、智能縮排、括號(hào)匹配并可加粗亮顯，減少?gòu)?fù)雜程序的輸入錯(cuò)誤，體貼人性化設(shè)計(jì)。完全中文支持，杜絕半個(gè)漢字現(xiàn)象。自動(dòng)感知文件變化，避免災(zāi)難性后果。支持文件

26、查找、替換，可設(shè)置書(shū)簽，并具有文件搜索的強(qiáng)大功能。編譯調(diào)試TKStudio具備了完全的編譯器選項(xiàng)，長(zhǎng)文件路徑編譯支持，并可直接利用其他編譯工具生成的omf文件，這是優(yōu)于國(guó)其他廠商的IDE的關(guān)鍵之一。TKStudio軟件仿真、硬件調(diào)試、反匯編、復(fù)雜變量觀察、存察看、仿真器設(shè)置，功能相當(dāng)完善，是真正意義上的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。1. 可導(dǎo)入Keil uV2工程，充分利用已有的資源。2. 提供在線編輯、修改和編譯錯(cuò)誤、警告定位。軟件修改除錯(cuò)一氣呵成！3. 項(xiàng)目管理功能強(qiáng)大靈活，工程文件的添加、修改更方便合理。a) 分Target、Group、File三級(jí)結(jié)構(gòu)，可隨心所欲設(shè)置File、Group、Target

27、編譯參數(shù)。b) 使用keil編譯工具時(shí)，可靈活設(shè)置目標(biāo)模塊和列表文件的輸出路徑，使工程結(jié)構(gòu)更清晰。c) 支持多模塊、混合語(yǔ)言調(diào)試。4. 編譯后自動(dòng)列出工程文件中所有頭文件5. 強(qiáng)大的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間定位編輯、觀察和修改（支持?jǐn)?shù)據(jù)填充）功能，圖形化工具。數(shù)據(jù)可按不同數(shù)制，不同類型顯示，紅色指示變化數(shù)據(jù)。6. 支持鼠標(biāo)獲取顯示變量。7. 強(qiáng)大的C語(yǔ)言特性支持。變量窗可觀察修改聯(lián)合、結(jié)構(gòu)體、多維數(shù)組與其成員（成員可單獨(dú)查看），指示數(shù)據(jù)變化。支持C指針運(yùn)算符“*”、“&”“-”，可直接觀察變量的地址與指針的容。如“&P2”，查看P2的地址與容。8. 自動(dòng)跟蹤收集局部變量。9. 支持顯示模塊和符號(hào)信息

28、，支持函數(shù)（子程序）定位。10. 各調(diào)試窗口支持多種數(shù)據(jù)格式：十進(jìn)制（85）、十六進(jìn)制（0X55、55H）、二進(jìn)制（01010101B）等格式。11. SFR寄存器和位窗口，根據(jù)仿真芯片的不同動(dòng)態(tài)改變，并提示寄存器的主要功能和用法。12. 增強(qiáng)的硬件調(diào)試功能a) C程序調(diào)試時(shí)可選擇是否執(zhí)行到“main()”函數(shù)，零起始時(shí)，單步、步越均一步到位，決無(wú)keil的延遲。b) 智能識(shí)別“for(int i=0;i10000;i+)”等指令，一步完成。c) 支持不運(yùn)行跳轉(zhuǎn)，方便子程序（函數(shù)）的調(diào)試。2.2.2 開(kāi)發(fā)工具主要技術(shù)指標(biāo)A、支持的目標(biāo)系統(tǒng)：所有89C51系列單片機(jī)與其兼容產(chǎn)品；B、系統(tǒng)時(shí)鐘：最

29、大可達(dá)24MHz;C、通過(guò)RS232（USB）接口與PC機(jī)相連；D、支持匯編語(yǔ)言和 C51 源代碼級(jí)調(diào)試；E、第三方工具支持（Keil C）。2.2.3 IDE 軟件運(yùn)行環(huán)境要求PC機(jī)能夠運(yùn)行開(kāi)發(fā)工具軟件并能與串行適配器通信。對(duì) PC 機(jī)有如下系統(tǒng)要求:A. Pentium Pentium-II 或兼容處理器的PC;B. Windows95 Windows98 Windows NT4.0;C. 至少16MB RAM;D.至少20MB 硬盤(pán)空間。2.2.4開(kāi)發(fā)工具與 PC 機(jī)硬件連接所有的Keil 產(chǎn)品都自帶一個(gè)安裝程序和安裝說(shuō)明非常易于安裝根據(jù)您得到的軟件途徑不同軟件的存放格式可能不同.3 數(shù)

30、字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀系統(tǒng)介紹3.1 數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀系統(tǒng)組成、主要容和擬采用的方案數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，其中硬件主要完成轉(zhuǎn)速信號(hào)的測(cè)量以與LCD顯示等部分。而軟件則完成信號(hào)的采集、處理、LCD液晶顯示等功能。本課題擬通過(guò)使用光電脈沖編碼器對(duì)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，將傳感器輸出的脈沖信號(hào)通過(guò)施密特反向器74LS14，一個(gè)74LS121和兩個(gè)與門(mén)構(gòu)成的轉(zhuǎn)向區(qū)別電路輸出的頻率信號(hào)輸入至單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0（T0工作在計(jì)數(shù)方式）和定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1，最后通過(guò)LCD液晶顯示。而在單片機(jī)中利用軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的處理，轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)速的測(cè)量，轉(zhuǎn)向的判定以與顯示功能。3.2硬件部分組成與框圖3.2.1硬件

31、組成部分其硬件部分采用的芯片主要有:16位微處理器AT89C52,EPC-755A光電脈沖編碼器,LCD液晶顯示芯片MGLS-12032A,電壓轉(zhuǎn)換芯片MAX1677,74LS00,74LS04,六施密特反向器74LS14,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS121,兩節(jié)1.5V電池,電阻電容等常用器件若干.3.2.2原理框圖系統(tǒng)框圖如圖3.1所示。轉(zhuǎn)速設(shè)備與傳感器信號(hào)采集信號(hào)調(diào)理電 路CPU控制電路AT89C52為核心LCD顯示圖3.1 數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀系統(tǒng)硬件原理框圖4 硬件部分4.1 光電編碼器EPC-755A4.1.1.光電編碼器原理光電編碼器，是一種通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)

32、字量的傳感器。這是目前應(yīng)用最多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤(pán)和光電檢測(cè)裝置組成。光柵盤(pán)是在一定直徑的圓板上等分地開(kāi)通若干個(gè)長(zhǎng)方形孔。由于光電碼盤(pán)與電動(dòng)機(jī)同軸，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，光柵盤(pán)與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測(cè)裝置檢測(cè)輸出若干脈沖信號(hào)，其原理示意圖如圖1所示；通過(guò)計(jì)算每秒光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數(shù)就能反映當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤(pán)還可提供相位相差90。4.1.2 編碼器的分類根據(jù)檢測(cè)原理，編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式。根據(jù)其刻度方法與信號(hào)輸出形式，可分為增量式、絕對(duì)式以與混合式三種。1增量式編碼器增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A

33、、B和C相；A、B兩組脈沖相位差90，C相用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。它的優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡(jiǎn)單，機(jī)械平均壽命可在幾萬(wàn)小時(shí)以上，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，適合于長(zhǎng)距離傳輸。其缺點(diǎn)是無(wú)法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對(duì)位置信息。2絕對(duì)式編碼器絕對(duì)編碼器是直接輸出數(shù)字量的傳感器，在它的圓形碼盤(pán)上沿徑向有若干同心碼道，每條道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系，碼盤(pán)上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)，在碼盤(pán)的一側(cè)是光源，另一側(cè)對(duì)應(yīng)每一碼道有一光敏元件；當(dāng)碼盤(pán)處于不同位置時(shí)，各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào)，形成二進(jìn)制數(shù)。這種編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器，在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出一個(gè)固定的與位置相對(duì)應(yīng)

34、的數(shù)字碼。顯然，碼道越多，分辨率就越高，對(duì)于一個(gè)具有 N位二進(jìn)制分辨率的編碼器，其碼盤(pán)必須有N條碼道。目前國(guó)已有16位的絕對(duì)編碼器產(chǎn)品。3混合式絕對(duì)值編碼器混合式絕對(duì)值編碼器，它輸出兩組信息：一組信息用于檢測(cè)磁極位置，帶有絕對(duì)信息功能；另一組則完全同增量式編碼器的輸出信息。光電編碼器是一種角度（角速度）檢測(cè)裝置，它將輸入給軸的角度量，利用光電轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖或數(shù)字量，具有體積小，精度高，工作可靠,接口數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn)。它廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、回轉(zhuǎn)臺(tái)、伺服傳動(dòng)、機(jī)器人、雷達(dá)、軍事目標(biāo)測(cè)定等需要檢測(cè)角度的裝置和設(shè)備中。4.1.3EPC-755A編碼器的介紹EPC755A是美國(guó)ENCODER P

35、RODUCTS公司生產(chǎn)的微型光電編碼器，具有重量輕、體積小、耐碰撞、易安裝等優(yōu)點(diǎn)，其直徑和長(zhǎng)度均為1.5英寸，采用能保證多年可靠工作的金屬結(jié)構(gòu)，具有多種靈活的安裝方式，能大大降低安裝成本。該光電編碼器輸出為雙通道正交信號(hào)，具有校正基準(zhǔn)信號(hào)，可方便地實(shí)現(xiàn)雙向計(jì)數(shù)。EPC755A光電編碼器的主要性能參數(shù)如下：輸入電壓：528VDC(最小4.75V，最大28.0V)；輸出電流：最大100mA；輸出信號(hào)：2路計(jì)數(shù)脈沖，1路基準(zhǔn)脈沖；基準(zhǔn)信號(hào)：每圈輸出1個(gè)脈沖，中心與通道A波形重合；測(cè)量圍：最大可測(cè)旋轉(zhuǎn)速率為7500轉(zhuǎn)/分；工作溫度：最高可達(dá)100；頻率響應(yīng)：100kHz,最高200kHz；分辨率：最低

36、1個(gè)脈沖/圈，最高6000個(gè)脈沖/圈，中間有55種分辨率可 供選擇；安裝方式：柔性方式，伺服方式，法蘭盤(pán)方式；使用壽命：平均10萬(wàn)小時(shí)；重量：柔性100克，伺服90克；轉(zhuǎn)軸方向：雙向；工作精度：兩圈間誤差0.01。圖4.2 光電編碼器輸出電路類型（b）圖4.3 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)輸出的信號(hào)波形（a）4.1.4信號(hào)采集部分硬件電路圖增量編碼器是以脈沖形式輸出的傳感器，其碼盤(pán)比絕對(duì)編碼器碼盤(pán)要簡(jiǎn)單得多且分辨率更高。一般只需要三條碼道，這里的碼道實(shí)際上已不具有絕對(duì)編碼器碼道的意義，而是產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖。它的碼盤(pán)的外道和中間道有數(shù)目一樣均勻分布的透光和不透光的扇形區(qū)（光柵），但是兩道扇區(qū)相互錯(cuò)開(kāi)半個(gè)區(qū)。當(dāng)碼盤(pán)轉(zhuǎn)

37、動(dòng)時(shí)，它的輸出信號(hào)是相位差為90的A相和B相脈沖信號(hào)以與只有一條透光狹縫的第三碼道所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)（它作為碼盤(pán)的基準(zhǔn)位置，給計(jì)數(shù)系統(tǒng)提供一個(gè)初始的零位信號(hào)）。從A，B兩個(gè)輸出信號(hào)的相位關(guān)系（超前或滯后）可判斷旋轉(zhuǎn)的方向。由圖3（a）可見(jiàn)，當(dāng)碼盤(pán)正轉(zhuǎn)時(shí)，A道脈沖波形比B道超前/2，而反轉(zhuǎn)時(shí)，A道脈沖比B道滯后/2。圖3（b）是一實(shí)際電路，用A道整形波的下沿觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生的正脈沖與B道整形波相與，當(dāng)碼盤(pán)正轉(zhuǎn)時(shí)只有正向口脈沖輸出，反之，只有逆向口脈沖輸出。因此，增量編碼器是根據(jù)輸出脈沖源和脈沖計(jì)數(shù)來(lái)確定碼盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和相對(duì)角位移量。通常，若編碼器有N個(gè)（碼道）輸出信號(hào)，其相位差為/ N，可計(jì)數(shù)脈沖為

38、2N倍光柵數(shù)，現(xiàn)在N=2，則相位相差/2。圖4.5 信號(hào)采集電路圖在圖中，光電編碼器將采集到的A，B兩相信號(hào)通過(guò),六施密特反向器74LS14處理成一系列方波,A相再經(jīng)過(guò)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器保持與B相的信號(hào)相與之后分別接入到單片機(jī)的T0和T1口。4.2 顯示部分MGLS-12032A為精電公司出品，置SED1520控制驅(qū)動(dòng)器的圖形液晶顯示模塊點(diǎn)陣數(shù)120*32，點(diǎn)大小0.6*0.425mm，模塊尺寸75.0*54.0mm,視頻尺寸60*26.5mm。MGLS-12032A液晶模塊是由兩片SED1520來(lái)驅(qū)動(dòng)的，兩個(gè)SED1520都只用了其中的60個(gè)列驅(qū)動(dòng)口，分別驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的左右半屏，它可直接與8位微

39、處理器相連，集行、列驅(qū)動(dòng)器于一體，因此使用起來(lái)十分方便，作為藏式控制器被廣泛應(yīng)用于點(diǎn)陣數(shù)較少的液晶顯示模塊。4.2.1 芯片特點(diǎn)（1）置顯示RAM區(qū)RAM容量為2560位。RAM中的1位數(shù)據(jù)控制液晶屏上一個(gè)點(diǎn)的亮滅狀態(tài)：“1”表示亮， “0”表示暗。（2）具有16個(gè)行驅(qū)動(dòng)口和16個(gè)列驅(qū)動(dòng)口（3）可直接與80系列微處理器相連，亦可直接與68系列微處理器相連。（4）驅(qū)動(dòng)占空比為116或132。（5）可以與SED1520配合使用，以便擴(kuò)展列驅(qū)動(dòng)口數(shù)目。4.2.2、MGLS-12032A的管腳介紹MGLS-12032A管腳功能說(shuō)明管腳名稱功能 說(shuō)明1GND邏輯電源地-2Vcc邏輯電源+5V-3V0工作

40、負(fù)電壓提供對(duì)比度調(diào)節(jié)負(fù)電壓4A0數(shù)據(jù)/指令通道選擇A0=0選擇數(shù)據(jù)通道；A0=1選擇指令通道5R/W讀/寫(xiě)選通信號(hào)R/W=0寫(xiě)操作；R/W=1讀操作6E1控制器1的讀寫(xiě)選通信號(hào)E1=0禁用；E1=1允許使用7E2控制器2的讀寫(xiě)選通信號(hào)E1=0禁用；E1=1允許使用8NC空-916DB0DB7三態(tài)數(shù)據(jù)總線-4.2.3、MGLS-12032A的讀寫(xiě)操作時(shí)序MGLS-12032A有兩種讀寫(xiě)操作時(shí)序，分別對(duì)應(yīng)于68系列MPU和80系列MPU。圖4.6 （1）80系列MPU操作時(shí)序（RES = 0）在WR或RD低電平期間，數(shù)據(jù)被寫(xiě)進(jìn)或讀出。圖4.7 （2）80系列MPU操作時(shí)序（RES = 0）在E下降

41、沿處，數(shù)據(jù)或指令被鎖存進(jìn)MGLS-12032A部的數(shù)據(jù)或指令寄存器。在E高電平期間，數(shù)據(jù)或狀態(tài)被讀到數(shù)據(jù)總線之上。有些模塊，提供了時(shí)序選擇引腳RES，用戶可以自由選擇以上兩種時(shí)序。4.2.4 MGLS-12032A電特性絕對(duì)最大圍（VSS0V，VDDV1V2V3V4V5）圖4.8 液晶顯示原理圖圖如圖，V0是液晶驅(qū)動(dòng)電壓，是一個(gè)負(fù)電壓，用于調(diào)節(jié)液晶對(duì)比度。因?yàn)橐壕Р牧系奈锢硖匦?，液晶的?duì)比度會(huì)隨著溫度的變化而變化，所以所加的負(fù)電壓值應(yīng)該隨溫度做相應(yīng)的調(diào)整，大致是溫度變化10，電壓變化不到1V,為滿足這一要求，可做一個(gè)溫度補(bǔ)償電路或者安排一個(gè)電位器整負(fù)電壓值。在應(yīng)用正負(fù)電壓供電的液晶模塊式時(shí)，電

42、源的接線要特別注意，否則會(huì)燒毀芯片，在應(yīng)用中，最好先加邏輯電壓VDD，滯后50ms左右再加V0,再關(guān)斷電源時(shí)，先關(guān)斷V0，再滯后50ms后關(guān)斷VDD。要在液晶模塊上顯示一個(gè)字符，需要三個(gè)最基本的控制操作：分別向兩個(gè)SED1520控制器寫(xiě)指令代碼,寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)和讀顯示數(shù)據(jù)。完成這三項(xiàng)的前提是相應(yīng)SED1520處于準(zhǔn)備好的狀態(tài)，當(dāng)SED1520處于忙的狀態(tài)時(shí)，除了讀狀態(tài)字指令外，其他指令均不起作用。因此在訪問(wèn)SED1520前，都要先讀取控制器當(dāng)前狀態(tài)，判斷是否準(zhǔn)備好。圖中采用并行接口，這樣比較適合與利用總線控制，把寫(xiě)數(shù)據(jù)代碼，讀狀態(tài)字，寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)，讀顯示數(shù)據(jù)都映射到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，每個(gè)操作對(duì)應(yīng)一個(gè)地址。

43、由圖所示，可以得到各操作的對(duì)應(yīng)地址如下：寫(xiě)指令代碼地址（E1）：8000H.讀狀態(tài)字地址（E1）:8200H.讀顯示數(shù)據(jù)地址（E1）:8100H.寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)地址（E1）:8300H.寫(xiě)指令代碼地址（E2）：4000H.讀狀態(tài)字地址（E2）:4200H.讀顯示數(shù)據(jù)地址（E2）:4100H.寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)地址（E2）:8300H.在本實(shí)驗(yàn)中用復(fù)位開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。另外由于實(shí)驗(yàn)對(duì)單片機(jī)的波特率沒(méi)有太大的要求，只要滿足一般的標(biāo)準(zhǔn)即可，我們選用單片機(jī)的常用晶振頻率12MHZ。而AT89C52是LCD顯示的控制器，控制字符的發(fā)送和點(diǎn)陣顯示的時(shí)序。由于LCD部含有控制器，因此它與單片機(jī)之間不需要驅(qū)動(dòng)芯片。L

44、CD在單片機(jī)的控制下，按照要求的格式顯示接收到的數(shù)據(jù)。由于LCD并沒(méi)有獨(dú)立的片選信號(hào)，所以使用單片機(jī)的讀寫(xiě)信號(hào)進(jìn)行選通，而74LS00,74LS04則是轉(zhuǎn)換讀寫(xiě)信號(hào)的電平，同時(shí)作為片選信號(hào)。E1和E2連接經(jīng)過(guò)74LS00,74LS04轉(zhuǎn)換后的單片機(jī)讀寫(xiě)信號(hào)，作為單片機(jī)對(duì)LCD的片選信號(hào);A8是單片機(jī)對(duì)LCD的數(shù)據(jù)/指令通道選擇信號(hào)；A9是單片機(jī)對(duì)LCD的讀寫(xiě)選擇信號(hào)；D0D7是單片機(jī)和LCD的數(shù)據(jù)總線。4.3 電源部分4.3.1 電源設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)和MAX1677的性能 由于在單片機(jī)系統(tǒng)中使用液晶顯示模塊，不可避免的要用到兩種或兩種以上的電源需求，這就是電源部分要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。在設(shè)計(jì)具體的電源

45、模塊時(shí)要注意如下幾個(gè)問(wèn)題：1.為降低系統(tǒng)功耗，減小儀表體積，應(yīng)盡可能選用CMOS器件。2.根據(jù)容許的空間和需求的容量合理的選擇電池，最好為普通電池。3.選用的合適的電源穩(wěn)壓變換器件，在滿足電源需求的前提下，使電源模塊的外圍電路簡(jiǎn)單，減小占用的空間。 MAX1677是雙電壓輸出升壓DC-DC變換器，輸入電壓圍較大（0.75.5V）.主要性能如下：允許的電壓圍：0.75.5V。主要輸出：2.55.5V可調(diào)電壓，預(yù)設(shè)值3.3V輸出，最大輸出電流可達(dá)350mA。第二輸出：可謂LCD對(duì)比調(diào)節(jié)提供-28+28V圍的電壓。電源效率：95%。其他性能：20uA靜態(tài)工作電流，1uA關(guān)斷維持電流和電池欠電壓監(jiān)測(cè)。

46、表1 MAX1677 的管腳功能4.3.2MAX1677電路結(jié)構(gòu)表1 列出了不同電池供電情況下可獲得的最大輸出電流，輸出電壓已被預(yù)置為3.3V，也可通過(guò)外部電阻調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)。圍在2.5V 到5.5V 之間。表1主升壓電路輸出電流4.3.2 MAX1677常用外圍參數(shù)設(shè)定（1）主電源輸出電壓的設(shè)置FB 接地主電源輸出為預(yù)置的3.3V 如設(shè)置成可調(diào)輸出首先在2.5V 到5.5V 圍選定合適的輸出電壓VOUT 然后在10k到200k之間選擇R4 用下式計(jì)算R3R3=R4 VOUT/1.25 -1（2）LCD 輸出電壓設(shè)置LCD 偏壓電路包括片N-溝道DMOS 開(kāi)關(guān)可產(chǎn)生高達(dá)28V 的正向或負(fù)向電壓LCD

47、輸出電壓的極性由LCDPOL腳控制見(jiàn)表2負(fù)電壓輸出時(shí)連接電路如圖4所示LCDPOL還可將LCDLX 端的最大電流限制從350mA降到250mA 這樣在給較小尺寸的LCD 供電時(shí)通常小于15 平方英寸LCD 負(fù)載電流10mA 就可使用更小體積的電感表2 LCD 輸出極性設(shè)置LCD 輸出電壓由外置電阻R1 R2 設(shè)置圖三所示先在10k到200k之間選擇R2的阻值然后計(jì)算R1 正壓輸出時(shí)將LCDPOL 連到OUT LCDFB 門(mén)限為1.25V 按下式計(jì)算R1：R1=R2 VLCD/1.25V -1負(fù)壓輸出時(shí)將LCDPOL 連到GND LCDFB 門(mén)限為0 如圖4 按下式計(jì)算R1：R1=R2 x |V

48、LCD| /1.25（3）低電壓檢測(cè)MAX1677片比較器可檢測(cè)電池電壓當(dāng)LBI腳的電壓低于614mV時(shí)LBO輸出為低電平低電壓檢測(cè)門(mén)限可通過(guò)兩個(gè)外加電阻設(shè)定圖3 LBI 輸入電流小于50nA 因此在合適的圍可選取較大的阻值R60.2mm; 2oz0.4mm13.防焊點(diǎn)與線路最小距離0.15mm以上14.防焊點(diǎn)與防焊點(diǎn)最小距離0.25mm以上15.靠板邊之零件孔距離板邊最小需滿足板厚5 軟件設(shè)計(jì)51通常有二種編程語(yǔ)言，即匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言是低級(jí)語(yǔ)言，能夠直接操作硬件，并且生成機(jī)器碼的效率高。但匯編對(duì)平臺(tái)的依賴性強(qiáng)，可移植性差，開(kāi)發(fā)效率低。 而C語(yǔ)言則處于二者之間，移植性比較好，代碼效率

49、也比較高，可以對(duì)部分硬件直接訪問(wèn)。開(kāi)發(fā)效率較高。寫(xiě)得好的C代碼，可移植性是很好的，很多時(shí)候都不用修改或者只做少量修改。在目前的嵌入式系統(tǒng)中，C語(yǔ)言是使用最廣泛的語(yǔ)言。它最早是由Dennis Richie于1973年設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)。它的產(chǎn)生同UNIX系統(tǒng)之間具有非常密切的聯(lián)系C語(yǔ)言是在UNIX系統(tǒng)上開(kāi)發(fā)的。而無(wú)論UNIX系統(tǒng)本身還是其上運(yùn)行的大部分程序，都是用C語(yǔ)言編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，它同樣適合于編寫(xiě)不同領(lǐng)域中的大多數(shù)程序。C語(yǔ)言已經(jīng)成為全球程序員的公共語(yǔ)言，并且由此產(chǎn)生了當(dāng)前兩個(gè)主流的語(yǔ)言C+和Java它們都建立在C語(yǔ)言的語(yǔ)法和基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，而且現(xiàn)在世界上的許多軟件都是在C語(yǔ)言與其衍生的各種語(yǔ)言的

50、基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)而成。目前，在微機(jī)上廣泛使用的C語(yǔ)言編譯系統(tǒng)有Turbo C、Borland C+、Microsoft Visual C+等。雖然它們的基本部分都是一樣的，但還是有一些差異，本書(shū)采用Turbo C作為上機(jī)編程調(diào)試環(huán)境。一、C語(yǔ)言特點(diǎn)C語(yǔ)言是一種由ALGOL語(yǔ)言派生和發(fā)展起來(lái)通用流行的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，許多大型軟件均采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，它同時(shí)具有匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言的特性。具體地說(shuō)，它具有如下特點(diǎn)： (1)語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便、靈活。(2)運(yùn)算符極其豐富，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。(3)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富。(4)具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句，是一種模塊化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。(5)另外，函數(shù)是C語(yǔ)言的基本單位，用函數(shù)

51、作為程序模塊的基本單位，以實(shí)現(xiàn)程序的模塊化。(6)可移植性好。 C語(yǔ)言提供了某些接近匯編語(yǔ)言的功能，能直接訪問(wèn)物理地址，直接對(duì)硬件操作，從而有利于編寫(xiě)系統(tǒng)軟件。這些是C語(yǔ)言的一般特點(diǎn)。正是由于這些特點(diǎn)，使得它的應(yīng)用非常廣泛。論文中設(shè)計(jì)的數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀設(shè)計(jì)軟件所要完成的主要功能有：1 設(shè)置系統(tǒng)初始狀態(tài)2 速度信號(hào)的采集、顯示上述功能主要由主程序、轉(zhuǎn)速信號(hào)測(cè)量子程序、定時(shí)器程序、顯示子程序、數(shù)據(jù)處理子程序這幾個(gè)部分完成。主程序設(shè)計(jì)軟件主程序主要完成進(jìn)行定時(shí)器的初始化，包括關(guān)除T2外的所有定時(shí)/計(jì)數(shù)、設(shè)定計(jì)數(shù)初值等，同時(shí)斷開(kāi)各電器設(shè)備的電源。其程序流程圖如附件（流程圖1）所示。在軟件設(shè)計(jì)中，對(duì)轉(zhuǎn)速的

52、處理我們應(yīng)用的原理是：將編碼器采集到的數(shù)據(jù)處理之后分別送至T0和T1口，利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)作用實(shí)現(xiàn)片計(jì)數(shù).在軟件中，我們?cè)O(shè)定光電編碼器轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)一周（360）編碼器就產(chǎn)生64個(gè)脈沖，則在轉(zhuǎn)速為Rr時(shí)輸出的脈沖數(shù)為Nts=Rr644 (Rr為實(shí)際速度，單位為轉(zhuǎn)/min)，則Nts=Rr256。則Rr=Nts/256。其中Ts用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)功能完成，利用中斷監(jiān)測(cè)定時(shí)時(shí)間是否結(jié)束，設(shè)定中斷時(shí)間為10 ms。另外，還要設(shè)定各個(gè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元地址。初始化完成后，系統(tǒng)將正常運(yùn)行，并進(jìn)行轉(zhuǎn)速的控制等操作。針對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的難易程度，軟件實(shí)現(xiàn)上盡量完善數(shù)字轉(zhuǎn)速測(cè)試儀的功能?？?結(jié)本學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)是

53、在老師的指導(dǎo)下完成的，畢業(yè)設(shè)計(jì)不單單是對(duì)一個(gè)題目的研究學(xué)習(xí)，而重點(diǎn)是在檢驗(yàn)一個(gè)人在大學(xué)四年里所學(xué)知識(shí)掌握程度與綜合能力的發(fā)揮。通過(guò)本次設(shè)計(jì)可以從側(cè)面反映出一個(gè)合格大學(xué)生的綜合素質(zhì)，不只是理論而更在實(shí)踐操作。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了有關(guān)單片機(jī)C語(yǔ)言編程方面相關(guān)的知識(shí)，同時(shí)了解了如何利用網(wǎng)絡(luò)資源和單片機(jī)的知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件電路功能。在理解硬件電路原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行編程，并在老師的要求和指導(dǎo)下我對(duì)設(shè)計(jì)方向進(jìn)行不斷的調(diào)整，使之更適應(yīng)于本次設(shè)計(jì)的要求。總之，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了一定的理論知識(shí)還學(xué)會(huì)了如何去查閱各類資料、書(shū)籍、網(wǎng)絡(luò)檢索。在現(xiàn)在社會(huì)高速發(fā)展大趨勢(shì)下，掌握盡可能多的信息資料顯得尤為關(guān)鍵

54、。學(xué)會(huì)如何快捷、方便、準(zhǔn)確的查閱自己所需要的資料是我的最大收獲之一。為了查一個(gè)原理或知識(shí)點(diǎn)，可能會(huì)觸與到很多知識(shí)，很長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)！經(jīng)過(guò)查閱多種參考資料，才能更深刻的理解，從而將書(shū)本上的理論應(yīng)用于今后的實(shí)際工作中去，這種能力的培養(yǎng)對(duì)我將來(lái)的工作和實(shí)踐將會(huì)起到巨大的促進(jìn)作用。致 轉(zhuǎn)眼之間本學(xué)期已經(jīng)結(jié)束了，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近尾聲。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)工作是在王麗娟老師的關(guān)心和指導(dǎo)下順利完成的。感王麗娟老師的指導(dǎo)和教誨。王麗娟老師孜孜不倦、諄諄教導(dǎo)、寬已待人的崇高品質(zhì)對(duì)學(xué)生將是永遠(yuǎn)的鞭策。學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間的工作自始至終都是在王麗娟老師全面、具體的指導(dǎo)下進(jìn)行的。王老師細(xì)心的教導(dǎo)、而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，對(duì)學(xué)生耐心的講解，使學(xué)生收

55、益匪淺，終生難忘。此外，還要感在實(shí)驗(yàn)室一起學(xué)習(xí)鉆研的其它同學(xué)，他們給予本人許多幫助。非常感。參考文獻(xiàn)1王幸之等.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù).：航空航天大學(xué).2000 2 何立民.MCS51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)M ：航空航天大學(xué)，2000 3 王福瑞.單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全.航空航天大學(xué),2003. 4 何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選篇（5）M.：航空航天大學(xué)，1997. 5 余永權(quán),小青,林康.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù).：航空航天大學(xué)，1992 6 新技術(shù)在傳感器發(fā)展上的應(yīng)用. 世界電子元器件.2002.12 7 俊謨.單片機(jī)中級(jí)教程.:航空航天大學(xué).20008 光東.單片微型計(jì)算機(jī)原理與接口技

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