畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）論文題目：基于單片機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速采集系統(tǒng) 所屬系部: 電子工程系指導(dǎo)教師： 職稱： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào): 專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院制摘 要在工程實(shí)踐中，電機(jī)轉(zhuǎn)速是一個(gè)非常重要的信息，它能反映出電機(jī)運(yùn)行是否正常，因此采集轉(zhuǎn)速是工業(yè)中常用的監(jiān)測(cè)電機(jī)的方法之一。隨著單片機(jī)的的廣泛應(yīng)用和傳感技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中電機(jī)轉(zhuǎn)速采集普遍采用以單片機(jī)為核心的數(shù)字式測(cè)量方法。本論文便是設(shè)計(jì)運(yùn)用at89c51單片機(jī)控制的智能化轉(zhuǎn)速采集系統(tǒng)。它可以對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量，并可以和pc機(jī)進(jìn)行通信，顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并觀察電機(jī)運(yùn)行的基本狀況。本論文主要以at89c5

2、1作為控制核心，由霍爾傳感器、led數(shù)碼顯像管、hin232cpe電平轉(zhuǎn)換、及rs232構(gòu)成。詳細(xì)介紹了單片機(jī)的測(cè)量轉(zhuǎn)速系統(tǒng)及pc機(jī)與單片機(jī)之間的串行通訊。充分發(fā)揮了單片機(jī)的性能。本文重點(diǎn)是采集電機(jī)轉(zhuǎn)速并顯示在5位led數(shù)碼管上。其優(yōu)點(diǎn)硬件是電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善，測(cè)量速度快、精度高、控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比較高等特點(diǎn)。關(guān)鍵字：msc-51（單片機(jī)）； 電機(jī)轉(zhuǎn)速；霍爾傳感器abstractin engineering practice, often encounter a variety of occasions, the motor speed to be collected, collecti

3、ng motor speed of the method is divided into two kinds of analog and digital. analog tachometer generator for the detection of components used to obtain the signal is analog. commonly used digital optical encoders, hall sensors and other devices for the detection of the resulting signal is the pulse

4、 signal. with the extensive application of micro-computer, especially the emergence of high-performance and low cost microcontroller, commonly used to collect speed microcontroller as the core digital measurement method . this is based on at89c51 microcontroller using speed intelligent collection sy

5、stem. the motor during operation, need to be monitored, the speed is an essential parameter. this system is the right motor speed is measured, and machines can communicate with pc, display the motor speed, and observe the basic conditions of the motor is running. the design is mainly used as a contr

6、ol core at89c51, from hall sensor, led digital tubes, hin232cpe level conversion, and rs232 composition. detailed measurement of the microcontroller system and pc-speed serial communication between the microcontroller. give full play to the performance of the microcontroller. this article focuses on

7、 the motor speed is collected and displayed in the five led digital tube. keywords: msc-51 (scm); motor speed; hall sensor目錄1 序 言12 系統(tǒng)功能分析22.1 系統(tǒng)功能概述22.2系統(tǒng)要求及主要內(nèi)容22.3 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)33 軟件設(shè)計(jì)思路44 硬件電路設(shè)計(jì)54.1 單片機(jī)模塊54.1.1 處理執(zhí)行元件54.1.2 時(shí)鐘電路64.1.3 復(fù)位電路74.1.4 顯示電路74.2傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介94.2.1 霍爾器件概述94.2.2 光電傳感器概述94.2.3 霍爾傳感器的應(yīng)用

8、104.3 發(fā)送模塊105 軟件設(shè)計(jì)125.1 單片機(jī)采集轉(zhuǎn)速程序設(shè)計(jì)思路及過(guò)程125.1.1 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)思路125.1.2 單片機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算程序135.1.3 二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序145.2 程序設(shè)計(jì)166.系統(tǒng)電路圖及程序清單176.1系統(tǒng)原理圖176.2系統(tǒng)顯示主程序清單186.3單片機(jī)與pc機(jī)的通信程序18結(jié)束語(yǔ)20參考文獻(xiàn)211 序 言智能化轉(zhuǎn)速采集可以對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量，電機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，需要對(duì)其平穩(wěn)性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，適時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)速的測(cè)量有效地可以反映電機(jī)的狀況。本系統(tǒng)主要由傳感器，單片機(jī)at89c51構(gòu)成。可以對(duì)大范圍轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的轉(zhuǎn)速精度高，還可以和pc機(jī)時(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)

9、速的測(cè)量。單片機(jī)的英文名稱是micro controller unit,縮寫為mcu，又稱為微控制器，它是一種面向控制的大規(guī)模集成電路芯片。它具有功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、應(yīng)用簡(jiǎn)單靈活，因而使用非常廣泛，有力地推動(dòng)各行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和更新?lián)Q代。 本文首先在第二章緒論介紹了此系統(tǒng)的功能、技術(shù)指標(biāo)以及主要內(nèi)容等；在第三章論述了總體設(shè)計(jì)過(guò)程,確定了技術(shù)指標(biāo)及器件的選擇；第四章著重描述了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)框圖及所使用的各種芯片功能與特性；在第五章中重點(diǎn)剖析了軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程；最后在第六章中具體論述單片機(jī)、電平轉(zhuǎn)換電路、通信的處理及調(diào)試。由于時(shí)間倉(cāng)促，論文中難免會(huì)有錯(cuò)誤和不足之外，不夠理想、許多方面

10、還需要繼續(xù)完善和改進(jìn)。在這里懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。在此特別感謝我的指導(dǎo)老師王法杰老師的大力指導(dǎo)。2 系統(tǒng)功能分析2.1 系統(tǒng)功能概述功能：系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)功能是:at89c51單片機(jī)接收霍爾傳感器傳來(lái)的脈沖信號(hào),單片機(jī)根據(jù)外部中斷,以及內(nèi)部定時(shí)器進(jìn)行記數(shù)計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速送到led顯示，同時(shí)數(shù)據(jù)傳給pc機(jī),并在pc機(jī)屏幕上顯示出來(lái)。記錄各時(shí)段的轉(zhuǎn)速，畫出v-t坐標(biāo)圖。組成及框圖：本系統(tǒng)通信部分是單片機(jī)經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路hin232cp之后，通過(guò)串口rs-232發(fā)送數(shù)據(jù)，由pc微機(jī)接收，微機(jī)部分用visual basic軟件編寫的界面作為pc機(jī)部分與單片機(jī)進(jìn)行串口之間通信傳感器電 平 轉(zhuǎn) 換電 路單 片 機(jī)

11、 at89c51 送pc機(jī)界面驅(qū)動(dòng)電路led顯示 圖 21系統(tǒng)功能框圖從實(shí)用的角度看，評(píng)價(jià)一個(gè)系統(tǒng)實(shí)用價(jià)值的重要標(biāo)準(zhǔn)，就是這個(gè)系統(tǒng)對(duì)社會(huì)生活和科技觀念有多大的貢獻(xiàn)。轉(zhuǎn)速采集系統(tǒng)具有大范圍、高精度等優(yōu)點(diǎn)、測(cè)量速度快，這種系統(tǒng)將會(huì)有良好的應(yīng)用。2.2 系統(tǒng)要求及主要內(nèi)容將霍爾傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)輸出入到單片機(jī)的外部中斷0口，單片機(jī)工作在內(nèi)部定時(shí)器工作方式0，對(duì)周期信號(hào)進(jìn)行內(nèi)部記數(shù)，調(diào)用計(jì)算公式算出轉(zhuǎn)速，調(diào)用顯示程序顯示在led上，同時(shí)通過(guò)串口向上位機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。主要內(nèi)容：（1）單片機(jī)部分主要完成電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量（2）led部分主要是把轉(zhuǎn)速顯示出來(lái)，顯示范圍60-36000r/min（3） 發(fā)送部分

12、主要是完成電平轉(zhuǎn)換，送rs232向pc發(fā)送數(shù)據(jù)。（4） pc機(jī)部分主要完成將數(shù)據(jù)顯示在界面并描繪出v-t圖2.3 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)主要完成以下功能：采集系統(tǒng)：1.設(shè)計(jì)并制作單片機(jī)的轉(zhuǎn)速采集的硬件系統(tǒng)；2.用匯編語(yǔ)言完成轉(zhuǎn)速測(cè)量的軟件系統(tǒng)；3.要求把轉(zhuǎn)速顯示在5位led上，精度為0.1%；4.能向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)；5.用9針rs-232即可；通信部分：1.在微機(jī)部分采用visual basic編制rs232通信軟件；2.通信軟件具有數(shù)據(jù)接受編輯框；3.通信軟件要適時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的記錄，用時(shí)間曲線表示；根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能以及要求，要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量主要是各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，定時(shí)器記數(shù)功能、以及l(fā)ed驅(qū)動(dòng)

13、、電平轉(zhuǎn)換及pc機(jī)之間的通信。單片機(jī)可通過(guò)編程控制外圍部件，能實(shí)現(xiàn)較高的自動(dòng)化程度。以它為系統(tǒng)核心的控制模塊可實(shí)現(xiàn)主從控制，完成預(yù)定的任務(wù)。3 軟件設(shè)計(jì)思路軟件需要解決的是定時(shí)器0的記數(shù)和外部中斷0的設(shè)定、由于測(cè)量的轉(zhuǎn)速范圍大，所以低速和高速都要考慮在內(nèi)，關(guān)鍵在于一個(gè)四字節(jié)除三字節(jié)程序的實(shí)現(xiàn)。顯示部分、需要有一個(gè)二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)化程序，以及轉(zhuǎn)換成非壓縮bcd 的程序后、才能進(jìn)行調(diào)用查表程序送到顯示。pc機(jī)串口和單片機(jī)串行口的工作方式，包括串行口的通訊速率、奇偶校驗(yàn)位、停止位等均由通信部分的軟件部分實(shí)現(xiàn)。軟件工作流程：霍爾傳感器利用磁電效應(yīng)產(chǎn)生一周期脈沖向單片機(jī)的外部中斷0（p3.2）口發(fā)送一

14、個(gè)中斷信號(hào)，定時(shí)器工作在內(nèi)部定時(shí)，th0、tl0設(shè)定初值為0，作為除數(shù)的低兩字節(jié)，利用軟件記數(shù)器、定時(shí)器0中斷的次數(shù)作為除數(shù)高字節(jié)。中斷完畢讀取內(nèi)部記數(shù)值作為除數(shù)，調(diào)用除法程序計(jì)算轉(zhuǎn)速，再對(duì)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行一系列變換后調(diào)用查表顯示程序，顯示在led上。（同時(shí)調(diào)用傳送程序向pc機(jī)送數(shù)據(jù)，這里不是本文重點(diǎn)）轉(zhuǎn)速部分軟件設(shè)計(jì)思路： at89c51單片機(jī)的p3.2口接收傳感器的信號(hào)。主要編寫一個(gè)外部中斷服務(wù)程序int_0，讀取記數(shù)值的三個(gè)字節(jié)，并再次清0記數(shù)初值以便下次的記數(shù)和計(jì)算。調(diào)用兩字節(jié)二進(jìn)制-三字節(jié)十進(jìn)制（bcd）轉(zhuǎn)換子程序bcd，再調(diào)用十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成非壓縮bcd程序cbcd、最后調(diào)用查表程序送顯示

15、。為了和pc通信，系統(tǒng)要求單片機(jī)晶振11.0592mhz。軟件的具體設(shè)計(jì)我們將在下面的章節(jié)中作詳細(xì)介紹4 硬件電路設(shè)計(jì)硬件的功能由總體設(shè)計(jì)所規(guī)定，硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求，在選擇的機(jī)型的基礎(chǔ)上，具體確定系統(tǒng)中所要使用的元器件，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的電路原理圖，必要時(shí)做一些部件實(shí)驗(yàn)，以確定電路圖的正確性。整個(gè)單片機(jī)采集轉(zhuǎn)速系統(tǒng)為單片機(jī)控制模塊、霍爾傳感器模塊、發(fā)送模塊，各個(gè)模塊都承擔(dān)著各自的任務(wù)。設(shè)計(jì)單片機(jī)模塊，考慮到單片機(jī)本身的外圍電路較多，所以在單片機(jī)模塊方面需要極為小心。在整個(gè)電路設(shè)計(jì)時(shí)要考慮電平轉(zhuǎn)換電路，具體每一部分的設(shè)計(jì)將在以下章節(jié)中詳細(xì)分析。4.1 單片機(jī)模塊根據(jù)系統(tǒng)功能要求以及單片機(jī)

16、硬件電路設(shè)計(jì)思路對(duì)單片機(jī)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，要使單片機(jī)準(zhǔn)確的測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，并且使測(cè)出的數(shù)據(jù)能顯示出來(lái)，所以整個(gè)單片機(jī)部分分為傳感器電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、執(zhí)行元件以及顯示電路五個(gè)部分。4.1.1 處理執(zhí)行元件單片機(jī)我們采用at89c51(其引腳圖如圖41)，相較于intel公司的8051它本身帶有一定的優(yōu)點(diǎn)。at89c51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存貯器（fperomfalsh programmable and erasable read only memory）的低電壓，高性能cmos 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用atmel高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的mcs-5

17、1指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位cpu和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，atmel的at89c51是一種高效微控制器， at89c單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 圖4-1 at89c51引腳圖主要特性：與mcs-51 兼容4k字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命：1000寫/擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年全靜態(tài)工作：0hz-24hz三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定128*8位內(nèi)部ram32可編程i/o線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源 可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路4.1.2 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。mcs-51單片機(jī)允許的

18、時(shí)鐘頻率是因型號(hào)而異的典型值為12mhzmcs-51內(nèi)部都有一個(gè)反相放大器，xtal1、xtal2分別為反相放大器輸入和輸出端，外接定時(shí)反饋元件以后就組成振蕩器，產(chǎn)生時(shí)鐘送至單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)部件。at89c51是屬于cmos8位微處理器，它的時(shí)鐘電路在結(jié)構(gòu)上有別于nmos型的單片機(jī)。cmos型單片機(jī)內(nèi)部（如at89c51）有一個(gè)可控的負(fù)反饋反相放大器，外接晶振（或陶瓷諧振器）和電容組成振蕩器，圖42為cmos型單片機(jī)時(shí)鐘電路框圖。振蕩器工作受/pd端控制，由軟件置“1”pd（即特殊功能寄存器pcon.1）使/pd0，振蕩器停止工作，整個(gè)單片機(jī)也就停止工作，以達(dá)到節(jié)電目的。清“0”pd，使振蕩器

19、工作產(chǎn)生時(shí)鐘，單片機(jī)便正常運(yùn)行。圖中sys為晶振或陶瓷諧振器，振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘頻率主要由sys參數(shù)確定（晶振上標(biāo)明的頻率）。電容c1和c2的作用有兩個(gè)：其一是使振蕩器起振，其二是對(duì)振蕩器的頻率f起微調(diào)作用（c1、c2大，f變?。涞湫椭禐?0pf。4.1.3 復(fù)位電路計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要復(fù)位，使中央處理器cpu和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。mcs-51單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳rst，它是史密特觸發(fā)輸入(對(duì)于chmos單片機(jī)，rst引腳的內(nèi)部有一個(gè)拉低電阻)，當(dāng)振蕩器起振后該引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期(即24個(gè)時(shí)鐘周期)以上的高電平，使器件復(fù)位，只要rst保持高

20、電平，mcs-51保持復(fù)位狀態(tài)。此時(shí)ale、psen、p0、p1、p2、p3口都 輸出高電平。rst變?yōu)榈碗娖胶?，退出?fù)位，cpu從初始狀態(tài)開始工作。單片機(jī)采用的復(fù)位方式是自動(dòng)復(fù)位方式。對(duì)于mos(at89c51)單片機(jī)只要接一個(gè)電容至vcc即可(見(jiàn)圖43)。在加電瞬間，電容通過(guò)電阻充電，就在rst端出現(xiàn)一定時(shí)間的高電平，只要高電平時(shí)間足夠長(zhǎng)，就可以使mcs-51有效的復(fù)位。rst端在加電時(shí)應(yīng)保持的高電平時(shí)間包括vcc的上升時(shí)間和振蕩器起振的時(shí)間，vss上升時(shí)間若為10ms，振蕩器起振的時(shí)間和頻率有關(guān)。10mhz時(shí)約為1ms，1mhz時(shí)約為10ms，所以一般為了可靠的復(fù)位，rst在上電應(yīng)保持2

21、0ms以上的高電平。rc時(shí)間常數(shù)越大，上電rst端保持高電平的時(shí)間越長(zhǎng)。若復(fù)位電路失效，加電后cpu從一個(gè)隨機(jī)的狀態(tài)開始工作，系統(tǒng)就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。4.1.4 顯示電路顯示電路采用led數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，led（light-emitting diode）是一種外加電壓從而渡過(guò)電流并發(fā)出可見(jiàn)光的器件。led是屬于電流控制器件，使用時(shí)必須加限流電阻。led有單個(gè)led和八段led之分，也有共陰和共陽(yáng)兩種。顯示器結(jié)構(gòu)：發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起的稱為共陽(yáng)極顯示器,陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。1位顯示器由八個(gè)發(fā)光二極管組成，其中七個(gè)發(fā)光二極管ag控制七個(gè)筆畫（段）的亮或暗，另一個(gè)控制一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的亮和暗，

22、這種筆畫式的七段顯示器能顯示的字符較少，字符的開頭有些失真，但控制簡(jiǎn)單，使用方便。驅(qū)動(dòng)方式：采用的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)為7407，它的全名為7407 ttl 集電極開路六正相高壓驅(qū)動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。顯示方式：為了節(jié)省i/o口線，我們采用的動(dòng)態(tài)顯示方式。所謂動(dòng)態(tài)顯示，就一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器（掃描），對(duì)于每一位顯示器來(lái)說(shuō)，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。若顯示器的位數(shù)不大于8位，則控制顯示器公共極電位只需8位口（稱為掃描口），控制各位顯示器所顯示的字形也需一個(gè)8位口（稱為段數(shù)據(jù)口）。本次設(shè)

23、計(jì)要求的轉(zhuǎn)速測(cè)量范圍60r/min-36000r/min，所以只需要5位數(shù)碼管即可。5位共陰極顯示器和at89c51的接口邏輯如圖4-7所示。at89c51的p0口作為段數(shù)據(jù)口，接上拉電阻到顯示器的各個(gè)段；p2口作為掃描口，經(jīng)同相驅(qū)動(dòng)器7407接顯示器公共極。對(duì)于5位顯示器結(jié)構(gòu)，在at89c51ram存貯器中設(shè)置五個(gè)顯示緩沖器單元30h35h，分別存放5位顯示器的顯示數(shù)據(jù)，at89c51的p2口掃描輸出總是只在一位為低電平，即5位顯示器中僅有一位公共陰極為低電平，其它位為高電平，at89c51的p0口相應(yīng)位（陰極為低）的顯示數(shù)據(jù)的段數(shù)據(jù)，使該位顯示出一個(gè)字符，其它部分為暗，依次地改變p2口輸出

24、為高的位，p0口輸出對(duì)應(yīng)的段數(shù)據(jù)，5位顯示器就顯示出由緩沖器中顯示數(shù)據(jù)所確定的字符。4.2傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介4.2.1 霍爾器件概述霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器，已發(fā)展成一個(gè)品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族，并已得到廣泛應(yīng)用?；魻栐且环N磁傳感器。要他們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可以在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中?；魻柶骷曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)。霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是美國(guó)物理學(xué)家霍爾（a.h.hall，18551938）于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體的垂直于磁場(chǎng)和電流方向的兩個(gè)端面之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這一現(xiàn)象便是霍爾效應(yīng)。這個(gè)電勢(shì)差也被叫做霍爾電

25、勢(shì)差霍爾傳感器具有許多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)，安裝方便，功耗小，頻率高（可達(dá)1mhz），耐震動(dòng)，不怕灰塵、水汽及煙霧等污染或腐蝕。4.2.2 光電傳感器概述光電傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。它首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。其缺點(diǎn)是在某些應(yīng)用方面，光學(xué)器件和電子器件價(jià)格較貴，并且對(duì)測(cè)量的環(huán)境條件要求較高。綜上所述，我們選擇霍爾傳感器作為本次設(shè)計(jì)的最佳方案。4.2.3 霍爾傳感器的應(yīng)用使用霍爾器件檢測(cè)磁場(chǎng)的方法極為簡(jiǎn)

26、單，將霍爾器件做成各種形式的探頭，放在被測(cè)磁場(chǎng)中，因霍爾器件只對(duì)垂直于霍爾片表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度敏感，因而必須令磁力線和器件表面垂直，通電后即可由輸出電壓得到被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。若不垂直，則應(yīng)求出其垂直分量來(lái)計(jì)算被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。因?yàn)榛魻柶骷枰ぷ麟娫?，在作運(yùn)動(dòng)或位置傳感時(shí)，一般令磁體隨被檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)，將霍爾器件固定在工作系統(tǒng)的適當(dāng)位置，用它去檢測(cè)工作磁場(chǎng)，再?gòu)臋z測(cè)結(jié)果中提取被檢信息。4.3 發(fā)送模塊根據(jù)系統(tǒng)功能要求，要使單片機(jī)測(cè)量的轉(zhuǎn)速能夠向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，硬件電路中必須要考慮到單片機(jī)的發(fā)送部分，由于單片機(jī)通過(guò)串口發(fā)送出來(lái)的是ttl邏輯電平（0v和5v），而計(jì)算機(jī)rs-232總線上輸入

27、、輸出數(shù)據(jù)和控制信號(hào)為+12v左右的電壓，單片機(jī)要和pc機(jī)通信就必須是電平一致，所以發(fā)送部分關(guān)鍵的部分是電平轉(zhuǎn)換和串口發(fā)送，電平轉(zhuǎn)換可以用模擬器件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但是為了方便起見(jiàn)，本次設(shè)計(jì)采用的是集成芯片，一個(gè)芯片加上它的外圍電路即可完成電平的轉(zhuǎn)換的工作。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便容易，精確度高。本次所采用的是hin232cp，我們要對(duì)其外圍電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，下面我們將詳細(xì)的敘述。數(shù)據(jù)的傳輸：當(dāng)電路工作于發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)，pc機(jī)的rts端輸出高電平，經(jīng)ic1電平轉(zhuǎn)換打開ic3（74ls08）的與門b1，使pc機(jī)txd端輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)紅外發(fā)射電路發(fā)射出去；rts信號(hào)ic1反相后作為cts信號(hào)送入計(jì)算機(jī)，同時(shí)還關(guān)閉與門b2

28、；使計(jì)算機(jī)不接收其它數(shù)據(jù)信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器hin232cpe由于rs-232c總線上傳輸?shù)男盘?hào)邏輯電平與ttl邏輯電平差異很大，所以就存在這兩種電平的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，下面就介紹一下電平轉(zhuǎn)換器hin232cpe。hin232cpe能將rs-232c電平轉(zhuǎn)換成ttl電平，也能將ttl電平轉(zhuǎn)換成rs-232c電平，只需單+5v供電，由內(nèi)部升高電路產(chǎn)生10v+12v。內(nèi)部有兩個(gè)發(fā)送器(ttl電平轉(zhuǎn)換為rs-232c電平)和兩個(gè)接收器(rs-232電平轉(zhuǎn)換為ttl電平)。 圖 43hin232cpe 電平轉(zhuǎn)換器及外接元件圖5 軟件設(shè)計(jì)本章重點(diǎn)闡述測(cè)量轉(zhuǎn)速的匯編語(yǔ)言以及軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程。軟件需要解決的是單片機(jī)中斷服務(wù)

29、程序的設(shè)計(jì)、計(jì)算程序的設(shè)計(jì)、顯示部分的程序設(shè)計(jì)以及在我們這里非重點(diǎn)介紹的通信程序設(shè)計(jì)。5.1 單片機(jī)采集轉(zhuǎn)速程序設(shè)計(jì)思路及過(guò)程單片機(jī)采集轉(zhuǎn)速可以分為若干模塊，然后在主程序中調(diào)用各個(gè)模塊， 流程圖如下所示： 開始初 始 化計(jì)算程序bcd碼轉(zhuǎn)換非壓縮bcd轉(zhuǎn)換顯 示 程 序返 回圖 51主程序流程圖5.1.1 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)思路計(jì)算轉(zhuǎn)速公式： n=60/ntc (r/min)其中，n是內(nèi)部定時(shí)器的計(jì)數(shù)值，為三字節(jié)，分別由th0，tl0，vtt構(gòu)成；tc為時(shí)基，由于采用11.0592m的晶振，所以tc不在是1um，而是12m/11.0592m約為1.08um，帶入上面公式，即可得到轉(zhuǎn)速的精確計(jì)算公式

30、： n=60*11059200/12n=55296000/n再將55296000化為二進(jìn)制存入單片機(jī)的內(nèi)存單元。下面我們將介紹除數(shù)是如何獲得的：?jiǎn)纹瑱C(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量完成，定時(shí)器t0作為內(nèi)部定時(shí)器，外部中斷來(lái)的時(shí)候讀取th0，tl0，并同時(shí)清零th0、tl0，使定時(shí)器再次循環(huán)計(jì)內(nèi)部脈沖。此外，對(duì)于低速情況下，我們還要設(shè)定一個(gè)軟件計(jì)數(shù)器vtt，當(dāng)外部中斷還沒(méi)來(lái)而內(nèi)部定時(shí)器已經(jīng)溢出，產(chǎn)生定時(shí)器0中斷時(shí)，增加vtt，作為三字節(jié)中的高字節(jié)。三字節(jié)組成除數(shù)，上面的常數(shù)為四字節(jié)，所以計(jì)算程序?qū)嶋H上就是調(diào)用一個(gè)四字節(jié)除三字節(jié)商為兩字節(jié)（最高轉(zhuǎn)速36000r/min足夠）的程序。為數(shù)碼管能夠顯示出來(lái)，需將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換

31、為十進(jìn)制，在將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為非壓縮bcd碼后，才能調(diào)用查表程序，最后送顯示。5.1.2 單片機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算程序由于本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能是將霍爾傳感器的信號(hào)送到單片機(jī)的外部中斷口，再對(duì)周期方波進(jìn)行內(nèi)部計(jì)數(shù)，調(diào)用計(jì)算程序把轉(zhuǎn)速測(cè)出來(lái)。可以說(shuō)是核心部分，流程圖如圖所示： 5.1.3 二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序計(jì)算程序計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)為二進(jìn)制，存到50h、51h單元中以便發(fā)送程序中調(diào)用傳送數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)可識(shí)別二進(jìn)制，然而，我們需要在led上顯示，查表程序需要拆分的bcd碼，所以二進(jìn)制必須先轉(zhuǎn)換成bcd后才能拆分。這里介紹將（r2r3）中的16位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為壓縮bcd碼十進(jìn)制整數(shù)送r4、r5、r6。 開始

32、c（r2r3）左移1位（移出位bi在c中）0-r4、r5、r616-r72*（r4r5r6）+c - r4r5r6（十進(jìn)制運(yùn)算）（r7）-1r7=0？返 回 圖 53雙字節(jié)整數(shù)二翻十程序流程圖單片機(jī)顯示部分可以用來(lái)顯示計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)的。在程序設(shè)計(jì)中，在at89c51ram存貯器中的四個(gè)顯示緩沖器單元30h34h，分別存放著由計(jì)算出來(lái)的轉(zhuǎn)速的bcd碼進(jìn)行拆分后的非壓縮bcd碼數(shù)據(jù)，at89c51的p1口掃描輸出總是只有一位為低電平、其它位為高電平，at89c51的p0口相應(yīng)位的顯示數(shù)據(jù)的段數(shù)據(jù)，使該位顯示出一個(gè)字符，其它們?yōu)榘?，依次地改變p1口輸出為低高的位，p0口輸出對(duì)應(yīng)的段數(shù)據(jù)，5位led顯

33、示器就顯示出由緩沖器中顯示數(shù)據(jù)所確定的字符。顯示部分程序分為兩部分：十進(jìn)制bcd轉(zhuǎn)換成非壓縮bcd碼；查表程序顯示數(shù)據(jù)。雙字節(jié)整數(shù)拆分程序流程圖如圖5-4 圖 54雙字節(jié)整數(shù)拆分程序流程圖顯示程序流程圖如圖5-5所示：5.2 程序設(shè)計(jì)根據(jù)以上設(shè)計(jì)思路和各個(gè)模塊的流程圖即可編寫出本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的程序，注意其中各個(gè)模塊間的參數(shù)傳遞以及堆棧指針等問(wèn)題，程序設(shè)計(jì)的任務(wù)即可完成，寫出初始的程序，再進(jìn)行上機(jī)調(diào)試，程序清單將在下一章節(jié)中加以詳細(xì)敘述。 開始30h-r0，表首地址-dptr，（r1）=0feh（r0）賦值給a（r1）=0dfh？a+dptr賦值給p0（r1）=p1，（r1）=a，rl ainc

34、r0 ，a=（r1）n 結(jié)束圖 55顯示程序流程圖6.系統(tǒng)電路圖及程序清單 6.1系統(tǒng)原理圖圖 61 系統(tǒng)原理圖6.2系統(tǒng)顯示主程序清單dis: mov r0, #79h ; 顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首地址送r0 mov r3，#01h ; 使顯示器最右邊位亮 mov a , r3 ;ld0: mov dptr, #7f01h ; 數(shù)據(jù)指針指向a口 movx dptr, a ; 送掃描值 inc dptr ; 數(shù)據(jù)指針指向b口 mov a, r0 ; 取欲顯示的數(shù)據(jù) add a, #0dh ; 加上偏移量 movc a, a+pc ; 取出字型碼 movx dptr, a ; 送顯示 acall dl1

35、 ; 調(diào)用延時(shí)子程序 inc r0 ; 指向下一個(gè)顯示段數(shù)據(jù)地址 mov a, r3 ; jb acc.5, eld1 ; 掃描到第六個(gè)顯示器否？ rl a ; 未到，掃描碼左移1位 mov r3, a ; ajmp ld0eld1: retdseg: db 3fh, 06h, 58h, 4fh, 66h, 6dh db 7dh, 07h, 7fh, 6fh, 77h, 7ch db 39h, 5eh, 79h, 71h, 40h, 00hdl1: mov r7, #02h ; 延時(shí)1ms子程序dl: mov r6, #0ffhdl6: djnz r6, dl6 djnz r7, dl ret

36、 6.3單片機(jī)與pc機(jī)的通信程序單片機(jī)程序清單如下： org 3000hmain： mov tmod， #20h ；在11.0592mhz下，串行接口波特率 mov th1， #0fdh ；9600bps，方式3 mov tl1， #0fdh mov pcon， #00h setb tr1 mov scon， #0d8hloop：jbc ri，receive ；接收到數(shù)據(jù)后立即發(fā)出去 sjmp loopreceive：mov a， sbuf mov sbuf，a send：jbc ti，sendend sjmp sendsendend：sjmp loop 結(jié)束語(yǔ)本文介紹的單片機(jī)在電機(jī)轉(zhuǎn)速采集系

37、統(tǒng)這一領(lǐng)域的應(yīng)用，具有硬件電路簡(jiǎn)單、成本低廉、編程方便、通信可靠性高的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的采集以及和pc通信的數(shù)據(jù)傳送?？梢詫?duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的平穩(wěn)性做個(gè)分析。關(guān)于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，感受頗多?？偟膩?lái)說(shuō)收獲還是挺豐富的，盡管遇到了許多困難。但看到自己做的論文時(shí)，一種成就感在心頭油然而生。另外一方面，在自己的親身實(shí)踐中，也發(fā)現(xiàn)了自己的專業(yè)知識(shí)掌握的不夠全面，有待進(jìn)一步提高與改善。整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程是對(duì)自己大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)歸納總結(jié)和應(yīng)用，也就是把理論知識(shí)用到實(shí)踐之中去。讓理論和實(shí)踐相結(jié)合，以此產(chǎn)生實(shí)際的成果。而這正是我們學(xué)習(xí)理論知識(shí)的目的之所在。除此之外，我們要在擁有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)的前提條件下，在整個(gè)設(shè)

38、計(jì)與調(diào)試過(guò)程中要有信心和耐心，對(duì)自己有信心，相信自己能夠很好的完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)。在設(shè)計(jì)中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)而解決問(wèn)題，這是一個(gè)再學(xué)習(xí)的過(guò)程，其本身就是對(duì)自己的一次鍛煉，培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考，動(dòng)手解決問(wèn)題的能力。從而從各個(gè)方面提高和完善了自己，同時(shí)為以后的工作打下基礎(chǔ)。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，特別要感謝王法杰老師以及其他老師和同學(xué)給我的熱心幫助和指導(dǎo)，才使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利的完成。參考文獻(xiàn)【1】.李全利.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù).北京：高等教育出版社，2004，11【2】.張毅剛.mcs-51單片機(jī)應(yīng)用技術(shù).哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1997，8【3】.張玉蓮.傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社

39、，2007，9【4】.劉篤仁 .傳感器原理及應(yīng)用技術(shù)m.西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2003，6【5】.宋雙杰.電子線路cad技術(shù).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2009，6【6】.張玉蓮.電子cad（protel99se）實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書m. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2009【7】.姚海軍.c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008，7【8】.曾一江.單片機(jī)原理與接口技術(shù).上海：科學(xué)技術(shù)出版社，2006，2【9】.王成元.電機(jī)控制技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006，8，【10】.丁元杰單片微機(jī)原理及應(yīng)用北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 . 8【11】. 周航慈單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

40、技術(shù)北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002. 11employment tribunals sort out disagreements between employers and employees.you may need to make a claim to an employment tribunal if: you dont agree with the disciplinary action your employer has taken against you your employer dismisses you and you think that you have been

41、 dismissed unfairly.for more information about dismissal and unfair dismissal, seedismissal.you can make a claim to an employment tribunal, even if you haventappealedagainst the disciplinary action your employer has taken against you. however, if you win your case, the tribunal may reduce any compen

42、sation awarded to you as a result of your failure to appeal.remember that in most cases you must make an application to an employment tribunal within three months of the date when the event you are complaining about happened. if your application is received after this time limit, the tribunal will n

43、ot usually accept i.if you are worried about how the time limits apply to you, take advice from one of the organisations listed underfurther help.employment tribunals are less formal than some other courts, but it is still a legal process and you will need to give evidence under an oath or affirmati

44、on.most people find making a claim to an employment tribunal challenging. if you are thinking about making a claim to an employment tribunal, you should get help straight away from one of the organisations listed underfurther help.if you are being represented by a solicitor at the tribunal, they may

45、 ask you to sign an agreement where you pay their fee out of your compensation if you win the case. this is known as adamages-based agreement. in england and wales, your solicitor cant charge you more than 35% of your compensation if you win the case.if you are thinking about signing up for a damage

46、s-based agreement, you should make sure youre clear about the terms of the agreement. it might be best to get advice from an experienced adviser, for example, at a citizens advice bureau. to find your nearest cab, including those that give advice by e-mail, click onnearest cab.for more information a

47、bout making a claim to an employment tribunal, seeemployment tribunals.the (lack of) air up there watch mcayman islands-based webb, the head of fifas anti-racism taskforce, is in london for the football associations 150th anniversary celebrations and will attend citys premier league match at chelsea

48、 on sunday.i am going to be at the match tomorrow and i have asked to meet yaya toure, he told bbc sport.for me its about how he felt and i would like to speak to him first to find out what his experience was.uefa hasopened disciplinary proceedings against cskafor the racist behaviour of their fans

49、duringcitys 2-1 win.michel platini, president of european footballs governing body, has also ordered an immediate investigation into the referees actions.cska said they were surprised and disappointed by toures complaint. in a statement the russian side added: we found no racist insults from fans of

50、 cska.age has reached the end of the beginning of a word. may be guilty in his seems to passing a lot of different life became the appearance of the same day; may be back in the past, to oneself the paranoid weird belief disillusionment, these days, my mind has been very messy, in my mind constantly

51、. always feel oneself should go to do something, or write something. twenty years of life trajectory deeply shallow, suddenly feel something, do it.一字開頭的年齡已經(jīng)到了尾聲?；蛟S是愧疚于自己似乎把轉(zhuǎn)瞬即逝的很多個(gè)不同的日子過(guò)成了同一天的樣子；或許是追溯過(guò)去，對(duì)自己那些近乎偏執(zhí)的怪異信念的醒悟，這些天以來(lái)，思緒一直很凌亂，在腦海中不斷糾纏?？傆X(jué)得自己自己似乎應(yīng)該去做點(diǎn)什么，或者寫點(diǎn)什么。二十年的人生軌跡深深淺淺，突然就感覺(jué)到有些事情，非做不可了。t

52、he end of our life, and can meet many things really do?而窮盡我們的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可？during my childhood, think lucky money and new clothes are necessary for new year, but as the advance of the age, will be more and more found that those things are optional; junior high school, thought to have a crush o

53、n just means that the real growth, but over the past three years later, his writing of alumni in peace, suddenly found that isnt really grow up, it seems is not so important; then in high school, think dont want to give vent to out your inner voice can be in the high school children of the feelings

54、in a period, but was eventually infarction when graduation party in the throat, later again stood on the pitch he has sweat profusely, looked at his thrown a basketball hoops, suddenly found himself has already cant remember his appearance.童年時(shí)，覺(jué)得壓歲錢和新衣服是過(guò)年必備，但是隨著年齡的推進(jìn)，會(huì)越來(lái)越發(fā)現(xiàn)，那些東西根本就可有可無(wú)；初中時(shí)，以為要有一場(chǎng)暗戀才意味著真正