基于51單片機的轉速測量系統的設計-資料下載頁

　　

【正文】 程序設計中，在AT89C51RAM存貯器中的四個顯示緩沖器單元30H－34H，分別存放著由計算出來的轉速的BCD碼進行拆分后的非壓縮BCD碼數據，AT89C51的P1口掃描輸出總是只有一位為低電平、其它位為高電平，AT89C51的P0口相應位的顯示數據的段數據，使該位顯示出一個字符，其它們為暗，依次地改變P1口輸出為低高的位，P0口輸出對應的段數據，4位LED顯示器就顯示出由緩沖器中顯示數據所確定的字符。顯示部分程序分為兩部分：十進制BCD轉換成非壓縮BCD碼；查表程序顯示數據。雙字節整數拆分程序流程圖如圖44所示。開 始返 回高字節R4送30HR5與0F0H相與交換后送31HR6與0F0H相與交換后送33HR5與0FH相與后送32HR6與0FH相與后送34H圖 44 雙字節整數拆分程序流程圖顯示程序流程圖如圖45所示：結 束開 始INC R0 ，A=（R1）（R1）=P1，（R1）=A，RL AA+DPTR賦值給P0（R0）賦值給A30H→R0，表首地址→DPTR，（R1）= 0FEH（R1）=0DFH？NY圖45 顯示程序流程圖第5章 轉速測量系統的轉速分析 本轉速測量系統設計采用M法進行測速，硬件電路較簡單，這種測量方法所適用的測速范圍下面將分析，測量精度在本設計中可以通過設置和選擇的傳感器加以控制（本設計中應用霍爾開關元件）。1．測速范圍軟件設計中，采用的閘門時間是1 s，T0的最大計數值是65536，因此，最大的計數量應該是在ls內不超過65535，這樣，即可算出最高計數頻率L。設計數頻率為f，其周期為l/f，計到65535個數據時，所用時間為：T=65535*1/f(1)按上述要求：當T=1 s時，為極大值即 L=65535*l/f所以 f=65535(HZ)(2)本設計在實現時，設采用了12點的碼盤，即軸每轉一周，產生l 2個脈沖，因此，軸實際輸出頻率為： f=65535/12=5460(Hz)，折算到轉速：n=f*60=327600(r/min)(3)用這種方法可以測量的轉速是很高的。如果這樣的轉速仍不能滿足要求，那么還可以采用軟件計數器的方法，進一步擴大其上限，這樣，其上限僅取決于定時/計數器的最大允許輸入頻率，定時/計數器的最大允許頻率約可達到500KHZ，考慮到測量的對象的特性，因此，可以認為，采用M法進行測量，其上限足夠使用。這種測速方式的下限理論上也可以很低，但是當轉速低到一定程度時，其誤差已較大，因此，其測速下限與允許的測量誤差有關。2. 測量誤差由轉速公式：n=給出因m1的量化誤差是一個脈沖，故轉速變化：n′== n+n （51） 其相對誤差為： （52） （53） （54）相對誤差n′加入一個脈沖后的轉速值n轉速誤差 由式54可知:這里T=1s，P=12，如果我們設定：=％，那么可以計算出，n=60/=5000時，可以滿足此要求，當n小于5000時，誤差將超出允許范圍之外。實際測量工作中，如果測量范圍超過這個范圍，可以加一個軟件計數器，編寫T0的中斷程序，在中斷程序中對軟件計數器加1，這樣，可以把計數范圍擴大256倍。除了被測量量的一些系數（如：碼點數）會對系統的測量產生影響外，閘門時間也是一個重要的因素，本程序中僅提供了一個l s固定的閘門時間，實際工程中，可根據需要，靈活地選擇閘門時間，兼顧動態、性能等各方面的要求，以取得最好的效果。從以上的分析可以看到，使用M法測量速度，電路和程序均較為簡單，且可以在一定的條件下滿足精度的要求。當然，如果要制作全量程專用測速計，這樣的電路還是無法完全滿足需要，此時，就要用到其他的一些方法。結論本文對單片機用于轉速測量的理論、原理進行了系統的分析、比較，并對每種測量方法定性、定量的予以闡述，設計了顯示接口電路和應用程序。以下從三個方面進行總結：1．硬件電路單片機用于轉速測量種類較多，方法各有不同，在硬件設計上根據使用場合、功能和要求，采用的電路也有差異，單片機有用80C5l系列的80C3l、80C5l等，并對其進行擴展，接口采用8157279A等用于顯示。本系統采用89C51單片機，充分利用單片機內部自帶的兩個16位定時/計數器進行設計，較完全的開發了單片機自身的功能，接口利用了89C5l的Po口具有較大的電流驅動能力的特點，來擴展驅動芯片，直接由單片機驅動，簡化了硬件電路。有一定的實用價值和較高的性價比，可用于工業控制中的轉速檢測、民用電器及其他應用。2．測量方法在測量原理上采用先進的M的測量方法，保證了高轉速的測量中獲得較高的精度。應用范圍廣泛，可通過擴展進行二次開發。3．改進方法和進一步的工作轉速的定時時間長、短，其設定值是人為估計的，可以針對具體的應用，根據轉速的實際情況來調整定時時間。下步工作能制作完整電路工作板，即硬件電路，用示波器測量其參數。更深入的分析其精度和誤差。致謝本篇文章介紹的基于51單片機的轉速測量系統的應用，基于51單片機的轉速測量系統具有硬件電路簡單、成本低廉、編程方便、通信可靠性高等優點，實現了單片機對轉速的測量的控制，這種單片機在測速系統中的應用非常廣泛。關于本次畢業設計，給我的感受太多。本次畢業設計從整體來說還是不錯的，受益匪淺，盡管在這過程中我們遇到了很多的疑惑和困難，在大家的配合下還是被攻破和克服。另還有就是在自己的親身實踐過程中，也發現了自己有許多的不足的地方還要有待進一步提高與改善。此次畢業設計任務是基于51單片機的轉速測量系統，在實際設計過程中遇到的種種問題使我在硬件和軟件設計中學習到了許多知識。從我的角度看，在我看來整個畢業設計過程是對自己大學3年所學知識歸納總結和應用，把理論知識用到實踐之中去，讓知識不在局限于課本。讓理論和實踐相結合，在現實中承載價值。而這正是我們學習理論知識的目的之所在。在整個畢業設計過程中不僅僅需要扎實的專業基礎，更重要的是信心和耐心，相信自己可以很好的完成自己在畢業設計中的任務。當然不斷發現問題進而解決問題這兒很這也很重要，這是一個再學習的過程，其本身就是對自己的一次鍛煉，培養了自己獨立思考，動手解決問題的能力。從而從各個方面得到提高與完善了自己，使自己的各個方面提高到一個新的臺階，同時為以后的工作打下基礎。在本次畢業設計中，特別要感謝陳老師以及其他老師和同學給我們的熱心幫助和鼓勵，才使得我們的畢業設計能夠很好的完成。附錄2參考文獻[1] ：北京航空航天大學出版社，1997[2] 、:復旦大學出版社，1997[3] :北京航空航天大學出版社，1998[4] 梁廷貴、:科學技術文獻出版社，1999[5] ：清華大學出版社，1999[6] . 北京：北京航空航天大學出版社，1995[7] ：北京航空航天大學出版社，1996[8] 2004 ：人民郵電出版社，1995[9] 扈嘯，：西安電子科技大學出版社，2002附錄1附錄2中斷程序： ORG 0000HRESET: LJMP MAIN ；上電，轉主程序入口MAIN ORG 000BH ；T0的中斷入口 LJMP IT0P ；轉T0的中斷處理程序 ORG 1000HMAIN : MOV SP,60H ；設堆棧指針 MOV B,0AH ；設循環次數為10次 MOV TMOD,01H ；設T0工作在方式1 MOV TL0,0B0H ；給T0設置初值 MOV TH0,3CH SETB TR0 ；啟動T0 SETB ET0 ；允許T0中斷 SETB EA ；CPU開中斷HERE: SJMP HERE ；等待中斷ITOP: MOV TL0,0B0H ；T0中斷服務子程序，重新給T0裝入初值 MOV THO,3CH DJNZ B,LOOP CLR TR0 LOOP: RETI ；1s定時時間到，停止T0工作雙字節16位二進制存于（R2R3中），（R4R5R6）為轉換完畢的壓縮BCD碼。具體程序如下：BINBCD2: CLR A MOV R4,A MOV R5,A MOV R6,A MOV R7,16LOOP: CLR C MOV A,R3 RLC A MOV R3,A MOV A,R2 RLC A MOV R2,A MOV A,R6 ADDC A,R6 DA A MOV R6,A MOV A,R5 MOV A,R4 ADDC A,R4 DA A MOV R4,A DJNZ R7,LOOP RET用HD7279A驅動LED顯示器的程序：DISPLAY: MOV DPTR,TABMOV R0,4 DPL1: MOV R1,250DPLOP: MOV A,A_BIT1MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ACLR ACALL D1MSETB MOV A,B_BIT1MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ACLR ACALL D1MSSETB MOV A,D_BIT1MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ACLR ACALL D1MSSETB MOV P1,00HDJNZ R1,DPLOP DJNZ R0,DPL1RET JDQGZ:MOV R7,34HMOV A,10SUBB A,R7JC KAI SETB AJMP JDQFH KAI: CLR JDQFH: RETD1MS: MOV R7,0FFH DJNZ R7,$DJNZ R7,$ RETTAB: DB 07DH。0 DB 018H。1 DB 06EH。2 DB 03EH。3 DB 01BH。4 DB 037H。5 DB 077H。6 DB 01CH。7 DB 07FH。8 DB 03FH。9