西华大学科技创新-单片机讲述.doc

交通与汽车工程学院 课程论文说明书 课 程 名 称: 课 程 代 码: 题 目: 年级/专业/班: 学 生 姓 名: X X 学　　 号: 开 始 时 间: 2013 年 03 月 22 日 完 成 时 间: 2013 年 05 月 30 日 课程论文成绩： 学习态度及平时成绩（30） 技术水平与实际能力（20） 创新（5） 说明书（计算书、图纸、分析报告）撰写质量（45） 总 分（100） 指导教师签名： 年 月 日 目 录 摘 要 - 2 - 1 概述 - 3 - 1.1 问题的提出 - 3 - 1.2转速表发展背景 - 3 - 1.3本设计课题的目的和意义 - 3 - 2 转速测量系统的原理 - 4 - 2.1转速测量方法 - 4 - 2.2转速测量原理 - 5 - 3系统方案提出和论证 -6 - 3.1霍尔传感器测量方案 - 6 - 3.2光电传感器 - 7 - 4系统硬件设计 - 8 - 4.1转速信号采集 - 8 - 4.2转速信号处理电路设计 - 8 - 4.3单片机AT89C51介绍 - 11 - 4.4最小系统的设计 - 15 - 4.5显示部分设计 - 19 - 5系统软件设计 - 23 - 5.1主程序初始化 - 23- 5.2主程序流程图 - 25- 总 结 - 27 - 致 谢 - 28 - 参考文献 - 29 - 摘 要 本田节能竞技大赛是由本田公司主办的一场全国性的比赛，主办方为各参赛队伍提供了一个125CC的发动机，但由于该发动机未配备相关转速表。所以本次主要进行转速表设计。测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。模拟式采用测速发动机为检测元件，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。 关键词：节能 发动机 转速 1、概述 问题的提出 西华大学自从第一届本田节能竞技大赛开始就一直致力于研究更节能的赛车，今年节能竞技大赛已成功举办第七届了，在本次大赛上我们意识到发动机转速对于赛车的重要性，但由于主办方所给的发动机未带有转速表，给我们准确的判断发动机转速造成了一些困难。在此背景下，我们进行了电子转速表的研制。 2 转速表发展背景 目前国内外测量转速的方法很多，按照不同的理论方法，先后产生过模拟测速法(如离心式转速表)、同步测速法(如机械式或闪光式频闪测速仪)以及计数测速法。计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。转速检测多采用电磁式(利用电磁感应原理或可变磁阻的霍尔元件等)、电容式(对高频振荡进行幅值调制或频率调制)等，还有一些特殊的测速器是利用置于旋转体内的放射性材料来发生脉冲信号．其中应用广的是光电式，光电式测系统具有低惯性、低噪声、高分辨率和高精度的优点．加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD 器件、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器在检测和控制领域得到了广泛的应用。而采用光电传感器的电机转速测量系统测量准确度高、采样速度快、测量范围宽和测量精度与被测转速无关等优点，具有广阔的应用前景。本设计课题的目的和意义在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合, 例如在发动机、电动机等旋转设备的试验、运转和控制中常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。要测速，首先要解决是采样问题。这次设计内容包含知识全面，对传感器测量转速的方法及原理设计有较多介绍，在测量系统中能学到关于测量转速的传感器采样问题，单片机部分的内容，显示部分等各个模块的通信和联调。全面了解单片机和信号放大的具体内容。进一步锻炼我们在信号采集，处理，显示发面的实际工作能力。 转速是指作圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数,其大小及变化往往意味着机器设备运转的正常与否,因此,转速测量一直是工业领域的一个重要问题。按照不同的理论方法,先后产生过模拟测速法(如离心式转速表) 、同步测速法(如机械式或闪光式频闪测速仪) 以及计数测速法。计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。本文介绍的采用单片机和光电传感器组成的高精度转速测量系统,其转速测量方法采用的就是电子式定时计数法。 对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。在频率的工程测量中,电子式定时计数测量频