華科單片機(jī)課設(shè) 直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量與顯示

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量與顯示目錄摘要：一、系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)二、軟件設(shè)計(jì)結(jié)束語參考文獻(xiàn)附錄一：附錄二：2-3-4-66-1-.&-17 -摘要:本系統(tǒng)采用SST89E58單片機(jī)智能控制，結(jié)合外圍電子電路，設(shè)計(jì)的測(cè)量直 流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。在軟件設(shè)計(jì)上采用了單片機(jī)的匯編語言設(shè)計(jì)，通過單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)/計(jì)數(shù)器同時(shí)動(dòng)作，通過測(cè)量給定實(shí)驗(yàn)裝置的正弦波信號(hào)簡介測(cè)量電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速。測(cè)量結(jié)果在四位七段式數(shù)碼管上輸出顯示，結(jié)果精確到整數(shù)位。軟件設(shè)計(jì)簡 單明了 ,適用于測(cè)量頻率從19999Hz的脈沖信號(hào)。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；信號(hào)；頻率；比較器。、系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)用示波器測(cè)

2、量給定的電動(dòng)機(jī)裝置的信號(hào)發(fā)現(xiàn)此信號(hào)是一個(gè)300Hz左右的類似正弦波的波形，因此設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置只要能測(cè)量出此正弦波的頻率即為電機(jī)轉(zhuǎn) 速。此方案先將正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榉讲ㄐ盘?hào)，然后采用1S測(cè)信號(hào)脈沖次數(shù)，用1S后立即關(guān)閉T0和T1 （起保 1S內(nèi)檢測(cè)信號(hào)的下邊沿次數(shù) 待數(shù)據(jù)處理顯示完成后開始下一次測(cè)量。原理圖如圖1所示。njn_n 廠TUInu _n dI定時(shí)"一個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器做定時(shí)中斷，定時(shí) 1S,另一個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器僅做計(jì)數(shù)器使用，初 始化完畢后同時(shí)開啟兩個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器，直到產(chǎn)生 護(hù)程序和數(shù)據(jù)的作用）取出計(jì)數(shù)器寄存器的值就是 即待測(cè)信號(hào)的頻率。TO 的計(jì) ft fl 0'i>&#

3、187; I根據(jù)該實(shí)驗(yàn)原理待測(cè)信號(hào)的頻率不應(yīng)大于計(jì)數(shù)器的最大值65535,足以滿足設(shè)計(jì)要求。這個(gè)方法誤差比較均衡，且易于擴(kuò)大量程，且可測(cè)量任意占空比的方 波信號(hào)，但由于單片機(jī)的限制頻率越高誤差表現(xiàn)更明顯。LM339比較器電路將正弦波變成正方波，輸入到單片機(jī)的P3.5（T1） 口，計(jì)數(shù)器T1計(jì)數(shù)。選用4個(gè)共陰極數(shù)碼管，復(fù)用單片機(jī)P0 口，選用兩片74HC574 分別鎖存位選和段選信號(hào)用來顯示結(jié)果。系統(tǒng)電路圖見附錄一（用正弦信號(hào)代替 電機(jī)）。主程序流程圖:顯示子程序流程圖:數(shù)據(jù)處理子程序:、軟件設(shè)計(jì)1主程序1C初始化1逐位顯 示11開始子程序入口t鎖存位選信號(hào)鎖存段選信號(hào)延時(shí)子程序返回軟件代碼見附

4、錄二。結(jié)束語本次設(shè)計(jì)將模擬電子電路和單片機(jī)的知識(shí)相結(jié)合，對(duì)自己所學(xué)知識(shí)試一次很好的實(shí)踐機(jī)會(huì)。因?yàn)槲易约簩?duì)這兩門課都比較熟，而且也有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，器件選擇 沒有任何困難，實(shí)驗(yàn)室給我們創(chuàng)造了很好的硬件條件，電路板元件齊全。程序上 我們盡量多的借鑒了現(xiàn)有的子程序， 節(jié)省了大量時(shí)間，主要的精力都放在對(duì)程序 時(shí)序的調(diào)節(jié)和硬件調(diào)試上面，最終順利完成設(shè)計(jì)，測(cè)試的時(shí)候能隨著頻率的變化 實(shí)時(shí)顯示，誤差在1Hz左右。在此次的設(shè)計(jì)的過程中更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各種硬件電 路的工作原理和其具體的使用方法。也鍛煉了自己獨(dú)立思考問題的能力和通過查 看相關(guān)資料來解決問題的習(xí)慣。還有一個(gè)很大的收獲就是接觸了P rot

5、eus這個(gè)非常方便的用來仿真單片機(jī)的軟件， 極大地方便了我們的設(shè)計(jì)，不用一直呆在實(shí)驗(yàn) 室，不用擔(dān)心硬件的問題。這次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目較為簡單，雖然完成了要求，但是還是留下了一點(diǎn)遺憾。 在程序編寫過程中，關(guān)于數(shù)據(jù)處理的部分用匯編語言編寫繁復(fù)冗長，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如用 C51簡明，體會(huì)到了 C51的優(yōu)點(diǎn)?？上ё约簭膩頉]用過 C51,希望以后能多加學(xué) 習(xí)。最后感謝幫助我解決問題的老師和同學(xué)，真誠的說聲謝謝！參考文獻(xiàn)1 康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）.北京：高等教育出版社，19992 汪建.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù).武漢：華中科技大學(xué)出版社，2012附錄19XTAL1U474HC574393823D D D D DQ

6、 Q Q Q Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 DEQQQQD D D C |OA18XTAL2RSTPSENALEEAP1.0/T2P1.1/T2EXP1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.

7、4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/Rd3736353433322122232425262728L456789_10._11_121315R115k716U1:ALM339MOV R2,#14HMOV TMOD,#51H附錄二:D_DAT0EQU50HD_DAT1EQUD_DAT0+1D_DAT2EQUD_DAT1+1D_DAT3EQUD_DAT2+1H_DAT0EQUD_DAT3+1H_DAT1EQUH_DAT0+1ORG0000HAJMPMAINORG 000BHAJMPINT_T0ORG0080HMAIN:MOVSP ,#30H;初始化堆棧指針MOVP 0,#0CLRP 1.1

8、;初始化有關(guān)I/O 口CLRP 1.2MOVR0,#00H;初始化顯示指針寄存器;R0指向第一位顯示數(shù)字MOVR1,#01H;初始化需點(diǎn)亮數(shù)碼管;定時(shí)20個(gè)0.05秒；置定時(shí)器初值MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HMOV TH1,#00HMOV TL1,#00HSETB TR0；置計(jì)數(shù)器初值SETB TR1;啟動(dòng)定時(shí);啟動(dòng)計(jì)數(shù)SETB ET0SETB EADIS PLAY:MOV R0,D_DAT3 ;逐位顯示MOV R1,#01HLCALL DIS PMOV R0,D_DAT2MOV R1,#02HLCALL DIS PMOV R0,D_DAT1MOV R1,#04HLCAL

9、L DIS PMOV R0,D_DAT0MOV R1,#08HLCALL DIS PAJM P DIS PLAY;循環(huán)執(zhí)行顯示 ;通過574顯示6位數(shù)字子程序*DIS P:MOVA,R1;取位代碼MOVP 0,A;位代碼送P0 口SETBP 1.2NOPCLRP 1.2;產(chǎn)生一個(gè)鎖存脈沖，鎖存位代碼MOVA,R0;取需顯示的數(shù)字MOVDP TR,#DIS PD ;裝載筆畫編碼表首地址MOVCA,A+D PTR ;取需顯示數(shù)字筆畫代碼MOVP 0,A;筆畫代碼送到P0 口SETBP 1.1NOPCLRP 1.1;產(chǎn)生一個(gè)鎖存脈沖，鎖存筆畫代碼DELAY:MOVR7,#40HDELY1:MOVR6

10、,#0FHDELY2:DJNZ R6,$；$代表當(dāng)前行DJNZR7,DELY1RETHTD:MOVMOVMOVMOVD_DAT3,#00H;將結(jié)果千位清0D_DAT2,#00HD_DAT1,#00HD_DAT0,#00HH_DAT0,R6H_DAT1,R7;用備份值作為新的源數(shù)值（余數(shù)）D DAT3MOVDECH100:H1000:CLRC;進(jìn)位位C清0MOVA,H_DAT0;源數(shù)據(jù)低位裝載到累加器A中MOVR6,A;備份源數(shù)值低位到寄存器R6中SUBBA,#0E8H;源數(shù)值低位減去1000的低位0E8HMOVH_DAT0,A;余數(shù)存回到源數(shù)值低位存儲(chǔ)單元MOVA,H_DAT1;源數(shù)值高位裝載

11、到累加器A中MOVR7,A;備份源數(shù)值高位到寄存器R7中SUBBA,#03H;源數(shù)值高位帶借位減1000的高位03HMOVH_DAT1,A;余數(shù)存回到源數(shù)值低位存儲(chǔ)單元INCD_DAT3;千位增1JNCH1000;如果沒有借位則利用余數(shù)循環(huán)冉減;有借位表明為最后一次無效減;程序順序執(zhí)行，應(yīng)還原最后一次修改值MOVMOVA,H_DAT0;源數(shù)值低位裝載到累加器A中MOVR6,A;備份源數(shù)值低位到寄存器R6中CLRC;清0進(jìn)位位CSUBBA,#100;減去100MOVH_DAT0,A;存回余數(shù)低位MOVA,H_DAT1;取源數(shù)值高位SUBBA,#00H;減100的高位0,實(shí)際上是減去借位位MOVH

12、_DAT1,A;存回余數(shù)高位JC H10;有借位則跳到下一步繼續(xù)運(yùn)算INCD_DAT2;沒有借位,百位增1；千位數(shù)減1,去掉最后一次無效減的影響AJMPH100；沒有借位繼續(xù)減；注意本輪循環(huán)中最后一次減時(shí)百位未增 1；所以不存在還原的問題；進(jìn)入下一輪時(shí)，源數(shù)值（余數(shù)）都在R6中H10:CLRMOVA,R6MOVD_DAT0,AA,#10R6,ASUBBMOVJC H1INCD_DAT1LJMP H10H1:；源數(shù)值（低位）裝載到累加器 A中；到此源數(shù)值高位已經(jīng)為0,不用再參加計(jì)算；存回源數(shù)值低位；如果是最后一次減，則此值即為個(gè)位；減去10；保存余數(shù)；有借位，運(yùn)算結(jié)束;沒有借位,十位增1;沒有借位繼續(xù)減RETINT_T0:MOV TH0,#3CH；置定時(shí)初值MOV TL0,#0B0HDJNZ R2,RETURN；R2不等于0則轉(zhuǎn)移MOV R2,#14HCLR TR1;停止計(jì)數(shù)CLR TR0MOV