基于单片机的电机转速测量系统设计答辩版完整毕业设计.doc

摘 要 在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。模拟式采用测速发电机为检测元件，得到的信号是模拟量。数字式通常采用光电编码器，霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。随着微型计算机的广泛应用，特别是高性能价格比的单片机的出现，转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法。 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，LED数码显像管、、详细介绍了PC机与单片机之间的串行通讯。充分发挥了单片机的性能。其优点硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等特点摘 要 1 Abstract 2 1 序 言 1 2 系统功能分析 2 2.1 系统功能概述 2 2.2 系统要求及主要内容 2 3 系统总体设计 4 3.1 硬件电路设计思路 4 3.2 软件设计思路 4 4 硬件电路设计 6 4.1 单片机模块 6 4.1.1 处理执行元件 6 4.1.2 时钟电路 10 4.1.3 复位电路 11 4.1.4 显示电路 12 4.2 霍尔传感器简介 15 4.2.1 霍尔器件概述 15 4.2.2 霍尔传感器的应用 16 4.2.3 AH41霍尔开关 17 4.3 发送模块 18 5 软件设计 22 5.1 单片机转速程序设计思路及过程 22 5.1.1 单片机程序设计思路 22 5.1.2 单片机转速计算程序 23 5.1.3 二-十进制转换程序 24 5.2 程序设计 27 6 系统调试 29 6.1 硬件调试 29 6.2 软件调试 30 6.3 综合调试 32 6.4 故障分析与解决方案 33 6.5 结论与经验 34 参考文献 36 致 谢 37 附 录 38 附录1 电路原理图 38 附录2 元器件清单 39 1 序 言 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；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。 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。 2.2 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 2.3 系统技术指标 系统主要完成以下功能： 测量系统： 1.设计并制作单片机的转速测量的硬件系统； 2.用汇编语言完成转速测量的软件系统； 3.要求把转速显示在