電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 B LH T測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)姓名:學(xué)號(hào):課程設(shè)計(jì)題:電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師:華東交通大學(xué)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目系統(tǒng)介紹. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案4.1方案論證與選擇4.1.1轉(zhuǎn)速測(cè)量的方法4.1.2整體控制方式4.1.3傳感器模塊.4.1.4顯示模塊4.2方案描述系統(tǒng)理論分析與計(jì)算.5.1信號(hào)采集電路的分析5.2電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算硬件電路設(shè)計(jì)2.2.2.3.33.4.5.5.5.6.7.6.1單片機(jī)模塊6.1.1 STC89C5單片機(jī)簡(jiǎn)介，錯(cuò)誤!未定義書簽。6.1.2時(shí)鐘電路6.1.3復(fù)位電路6.2顯示電路軟件設(shè)計(jì)7.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)8.9.9.10107.2中斷子程序設(shè)計(jì)117.3定時(shí)

2、子程序設(shè)計(jì)117.4顯示子程序設(shè)計(jì)121212測(cè)試方案8.1電路調(diào)試電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)8.1軟件調(diào)試129心得體會(huì)1310參考文獻(xiàn)11附錄1516附錄電路仿真圖16附錄二程序清單16附錄三電路圖22附錄四實(shí)物圖23電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)191設(shè)計(jì)任務(wù)一、總要求能夠獨(dú)立進(jìn)行系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)及論證，設(shè)計(jì)合理的接口電路、控制電路、主機(jī)電 路等，以及合理選擇有關(guān)元器件及正確使用相關(guān)工具與儀器設(shè)備，設(shè)計(jì)接口程序、控 制算法程序以及主程序等，并且能結(jié)合實(shí)際調(diào)試與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有關(guān)精度分析與討論。二、總?cè)蝿?wù)針對(duì)總要求進(jìn)行原理及方案論證、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、接口電路設(shè)計(jì)、焊接或插接與調(diào)試、 控制與系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)、精度分析以及撰寫

3、報(bào)告等工作。三、設(shè)計(jì)題目電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 四、設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）用光電發(fā)射接受元件設(shè)計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)（2）設(shè)計(jì)發(fā)射電路與接受電路，與微機(jī)接口電路（3）將整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)室調(diào)試，并進(jìn)行分析與相關(guān)計(jì)算等 五、設(shè)計(jì)進(jìn)度或計(jì)劃1、 準(zhǔn)備及查閱資料（一天）（二天）2、方案設(shè)計(jì)及論證（總體方案、硬件及軟件方案）（14周三要查看各人設(shè)計(jì)方案或論文提綱）3、 硬件電路設(shè)計(jì)、畫圖（PROTEL）及實(shí)驗(yàn)室調(diào)試（四天） （15周五要查看各人實(shí)物或論文初稿）4、軟件設(shè)計(jì)、編程及調(diào)試（三天）5、 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及結(jié)果分析（二天）6整體準(zhǔn)備答辯（二天）（16周五全天答辯）六、設(shè)計(jì)說明書包括的主要內(nèi)容1、目錄2、設(shè)計(jì)任

4、務(wù)書3、設(shè)計(jì)題目4、序言（可包括系統(tǒng)工作原理的介紹等）5、方案設(shè)計(jì)及論證（可先進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)與論證；再分模塊進(jìn)行方案設(shè)計(jì)與論 證；各模塊設(shè)計(jì)中應(yīng)包括適當(dāng)?shù)木确治黾斑x型等）6實(shí)驗(yàn)或系統(tǒng)調(diào)試（可包括實(shí)驗(yàn)調(diào)試工具儀器、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及適當(dāng)?shù)姆治龅龋?、心得體會(huì)8、主要參考文獻(xiàn)另：撰寫格式應(yīng)符合一定的要求，請(qǐng)參照華東交通大學(xué)本科生畢業(yè)論文撰寫規(guī)范 進(jìn)行。七、考核方法考核根據(jù)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)態(tài)度（含出勤率）20%、設(shè)計(jì)完成情況（樣機(jī)）50%、圖紙 及說明書質(zhì)量（含答辯）30%等確定。八、裝定要求裝入統(tǒng)一的資料袋中，報(bào)告裝定好，順序：封面，目錄，設(shè)計(jì)任務(wù)書，正文，參 考文獻(xiàn)，附錄等。電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)3系統(tǒng)介

5、紹轉(zhuǎn)速的測(cè)量原理有兩種：對(duì)于較高的轉(zhuǎn)速，記錄單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速或角 度，即頻率測(cè)量法；對(duì)于較低的轉(zhuǎn)速，記錄每轉(zhuǎn)所用的時(shí)間或沒特定角度多 用的時(shí)間，即周期測(cè)量法。因?yàn)楸鞠到y(tǒng)測(cè)量對(duì)象為直流電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速較高， 所以選擇頻率測(cè)量法，即在固定的測(cè)量時(shí)間內(nèi)，對(duì)傳感器產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行計(jì) 數(shù)，從而算出實(shí)際轉(zhuǎn)速。假設(shè)測(cè)量時(shí)間為Tc（min），脈沖個(gè)數(shù)為P,光碼盤的小孔個(gè)數(shù)為 m,則可算出實(shí)際轉(zhuǎn)速 N （r/min）為：N=60 n/（P Tc）當(dāng)采樣周期為1s,光碼盤開孔數(shù)為 4個(gè)時(shí)，其實(shí)際轉(zhuǎn)速 N為：N=60 P/4本設(shè)計(jì)中采用光電傳感器采集信號(hào)，方便了信號(hào)的采集，也提高了測(cè)量的精 度，但容易受外界光線和環(huán)境的干

6、擾，編碼盤與電機(jī)轉(zhuǎn)軸的固定連接，都是本設(shè) 計(jì)的難點(diǎn)。用1602LCD的數(shù)碼管以動(dòng)態(tài)掃描清晰的顯示了實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)速，程序的 編寫成了本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。4系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)主要由單片機(jī)模塊、傳感器模塊以及顯示模塊組成，下面分別論述這 幾個(gè)模塊的選擇。4.1方案論證與選擇4.1.1轉(zhuǎn)速測(cè)量的方法方案一：測(cè)周期法（T法）它是測(cè)量光電脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)的時(shí)間來確定轉(zhuǎn) 速。相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)時(shí)間的測(cè)量是采用對(duì)已知高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)來實(shí) 現(xiàn)的。在極端情況下，時(shí)間的測(cè)量會(huì)產(chǎn)生1個(gè)高頻脈沖周期，因此T法在被測(cè)轉(zhuǎn)速較低（相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)時(shí)間較大）時(shí)，才有較高的測(cè)量精度，所以T法 適合于低速測(cè)量

7、。方案二：測(cè)頻法（M法）在規(guī)定的檢測(cè)時(shí)間內(nèi)，檢測(cè)光電脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)來確定 轉(zhuǎn)速。雖然檢測(cè)時(shí)間一定，但檢測(cè)的起止時(shí)間具有隨機(jī)性，因此 M法測(cè)量轉(zhuǎn)速在 極端情況下會(huì)產(chǎn)生 1個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖的誤差。當(dāng)被測(cè)轉(zhuǎn)速較高或電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈發(fā)出 的轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)較大時(shí)，才有較高的測(cè)量精度，因此M法適合于高速測(cè)量。方案三：頻率/周期法（M/T法）它是同時(shí)測(cè)量檢測(cè)時(shí)間和在此檢測(cè)時(shí)間內(nèi)光電脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速脈 沖信號(hào)的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)速。由于同時(shí)對(duì)兩種脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此只要同時(shí)性”處理得當(dāng),M/T法在高速和低速時(shí)都具有較高的測(cè)速精度。 由于M/T法可在整 個(gè)速度范圍內(nèi)獲得高分辨率，可在不損失精度和分

8、辨率的前提下獲得快速響應(yīng)。 本次設(shè)計(jì)采用測(cè)頻法。4.1.2整體控制方式方案一：采用集成電路控制方式光電傳感器感受到光信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，此時(shí)的電信號(hào)為模擬信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理電路濾除干擾，并轉(zhuǎn)換成能被計(jì)數(shù)器接受的方波信號(hào)或脈沖信號(hào)， 再經(jīng)過計(jì)數(shù)、 譯碼、顯示電路，由數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)速?？蓪?shí)現(xiàn)功能，但電路較復(fù)雜，系統(tǒng)調(diào)試也 較繁雜。方案二：采用單片機(jī)模塊控制方式單片機(jī)模塊接收脈沖信號(hào)，進(jìn)行計(jì)數(shù)、處理，把數(shù)據(jù)傳送給 LCD顯示模塊，達(dá) 到實(shí)時(shí)檢測(cè)和反饋的功能?；趩纹瑱C(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)，具有硬件電路簡(jiǎn)單，程 序簡(jiǎn)單和運(yùn)算速度快，測(cè)速范圍廣，抗干擾性能好的特點(diǎn)。綜合以上兩種方案，選擇方案二。4.1.3傳感器模

9、塊方案一：采用紅外傳感器紅外傳感器是利用紅外線的物理性質(zhì)來進(jìn)行測(cè)量的傳感器，為反射式。紅外線傳感器測(cè)量時(shí)不與被測(cè)物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。但紅外線的發(fā)射、接收不好控制，而且容易受到外界光線和環(huán)境的 干擾。Ot沁HKffcEttlA圖1 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)圖業(yè)恥件方案二：采用霍爾傳感器 霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)原理 制成的霍爾元件。傳感器的定子上有 2 個(gè)互相垂直的繞組A和B，在繞組的中 心線上粘有霍爾片HA和HB，轉(zhuǎn)子為 永久磁鋼，霍爾元件HA和HB的激勵(lì) 電機(jī)分別與繞組A和B相連，它們的 霍爾電極串聯(lián)后作為傳感器的輸出。采用霍爾傳感器在信號(hào)采樣的時(shí) 候，會(huì)出

10、現(xiàn)采樣不精確，因?yàn)樗强看判愿袘?yīng)才采集脈沖的，使用時(shí)間久了會(huì)出 現(xiàn)磁性變小，影響脈沖的采樣精度。方案三：采用光電傳感器光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)控制的。光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。 發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管 (LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。 接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元 件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。 此 外，光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中 還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。三

11、角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射 裝置。它由很小的三角錐體 反射材料組成，能夠使光束 準(zhǔn)確地從反射板中返回，具有實(shí)用意義。圖2光電傳感器原理示意圖綜合以上3種方案，選擇方案三。4.1.4顯示模塊方案一：用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，可以顯示數(shù)字，但顯示的內(nèi)容有限，接線繁多， 且不能連續(xù)顯示字符，有一定局限性。方案二：采用LED點(diǎn)陣顯示，能動(dòng)態(tài)掃描，變換顏色，但體積比較大，需要很多點(diǎn)陣組合使用，顯示較為繁瑣，但需要的 I/O資源較多，影響總體布局。 方案三：采用LCD液晶顯示，顯示內(nèi)容最豐富，不僅編程靈活，顯示可靠， 而且電路簡(jiǎn)單，易與單片機(jī)連接，明亮對(duì)比度可調(diào)，顯示非常清晰，是一種非常 好的方案。綜合以上，選擇方

12、案三。4.2方案描述本設(shè)計(jì)主要用STC89C52單片機(jī)作為控制核心，由光電傳感器、LCD動(dòng)態(tài) 顯示屏構(gòu)成。STC89C52單片機(jī)接收光電傳感器傳來的脈沖信號(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LCD顯示，使能實(shí)時(shí)讀出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。圖3系統(tǒng)總體方框圖5系統(tǒng)理論分析與計(jì)算5.1信號(hào)采集電路的分析采集光信號(hào)的電路原理圖如圖4所示:=1PS4 :1f1-1 1 1Il -.- -Iy Ih - - - TFI I -Pn:.lib .TIL；圖4采集光信號(hào)的電路原理圖在圖中，U3為槽型光耦，它的左端是發(fā)光二極管，因?yàn)榘l(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流為520mA，所以設(shè)置R2的值為500Q

13、，同理設(shè)置，光電接收晶體管的下 拉電阻即R3為10KQ。光耦的輸出端用三極管進(jìn)行電壓放大，為使 T1輸出的 電平為TTL電平，將R5和R4的阻值設(shè)定為1K Q。該部分設(shè)計(jì)采用了紅外光電傳感器，進(jìn)行非接觸式檢測(cè)。當(dāng)有物體擋在紅外 光電發(fā)光二極管和高靈敏度的光電晶體管之間時(shí)，傳感器將會(huì)輸出一個(gè)低電平， 而當(dāng)沒有物體擋在中間時(shí)，則輸出高電平，從而形成一個(gè)脈沖。系統(tǒng)在光電傳感 器收發(fā)端之間加上電動(dòng)機(jī)，并在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝一轉(zhuǎn)盤。在這個(gè)轉(zhuǎn)盤的邊沿處 挖若干個(gè)圓形通光孔，把傳感器的檢測(cè)部分放在圓孔的圓心位置。 每當(dāng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn) 時(shí)，傳感器將輸出若干個(gè)脈沖。把這些脈沖通過放大整形成單片機(jī)可以識(shí)別的 TTL電平，

14、即可計(jì)算出輪子的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)盤的圓孔的個(gè)數(shù)決定了測(cè)量的精度， 個(gè)數(shù)越多，精度越高。這樣就可以再 單位時(shí)間里盡可能多地得到脈沖數(shù)。從而避免了因?yàn)閮蓚€(gè)過孔之間距離過大，而 正好在過孔之前或者是在下一個(gè)過孔之前就停止了， 造成較大的誤差。設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn) 盤的圓孔的實(shí)際個(gè)數(shù)受到技術(shù)限制。 為了達(dá)到預(yù)定的效果設(shè)計(jì)，在轉(zhuǎn)盤過孔的設(shè) 計(jì)上采用4個(gè)過孔，再通過軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。5.2電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算然后根據(jù)如下計(jì)算(1)在編程時(shí)讓單片機(jī)每隔一秒記錄一次接收到的脈沖總數(shù), 電機(jī)的轉(zhuǎn)速n =60 N/( P T)n :電機(jī)轉(zhuǎn)速T:采樣周期N:采樣周期T內(nèi)光脈沖個(gè)數(shù)P:光碼盤開孔的總數(shù)當(dāng)采樣周期為1秒時(shí)，轉(zhuǎn)速n =60

15、 f/Pf: 1秒內(nèi)采集到的光脈沖個(gè)數(shù)6硬件電路設(shè)計(jì)6.1單片機(jī)模塊單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，它把組成微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)功能部件：中央處 理器CPU、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、可編程存儲(chǔ)器EPROM、 并行及串行輸入輸出I/O接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷控制器等部件集成在 一塊半導(dǎo)體芯片上，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。6.1.1 STC89C52單片機(jī)簡(jiǎn)介STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具 有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了 很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng) 51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上

16、，擁有靈巧 的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系 統(tǒng)提供咼靈活、超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O 口線，看門 狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器， 4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)）， 全雙工串行口。另外STC89C52可降至OHz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選 擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、 中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一 切工

17、作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。IRI O 匸斗0 vCCW-j Elxk 戸 tj C專Q PC C 執(zhí)二Oh戸1盤匸X官 PC 1 WAD、*巧2匸37 PC 2戸】乜匚 PC 3 iAO3 i尸1曇匚 PC -*w(MTSOn R1.9 匚=n PC = #25*(&CK). IR1 丁匸L3 PC e=iST C儈口 PC 7 tfAS-fciiiR.-.OiP3.0 匚蚊PIF 3 r 匸*11 AlEFOK?rFTTC H 戶3 土 匚 p 含 Wz(I-rr F 3 s 匚3二 B P2 7戸匚37二1 Pi A14T 1蘆 m y

18、 匚; (Ama；I:科J”戸，乎亡2更 P； A12；土3 * A H ；匸9 PZ 訃1DuXTAUT 匚二 J P； 1 A 內(nèi)GND匚2021二P2 O .A3i圖6單片機(jī)管腳圖VCC :供電電壓GND :接地P0 口： P0 口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O 口，每腳可吸收8TTL門電流。 當(dāng)P1 口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O 口，P1 口緩沖器能接 收輸出4TTL門電流。P1 口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)

19、，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P2 口緩沖器可接收， 輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且 作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由 于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn) 行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。P3 口： P3 口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O 口，可接收輸出4個(gè)TTL 門電流。當(dāng)P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸 入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL

20、 ）這是由于上拉的緣故。P3 口也可作為STC89C52的一些特殊功能口。6.1.2時(shí)鐘電路有 時(shí)鐘電路的 常用的時(shí)鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)時(shí)鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn), 條不紊地一拍一拍地工作。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度， 質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定性。 鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式。ClXTALOl qC3whrGMD圖8單片機(jī)復(fù)位電路圖7 單片機(jī)晶振電路單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，該高增益反向放大 器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2這兩個(gè)引腳跨接在石英晶 體振蕩器和微調(diào)電路，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振

21、蕩器。電路中的電容C1和C2典型值通常選擇30pF左右，該電容大小會(huì)影響振蕩 器頻率的高低，振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。晶振的振蕩器頻率的范圍通常在1.212MHz之間，晶體的頻率越高，則系統(tǒng)得時(shí)鐘頻率也就變高，單片機(jī)的 運(yùn)行速度也就越快。但反過來運(yùn)行速度快，對(duì)存儲(chǔ)器的速度要求就高。對(duì)印刷電 路板的工藝要求也高，即要求淺間的寄生電容要?。痪w和電容應(yīng)盡可能安裝 得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生生活，更好的保證振蕩器穩(wěn)定，可靠地工 作。6.1.3復(fù)位電路為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作， 復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位 電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5V 5%,即

22、4.755.25V。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此 I 在電源上電時(shí)，只有當(dāng)VCC超過4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)， 復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開始正常工作。單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)， 并從初態(tài)開始工作。89系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST引腳輸入到芯片內(nèi)的施 密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如果RST引腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）以上，則CPU就可以響 應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。6.2顯示電路LCD1602液晶顯示模塊可

23、以和單片機(jī) STC89C52直接接口，電路如圖所示。_CD14.護(hù) HZi；Bronin豹9 2 Budcia!j3bilPPi-g-.= 町Ml”ajlwZJH 0-、點(diǎn)0nVTI附錄二程序清單#in clude #in clude vintrin s.hun sig ned char code cdis1= SP EED:;un sig ned char code cdis2= r/mi n;sbit LCD_RS = P2八3; 寄存器選擇位，將 RS位定義為P2.3引腳 sbit LCD_RW = P2八4;/讀寫選擇位，將 RW位定義為P2.4引腳 sbit LCD_EN = P2八

24、5;/使能信號(hào)位，將EN位定義為P2.5引腳 bit sec = 0;un sig ned char msec = 0, Hdata = 0, Ldata = 0, Count = 0; un sig ned long temp = 0;un sig ned char data dis play= 0x00,0x00, 0x00, 0x00, 0x00;char code reserve3_at_ 0x3b;保留 0x3b 開始的 3 個(gè)字節(jié)/*us延時(shí)函數(shù)*/ void delayN OP() _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /*ms延時(shí)函數(shù)*/ void

25、delayms( un sig ned int ms) un sig ned char n;while (ms-)for (n = 0; n 114; n+)/*檢查L(zhǎng)CD忙狀態(tài)lcd_busy為1時(shí)，忙，等待。lcd-busy為0時(shí)，閑，可寫指令與數(shù)據(jù)。*/ bit lcd_busy()bit result;LCD_RS = 0;/根據(jù)規(guī)定，RS為低電平，RW為高電平時(shí)，可以讀狀態(tài)LCD_RW = 1;LCD_EN = 1;/EN=1，才允許讀寫delayN OP ();/空操作，給硬件反應(yīng)時(shí)間result = (bit) (P0 &0x80);/ 將忙碌標(biāo)志電平賦給 P 0.7LCD_EN

26、 = 0; 將E恢復(fù)低電平 return (result); /*寫指令數(shù)據(jù)到LCDRS=L，RW=L，E=高脈沖，D0-D7=指令碼。*/ void lcd_wcmd( un sig ned char cmd)while (lcd_busy() ;/ 如果忙就等待LCD_RS = 0; 根據(jù)規(guī)定，RS和R/W同時(shí)為低電平時(shí)，可以寫入指令LCD_RW = 0;LCD_EN = 1; /E置低電平(寫指令時(shí)，E為高脈沖，就是讓E從0到1發(fā)生正 跳變，所以應(yīng)先置0)P0 = cmd;/將數(shù)據(jù)送入P0 口，即寫入指令或地址delayN OP ();/空操作，給硬件反應(yīng)時(shí)間LCD_EN = 0;/當(dāng)E

27、由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊開始執(zhí)行命令 /*將數(shù)據(jù)(字符的標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼)寫入液晶模塊 RS=H, RW=L，=高脈沖，D0-D7=數(shù)據(jù)。*/ void lcd_wdat( un sig ned char dat)while (lcd_busy();LCD_RS = 1;/RS為高電平，RW為低電平時(shí)，可以寫入數(shù)據(jù)LCD_RW = 0;LCD_EN = 1;P0 = dat; /將數(shù)據(jù)送入P0 口，即將數(shù)據(jù)寫入液晶模塊delayN OP();LCD_EN = 0; /當(dāng)E由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊開始執(zhí)行命令 /*LCD初始化設(shè)定*/ void lcd _in it()delay

28、ms(15);/延時(shí)15ms，首次寫指令時(shí)應(yīng)給LCD 一段較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間lcd_wcmd(0x38); 顯示模式設(shè)置：16*2顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù) delayms(5);/Z延時(shí)5ms ，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間lcd_wcmd(0x38);delayms(5); /延時(shí)5ms，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間 lcd_wcmd(0x38); 連續(xù)三次，確保初始化成功 delayms(5);/延時(shí)5ms ，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間lcd_wcmd(0x0c); /顯示模式設(shè)置：顯示開，無光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍delayms(5);/延時(shí)5ms，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間Icd_wcmd(0x06); /顯示模式設(shè)置：光標(biāo)右移，

29、字符不移 delayms(5);/延時(shí)5ms ，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間Icd_wcmd(0x01); 清屏幕指令，將以前的顯示內(nèi)容清除 delayms(5); /延時(shí)5ms，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間 /*指定字符顯示的實(shí)際地址*/ void lcd_ pos(un sig ned char p os)lcd_wcmd( pos | 0x80); /數(shù)據(jù)指針=80+地址變量 /*顯示函數(shù)*void p lay()un sig ned char n;for (n = 0; n 0; n-)高位為0不顯示if (dis play n = 0x30) dis play n = 0x20;elsebreak;電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)Icd_pos(0x46); 顯示實(shí)際頻率值 for (n = 4; n != 0xf