基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 顯示小數(shù)點(diǎn)），每一段控制A~G~dp的亮與來。 內(nèi)部結(jié)構(gòu): 共陽型LCD共陰型（）就是七個(gè)發(fā)光管的負(fù)極都連在一起 ，作為一條引線。A~G段用于顯示數(shù)字,字符的筆畫,（dp顯示小數(shù)點(diǎn)），每一段控制A~G~dp的亮與來.內(nèi)部結(jié)構(gòu): 共陰型LCD 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)呢：），實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。(2)段碼表表42為LED段碼表表42 LED段碼表顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼012343FH06H5BH4FH66HC0HF9HA4HB0H99H567896DH7DH07H7BH6FH92H82HF8H80H90H（3）動態(tài)顯示仿真（） 動態(tài)顯示仿真圖動態(tài)顯示程序：includedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intuint mm=1234。 //顯示1234//uchar jj。uchar code table[]={0xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,}。 delay(uint m){ uint i,j。 for(i=m。i0。i) for(j=110。j0。j)。}xian_shi() { uchar qian,bei,shi,ge。 qian=mm/1000。 bei=mm%1000/100。 shi=mm%100/10。 ge=mm%10。 P2=0x80。 P0=table[qian]。 delay(50)。 P2=0。 P2=0x40。 P0=table[bei]。 delay(50)。 P2=0。P2=0x20。 P0=table[shi]。 delay(50)。 P2=0。P2=0x10。 P0=table[ge]。 delay(50)。 P2=0。} 硬件電路完成以后，進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。首先要分析系統(tǒng)對軟件的要求，然后進(jìn)行軟件的總體的設(shè)計(jì)，包括程序的總體設(shè)計(jì)和對程序的模塊化設(shè)計(jì)。按整體功能分為多個(gè)不同的模塊，單獨(dú)設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試，然后將各個(gè)模塊裝配聯(lián)調(diào)，組成完整的軟件。 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，單片機(jī)的任務(wù)是：內(nèi)部進(jìn)行計(jì)數(shù)，在計(jì)算出速度后顯示。軟件編程用C語言完成的，需要能掌握C語言，還要熟練AT89C51單片機(jī)。從程序流程圖、編寫程序、編譯，到最后的調(diào)試，是很復(fù)雜的。下面作簡單介紹：系統(tǒng)軟件主程序的功能是完成系統(tǒng)的初始化、顯示程序。 主程序初始化（1）.定時(shí)器的初始化 AT89C51有兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1，每個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器均可設(shè)置成為16位，也可以設(shè)置成為13位進(jìn)行定時(shí)或計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的功能是對T0或T1外來脈沖的進(jìn)行計(jì)數(shù)，外部輸入脈沖負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器進(jìn)行加1。 定時(shí)功能是通過計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生1個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，即每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器加1，因此定時(shí)時(shí)間等于計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)乘以機(jī)器周期。定時(shí)器工作時(shí)，每接收到1個(gè)計(jì)數(shù)脈沖（或機(jī)器周期）則在設(shè)定的初值基礎(chǔ)上自動加1，當(dāng)所有位都位1時(shí)，再加1就會產(chǎn)生溢出，將向CPU提出定時(shí)器溢出中斷身請。當(dāng)定時(shí)器采用不同的工作方式和設(shè)置不同的初值時(shí)，產(chǎn)生溢出中斷的定時(shí)值和計(jì)數(shù)值將不同，從而可以適應(yīng)不同的定時(shí)或計(jì)數(shù)控制。 定時(shí)器有4種工作方式：方式0、方式方式2和方式3，在此對工作方式不做具體介紹。工作方式寄存器TMOD的設(shè)定：GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0TMOD各位的含義如下：◆GATE：門控位，用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動是否受外部中斷請求信號的影響?！鬋/T：定時(shí)或計(jì)數(shù)方式選擇位，當(dāng)C/T=1時(shí)工作于計(jì)數(shù)方式；當(dāng)C/T=0時(shí)工作于定時(shí)方式。MM0為工作方式選擇位 ，用于對T0的四種工作方式，T1的三種工作方式進(jìn)行選擇，選擇情況如下表51：M1M0=00為方式0。M1M0=01為方式1； 表51 MM0為工作方式選擇位MOM1工作方式方式說明00110101012313位定時(shí)/計(jì)數(shù)器16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器8位自動重置定時(shí)/計(jì)數(shù)器兩個(gè)8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器（只有T0有）（2）中斷允許控制MCS51單片機(jī)中沒有專門的開中斷和關(guān)中斷指令，對各個(gè)中斷源的允許和屏蔽是由內(nèi)部的中斷允許寄存器IE的各位來控制的。中斷允許寄存器IE的字節(jié)地址為A8H，可以進(jìn)行位尋址. 表52 中斷位尋址表IED7D6D5D4D3D2D1D0（A8H）EAET2ESET1EX1ET0EX0◆EA：中斷允許總控位。EA=0，屏蔽所有的中斷請求；EA=1，開放中斷。 ◆ET2：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的溢出中斷允許位 ◆ES：串行口中斷允許位。 ◆ET1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1的溢出中斷允許位。 ◆EX1：外部中斷 INT1的中斷允許位。◆ET0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0的溢出中斷允許位。 ◆EX0：外部中斷 INT0的中斷允許位。 ①顯示開始初始化定時(shí)器計(jì)時(shí)器刷新數(shù)碼管延時(shí)2ms 流程圖②開始顯示緩存初始化LED顯示初始化數(shù)碼顯示 顯示子程序流程圖③開定時(shí)器開計(jì)數(shù)器讀出計(jì)數(shù)器值并清零計(jì)數(shù)器定時(shí)重新裝初始值并啟動定時(shí)器開始 定時(shí)計(jì)數(shù)子程序流程圖總 結(jié)采用單片機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的測量，可以提高轉(zhuǎn)速的測量，可以提高轉(zhuǎn)速測量的精確度，并且加快了采樣的速率，具有較好的實(shí)時(shí)性。本文介紹的轉(zhuǎn)速方法使用于高、低轉(zhuǎn)速的測量，測量精確度與轉(zhuǎn)速無關(guān)，因而具有較寬的應(yīng)用范圍和廣闊的應(yīng)用的前景。 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，具有硬件電路簡單，程序簡單和運(yùn)算速度快，測速范圍廣，抗干擾性能好的特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)的信號處理電路中經(jīng)過濾波，能夠進(jìn)一步減少誤差，是測速精度得到提高。致 謝經(jīng)過幾個(gè)月的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，通過這次學(xué)校組織的畢業(yè)設(shè)計(jì),端正了自己學(xué)習(xí)的態(tài)度,鍛煉了自己獨(dú)立動手的能力，在此，我要感謝每一個(gè)幫助過我的人。首先,我要感謝的是我的導(dǎo)師楊帆老師。楊帆平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，都給予我悉心的指導(dǎo)和幫助。可以說，沒有楊帆的悉心指導(dǎo)和幫助，我是不可能順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的。另外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。再次，我要感謝的是我的同學(xué)趙星輝和舍友們在我畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，他們給了我不少的關(guān)心和幫助。理論與實(shí)踐的結(jié)合,是對知識較好牢固掌握的一種方法,所以安排了畢業(yè)生的最后一門課:,?？傊兄x每一位關(guān)心過我，愛護(hù)過我的人。滴水之恩，當(dāng)涌泉相報(bào)。參考文獻(xiàn) ，2003 馬全權(quán)，李慶輝， 孫桂榮，班 瑩，劉 . 實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2005 王秀杰，2003 ：北京航空航天大學(xué)出版社，1990 蔣智勇. :遼寧科學(xué)技術(shù)出版設(shè),1992：北京航空航天大學(xué)出版社，1990:機(jī)械工業(yè)出版社,1995:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,19901蔣智勇. :遼寧科學(xué)技術(shù)出版設(shè),19921Tierney, J., Rader, ., and Gold, B. 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Measure of Engine Speed Based on C8051F Chip， Tractor amp。 Farm Transporter, 2007年 06期1 XIA Junchao。 CHEN Minli。Measurement Algorithm of the HighAccurate Rotary Spee U Jinyu。 d Based on MicroControllers, Chemical Engineering amp。 Machinery, 2006年 03期附錄A系統(tǒng)總電路圖附錄B 系統(tǒng)總程序清單includedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intuint mm=1234。uchar code table[]={0xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,}。 delay(uint m){ uint i,j。 for(i=m。i0。i) for(j=60。j0。j)。}xian_shi() { uchar qian,bei,shi,ge。 uint jj。 jj=mm。 jj*=20。 //jj+=1。 qian=jj/1000。 bei=jj%1000/100。 shi=jj%100/10。 ge=jj%10。 P2=0x10。 P0=table[qian]。 delay(1)。 //P2=0。 P2=0x20。 P0=table[bei]。 delay(1)。 //P2=0。 P2=0x40。 P0=table[shi]。 delay(1)。 //P2=0。 P2=0x80。 P0=table[ge]。 delay(1)。 //P2=0。 }timer_init() //定時(shí)器計(jì)數(shù)器初始化函數(shù){ EA=1。 ET0=1。 ET1=1。 TMOD=0X51。 TH0=(6553550000)/256。 TL0=(6553550000)%256。 TH1=0。 TL1=0。 TR0=1。 TR1=1。 }main(){ timer_init()。 P0=0。 //開始數(shù)碼管不顯示 while(1) { xian_shi()。 delay(2)。 //數(shù)碼管刷新時(shí)間單位毫秒 } }void timer0() interrupt 1{ TR0=0。 TR1=0。 TH0=(6553550000)/256。 TL0=(6553550000)%256。