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基于光電傳感器的轉速測量系統設計課程設計說明書(編輯修改稿)

2025-08-14 23:12 本頁面

　

【文章內容簡介】模塊等。在硬件搭建前，先通過 Proteus Pro 進行硬件仿真實現。光電轉換及信號調理設計由于系統需要將光信號轉換為電信號，因而需要使用光電傳感器并設計相應的信號調理電路，以得到符合要求的脈沖信號，送給單片機 AT89C52 進行計數，同時得到計數的時間，由單片機進行相關計算以得到電動機轉速。傳感器將電機的轉速信號轉變成了電脈沖信號，該信號經過 LM358 集成運放整形驅動，送到單片機進行脈沖計數，從而測出電動機轉速。介紹一下 LM358,： LM358 里面包括有兩個高增益、獨立的、內部頻率補償的雙運放，適用于電壓范圍很寬的單電源，而且也適用于雙電源工作方式，它的應用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運放的地方使用。光電轉換部分與單片機的連接框圖如圖所示脈沖產生電路設計由于 proteus 不能仿真光電傳感器，則用一個方波代替光電傳感器的將光信號轉換成電信號的輸出。如圖發現，方波電壓的幅值已經被放大，將這個信號輸入單片機中作脈沖計數。 AT89C52基本性能單片機我們選用 AT89C52（引腳圖如下） AT89C52是一個低電壓，高性能 CMOS 8位單片機，片內含 8k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機存取數據存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準 MCS51指令系統，片內置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲單元，功能強大的 AT89C52單片機可為您提供許多較復雜系統控制應用場合。 AT89C52有 40個引腳， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內含 2個外中斷口， 3個 16位可編程定時計數器 ,2個全雙工串行通信口， 2 個讀寫口線， AT89C52可以按照常規方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發成本。 AT89C52 引腳圖單片機最小系統單片機最小系統包括時鐘電路和復位電路。單片機工作時，從取指令到譯碼再進行微操作，必須在時鐘信號控制下才能有序地進行，時鐘電路就是為單片機工作提供基本時鐘的。單片機的時鐘信號通常有兩種產生方式：內部時鐘方式和外部時鐘方式。內部時鐘方式的原理電路如下圖所示。在單片機 XTAL1和 XTAL2引腳上跨接上一個晶振和兩個穩頻電容，可以與單片機片內的電路構成一個穩定的自激振蕩器。外接電容的作用是對振蕩器進行頻率微調，使振蕩信號頻率與晶振頻率一致，同時起到穩定頻率的作用，一般選用20~30pF 的瓷片電容。復位電路是利用電容充電來實現復位。在電源接通瞬間， RST 引腳上的電位是高電平（ Vcc），電源接通后對電容進行快速充電，隨著充電的進行， RST 引腳上的電位也會逐漸下降為低電平。最小系統如圖所示顯示電路設計 led數碼管（ LED Segment Displays）是由多個發光二極管封裝在一起組成 “8”字型的器件，引線已在內部連接完成，只需引出它們的各個筆劃，公共電極。 led數碼管常用段數一般為 7 段有的另加一個小數點， led 數碼管根據 LED 的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解 LED 的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。共陰和共陽極數碼管，它們的發光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。內部電路如下：點亮 LED 顯示器有兩種方式：一是靜態顯示，二是動態顯示。動態顯示，就一位一位地輪流點亮各位顯示器（掃描），對于每一位顯示器來說，每隔一段時間點亮一次。顯示器的亮度既與導通電流有關，也與點亮時間和間隔時間的比例有關。調整電流和時間參數，可實現亮度較高較穩定的顯示。本文采用 4 位 LED 動態顯示電路如圖圖 6 4 位動態 LED 顯示電路根據設計的復位、晶振、顯示電路電路，我們做了一張總電路圖。程序設計方案本系統采用 89C52中 T0定時器和 T1計數器配合使用對轉速脈沖定時計數。計數器 T1工作于計數狀態對外部脈沖進行計數； TO工作為定時器方式每次定時 50ms，采用 60次中斷，即在計數

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