基于單片機(jī)的測(cè)速儀設(shè)計(jì)

1、基于單片機(jī)的測(cè)速儀設(shè)計(jì)作者:日期:QingGongCollegeNorthChinaUniversityofScienceandTechnology課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：EDA輔助設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱：基于單片機(jī)的測(cè)速儀設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：績(jī):、項(xiàng)目說明轉(zhuǎn)速是工程中應(yīng)用非常廣泛的一個(gè)參數(shù)，其測(cè)量方法較多，而模擬量的采集和模擬處理一直是轉(zhuǎn)速測(cè)量的主要方法，目前這種測(cè)量方法已不能適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的要求。隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，使得全數(shù)字測(cè)量?jī)x器越來越普及，其轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x器也可以用全數(shù)字化處理。在測(cè)量范圍和測(cè)量精度方面都有很大提高。因此，本次設(shè)計(jì)的目的是：對(duì)各種測(cè)量轉(zhuǎn)速的方法加以分析，針對(duì)不

2、同的應(yīng)用環(huán)境，利用AT89S52系列單片機(jī)設(shè)計(jì)一種全數(shù)字化測(cè)速儀器。本設(shè)計(jì)在通電后就會(huì)開始運(yùn)行進(jìn)行測(cè)速，由數(shù)碼管進(jìn)行顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速，按下S1將會(huì)重置。二、項(xiàng)目原理圖1、原理圖圖1項(xiàng)目原理圖2、各部分說明（1）電源部分DCO02插座是帶有插入斷開開關(guān)，中心腳為1腳,下面為2腳，側(cè)面為3腳，插入時(shí)3腳斷開。的一款給單片機(jī)提供5v電壓的電源圖2電源（2）STC89C52芯片STC89C52是一個(gè)低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含具有如下特點(diǎn):40個(gè)引腳，4kBytesFlash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）,32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層

3、中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT。電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。此外，STC89C52a計(jì)和配置了振蕩頻率可為0HZ并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，用行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC亨三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。uTT3四三工二-圖3STC89c52(3)單片機(jī)復(fù)位部分1)復(fù)位功能：?jiǎn)纹瑱C(jī)復(fù)位電路就好比電腦的重啟部分，當(dāng)電腦在使用中出現(xiàn)死機(jī)，按下重啟按鈕電腦內(nèi)部的程序從頭開始執(zhí)行。單片機(jī)也

4、一樣，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時(shí)候，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動(dòng)從頭開始。圖4復(fù)位電路(4)數(shù)碼管部分led數(shù)碼管(LEDSegmentDisplays)是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8f型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。我采用的led數(shù)碼管是段數(shù)為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，led數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，圖6是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。led數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車站，

5、家電等場(chǎng)合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長(zhǎng)等。一”一B.B.&ELII士電圖5數(shù)碼管(5)光電傳感器部分光電傳感器是利用光電子應(yīng)用技術(shù)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)從而檢測(cè)被測(cè)目標(biāo)的一種裝置。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。光電檢測(cè)方法具有精度高，反應(yīng)快，非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式靈活多樣，體積小。它可用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫和氣體成分等；也可用來檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度和加速度，以及物體形狀、工作狀態(tài)等。光電式傳感器具有非接觸，響應(yīng)快，性能可靠等特點(diǎn)，因此在

6、工業(yè)自動(dòng)化裝置和機(jī)器人中獲得廣泛光電傳感器模塊(6)單片機(jī)晶振部分？外接晶振引腳XTAL1和TXAL2接外部晶振和微調(diào)電容的一端。振蕩電路的頻率就是晶體的固有頻率。晶振電路結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率。晶振提高頻率越高，單片機(jī)運(yùn)行速度越快。單片機(jī)一切指令的執(zhí)行都是建立在晶振提供的時(shí)鐘頻率上。圖7 晶振三、項(xiàng)目中的器件及其封裝1、材料清單，如表1所小表1項(xiàng)目材料清單CommentDesignatorFootprintQuantity10K1%R1R2R3R4R5R6R7R8R90805920K1%R10R130805230pf/50v5%C1C208052SVW-PBS1SMD11

7、0uf/25v5*11EC1RB.2/.41STC89C52U3PDIP401DcO02US1DIP16K1%RI1R1208052XTALX1HC-49S13641sVI203641BPW8CQlRoHS12、項(xiàng)目中元器件及其封裝(1)STC89c52單片機(jī)封裝*圖8STC89C52(2)0805電阻封裝圖9電阻(3)4位數(shù)碼管封裝10SB.0.0圖10數(shù)碼管(4)貼片按鍵封裝(5)電源封裝(6)電容封裝(7)點(diǎn)解電容封裝(8)晶振封裝12圖11貼片按鍵圖12電源圖13電容圖14點(diǎn)解電容圖15晶振圖16光電三極管四、項(xiàng)目完成情況1、SmarPDF導(dǎo)出圖(1)整個(gè)PCBcG.E.B.Enlwu

8、MQ0!”QUOQQGO月IOC聚富LpbSIB，TLcuC,:,|;研(2)TopLayerOverLayer(3)Top(4)BottomLayer(5)BottomOverLayer底層絲印層無信息2、PCB的3D效果圖五、心得體會(huì)1、項(xiàng)目完成過程中遇到的問題及解決辦法由于之前做過秒表的結(jié)課設(shè)計(jì)所以此次測(cè)速儀的設(shè)計(jì)得心應(yīng)手，畫封裝的技術(shù)也逐漸嫻熟，所以沒遇到什么難題。2、項(xiàng)目完成過程中的收獲及體會(huì)經(jīng)過這次的基于單片機(jī)的測(cè)速儀的設(shè)計(jì)，讓我學(xué)到很多東西，但就我個(gè)人感覺而言，學(xué)到的東西，對(duì)我今后的學(xué)習(xí)有重要的指導(dǎo)作用，這次學(xué)習(xí)對(duì)我的確很重要，至少我認(rèn)可了自己，在過去的三年里，還是學(xué)到了一些有用的課本知識(shí)。現(xiàn)在