旋转编码器的速度检测和精确定位.doc

课程设计说明书 题目: 旋转编码器的速度检测和精确定位 院 系： 机械工程学院 专业班级： 机设06-11 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2009 年 12 月 10 日 安徽理工大学课程设计（论文）任务书 机械工程学院 院系 测控 教研室 学 号 学生姓名 周晋 专业（班级） 机设06-11 设计题目 旋转编码器的速度检测和精确定位 设 计 技 术 参 数 旋转编码器：A,B相每转300个脉冲 显示器：4位LED显示器 单片机晶振6MHZ 设 计 要 求 实现旋转编码器的实时速度监测 实现实时位置的精确测量 所需参数按需要显示出来 工 作 量 注：可填写说明书（论文）的字数要求或要完成的图纸数量。 工 作 计 划 第一周：熟悉题目，学习单片机； 第二周：学习软件protues及其操作； 第三周：写单片机程序和作protues仿真电路图，并完成说明书。 参 考 资 料 蔡美琴等 MCS-51系列单片机系统及其应用 –2版—北京：高等教育出版社，2008 指导教师签字 教研室主任签字 年 月 日 目录 1，设计原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 2、硬件电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4-9 3、软件设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-15 设计原理 系统设计的功能 本设计实现的功能有： 检测被测旋转体的速度； 检测被测旋转体的实时角度位置； 显示实时速度； 显示实时角度位置； 系统的实现方法 本设计采用单片机系统完成所需功能。即把旋转编码器的输出信号接到单片机，由单片机实现旋转编码器输出信号的处理并计算出速度和实时位置。采用七段LED显示器显示计算多得的参数。 硬件电路设计 本系统的硬件组成为：80C51单片机最小系统一个、开关 一个、四位七段显示器一个、旋转编码器一个、电阻和三极管若干。 本系统的功能模块分为：单片机最小系统模块、旋转编码器信号输 入模块、速度显示中断模块、七段LED显示模块。 单片机最小系统模块 本系统采用的单片机为80C51其引脚图如下。 2 ，旋转编码器信号输入模块 旋转编码器是用来测量转速的装置，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。 工作原理: 　　由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。 　　由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。信号输出: 如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。 A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。 A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。 MCS-51单片机中断系统的结构：5个中断源的符号、名称及产生的如下。INT0：外部中断0，由P3．2端口线引入，低电平或下跳沿引起。INT1：外部中断1，由P3．3端口线引入，低电平或下跳沿引起。T0：定时器／计数器0中断，由T0计满回零引起。T1：定时器／计数器l中断，由T1计满回零引起。TI／RI：串行I／O中断，串行端口完成一帧字符发送／接收起。首先显示一个数, 然后关掉.然后显示第二个数,又关掉, 那么将看到连续的数字显示,轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极短暂的，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感 Z相中断流程图 定时刷新参数中断 显示速度中断 系统的C语