基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)課件

1、 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 背景意義 轉(zhuǎn)速是衡量旋轉(zhuǎn)機(jī)械性能的重要參數(shù)，在很多運(yùn)動系統(tǒng)的監(jiān)測控制中,都需要對轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)測量。對于某些設(shè)備，轉(zhuǎn)速的大小決定了設(shè)備是否正常運(yùn)行以及運(yùn)行的狀態(tài)。如電動機(jī)、采煤機(jī)滾筒、齒輪等的轉(zhuǎn)速。因此,轉(zhuǎn)速的測量對保障旋轉(zhuǎn)機(jī)械的正常運(yùn)行具有重要意義。 測量系統(tǒng)的組成 測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于51單片機(jī)，其組成如下所示光電傳感器信號處理電路單片機(jī)部分?jǐn)?shù)碼顯示管光電傳感器 傳感器是是整個(gè)測量系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。它將物理量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，在整個(gè)測試系統(tǒng)中起到橋梁的作用。傳感器將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖信號。光電傳感器分為模擬式和脈沖式。 脈沖式光電傳感器的作用原理是光電器件的輸出僅有兩個(gè)

2、穩(wěn)定狀態(tài)，也就是“通”與“斷”的開光狀態(tài)，即光電器件受光照射時(shí)，有電信號輸出，光電器件不受光照射時(shí)，沒有電信號輸出。所選光電傳感器型號及參數(shù) 信號處理電路如下圖所示。 LM324為帶有差動輸入的四運(yùn)算放大器。將LM324的工作電壓設(shè)置為5V，負(fù)電壓為0V。如圖3所示，當(dāng)LM324的正信號輸入端的電壓為Ui，其中Ui為傳感器輸出的電壓信號，其高于LM324的負(fù)信號輸入端的電壓0V時(shí)，LM324的輸出信號Uo為LM324的正工作電壓，即+5V。如果Ui低于0V時(shí)，Uo為LM324的負(fù)工作電壓0V。經(jīng)過此信號處理電路后就會輸出一個(gè)和輸入信號同頻率的方波。單片機(jī)部分單片機(jī)選擇AT89C51型，其復(fù)位電路和晶振電路分別如下顯示電路如下所示系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件部分主要實(shí)現(xiàn)脈沖的計(jì)數(shù)與顯示功能，使用定時(shí)器T1定時(shí)，將處理過的脈沖信號送入P1.0口。采用12MHz的晶振，所以機(jī)器周期是1。定時(shí)50ms，循環(huán)20次。則定時(shí)為1s。在這1s內(nèi)，每當(dāng)P1.0為一次高電平，則用軟件計(jì)數(shù)一次。計(jì)數(shù)之和就是一秒鐘內(nèi)的脈沖總個(gè)數(shù)。又因?yàn)楣怆妭鞲衅鬓D(zhuǎn)動一圈輸出60個(gè)脈沖，所以用1s內(nèi)計(jì)的脈沖個(gè)數(shù)就是轉(zhuǎn)速。用C語言進(jìn)行編程。軟件調(diào)試用Keil軟件編譯，應(yīng)用protues軟件進(jìn)行軟件仿真。軟件程序流程圖系統(tǒng)仿真 在prot