单片机的电机转速测量系统设计
1一、前言 2二、 系统方案设计 2（一）方案论证 2（二）最终方案 3二、整体设计 3四、硬件设计 4（一）单片机最小系统 4（二）电源电路 6（三）按键电路 6（四）驱动电路 6（五）显示电路 7（六）测速电路 7四、软件设计 7（一）主程序 7（二）键盘控制程序设计 8（三）正反转子程序 9（四）加减速子程序 10（五）显示子程序 11（六）测速子程序 12五、实物调试 13（一）测试步骤 13（二）实物调试 13六、小结 14致谢 15参考文献 16附录一 源程序 17附录二 电路原理图 29附录三 PCB图 30附录四 实物图 31附录五 元器件清单 32本设计是基于单片机的电机转速测量设计,主要光电传感器，单片机和LED1622液晶显示屏组成。系统用STC89C52单片机系统和光电传感器为中心，光电感器把有差别转速所转变成的不同频率的脉冲信号发送至到单片机，再对单片机的设置可对光电传感器输入的脉冲信号得以计数和处理，利用对单片机复位电路的原理，利用传感器对电动机转速来测速，能准确地算出加到引脚的一个单位时刻内检测到的脉冲数，单片机进行测量与计算后，采用LCD液晶显示模块及时显示。本测速系统的设计具有操作便利，清楚的显现，简单构造，基本不会乱，资本低廉等优点。
目录
ABSTRACT
The design is based on singlechip motor speed measurement design, the main photoelectric sensor, microcontroller and LED1622 LCD display. The system uses STC89C52 microcontroller as the core system and photoelectric sensor, photoelectric sensor to different frequency and speed into the pulse signal sent to the microcontroller, through the MCU setting can be counted and processing of the input pulse signal of photoel
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
ectric sensor, through the principle of singlechip reset circuit, using the sensor to measure the speed of the motor speed. This can be accurately calculated the number of pulses to pin unit time is detected, the MCU control and calculation, using LCD module to realtime display. The system has the advantages of convenient operation, clear display, simple structure, stable and reliable, low cost and so on.
【Key words】 Singlechip Speed Sensor 一、前言
由于当今广泛使用速度测量,而面对日益增长社会进步促使速度测量技术的发展,各种新型的测量仪器在不断出现并且在越来越多的应用。在检测和控制转速的测量中,也需要使用多种传感器。
因为技术保密，厂家不会供应详细电路图和源代码，用户很难自行进一步二次发展和进步。面对这种现状，运用光电传感器结合STC公司的STC?89C52型单片机设计一种转速测量与控制系统。STC?89C52单片机采用了CMOS工艺和高密度非易失性存储器技术，而且其输入/输出引脚和指令系统都与MCS51兼容，所以是运用该系统的适合芯片。
二、 系统方案设计
（一）方案论证
1. 控制模块
作为本系统的控制核心，其运算精度和功能的多样性是我所需求的，电机测速对于控制器的抗干扰能力又提出了更高的要求。
方案一：采取52单片机作为我的设计的微处理器。52单片机的运算速度相对较快，对于功耗也是比较小，抗干扰的能力也是不低。运用了C语言，编写后可读性强。
方案二：采取FPGA（可编程门阵列）作为系统的处理器。FPGA是将所有的元器件都集成在芯片中，是的其运算能力强，体积小处理速度快等优点。
对于两种方案俩将的话，他们的运算速度，抗干扰性以及功耗等特点都符合我的设计要求，在运算方面FPGA的运算能力更高。但是用于无线充电设备FPGA未免显得大材小用了，提高了整个设计的成本，不利于电机测速被的市场推广。所以我选择方案一作为控制器。
2.驱动模块
方案一，采用电压比较电路控制电机，对电阻以及电位器调节电机的电压，达到对电机调节的速度要求。
方案二，采取ULN2003驱动芯片，利用单片机脉冲信号的发送，使得电机进行准确的运转。
综合以上的两种方案来讲的话，采用驱动芯片进行控制的精度高，控制方式简便，采用分压式的电位器的调节固然也可以使用但是在精确度方面就大打折扣。所以我采用驱动芯片作为我的驱动模块。
3 .显示模块
方案一 采用1622液晶显示屏作为我们可以看得到电路与数字的交换
方案二 采用数码管来显示此时的数字与文字
本设计要求就是现实当前电机转动的速度，液晶显示屏可以显示出多样化的数据类型，具有较高的显示效率，数码管只能显示单纯地数字信息，那么显然液晶显示屏符合我的设计要求，所以我选择方案一。
4. 电源模块
方案一 采用干电池作为电路的电源。
方案二 采取USB接口作为系统的供电模块
对于这两种方案而言，如果采取USB的话能够提供稳定的5V电压，使系统测试更加稳定，所以我选择方案一。
5.测速模块
在这次系统中采用光U型电传感器H924作为测速的主要元件。
图1 光电传感器H92B4
测速的原理非常的简单，这是一种对射方式的U型传感器，只需在电机的外围接上轮盘，轮盘的四周可以打上均匀的方孔，当点击转动的时候就会在光亮与光暗之间产生区别，从而计算出当前电机的转动速度。
（二）最终方案
经过详细的方案论证，最终具体方案如下：
控制模块：采取52单片机；驱动模块：ULN2003驱动芯片；显示模块:液晶显示屏；电源模块：5V电压；电机：步进电机；测速模块：光电传感器。
二、整体设计
本文设计的电机测速系统，是以单片机为控制核心，通过单片机传输脉冲信号给驱动器，驱动电机进行运行。通过外接轮盘以及光电传感器的联合使用对于当前速度进行测量。利用LCD 1602显示屏显现出可以看到的速度，达成设计的最终要求。系统硬件框图如图2所示。
图2 系统硬件框图
四、硬件设计
（一）单片机最小系统
本次设计是利用芯片作为STC89C52单片机的整个电路核心，其运作方式是：通过单片机的最小系统来驱动单片机工作，超声波以及光敏电阻采集当前坐姿和环境的光照强弱，低于报警值的时候蜂鸣器进行报警。
本设计的核心是单片机。下面我简单的介绍本设计使用的52单片机。AT89 C52是51系列单片机，它具有运行速度高、功耗小、体积小等功能，以冯诺依曼结构为支架，其内部结构包括中央处理器、振荡器、时钟电路、一些控制电路、 ROM、 RAM、定时器计数器、 I/ O口、全双工串行口以及中断电源如图2所示。。
目录
ABSTRACT
The design is based on singlechip motor speed measurement design, the main photoelectric sensor, microcontroller and LED1622 LCD display. The system uses STC89C52 microcontroller as the core system and photoelectric sensor, photoelectric sensor to different frequency and speed into the pulse signal sent to the microcontroller, through the MCU setting can be counted and processing of the input pulse signal of photoel
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
ectric sensor, through the principle of singlechip reset circuit, using the sensor to measure the speed of the motor speed. This can be accurately calculated the number of pulses to pin unit time is detected, the MCU control and calculation, using LCD module to realtime display. The system has the advantages of convenient operation, clear display, simple structure, stable and reliable, low cost and so on.
【Key words】 Singlechip Speed Sensor 一、前言
由于当今广泛使用速度测量,而面对日益增长社会进步促使速度测量技术的发展,各种新型的测量仪器在不断出现并且在越来越多的应用。在检测和控制转速的测量中,也需要使用多种传感器。
因为技术保密，厂家不会供应详细电路图和源代码，用户很难自行进一步二次发展和进步。面对这种现状，运用光电传感器结合STC公司的STC?89C52型单片机设计一种转速测量与控制系统。STC?89C52单片机采用了CMOS工艺和高密度非易失性存储器技术，而且其输入/输出引脚和指令系统都与MCS51兼容，所以是运用该系统的适合芯片。
二、 系统方案设计
（一）方案论证
1. 控制模块
作为本系统的控制核心，其运算精度和功能的多样性是我所需求的，电机测速对于控制器的抗干扰能力又提出了更高的要求。
方案一：采取52单片机作为我的设计的微处理器。52单片机的运算速度相对较快，对于功耗也是比较小，抗干扰的能力也是不低。运用了C语言，编写后可读性强。
方案二：采取FPGA（可编程门阵列）作为系统的处理器。FPGA是将所有的元器件都集成在芯片中，是的其运算能力强，体积小处理速度快等优点。
对于两种方案俩将的话，他们的运算速度，抗干扰性以及功耗等特点都符合我的设计要求，在运算方面FPGA的运算能力更高。但是用于无线充电设备FPGA未免显得大材小用了，提高了整个设计的成本，不利于电机测速被的市场推广。所以我选择方案一作为控制器。
2.驱动模块
方案一，采用电压比较电路控制电机，对电阻以及电位器调节电机的电压，达到对电机调节的速度要求。
方案二，采取ULN2003驱动芯片，利用单片机脉冲信号的发送，使得电机进行准确的运转。
综合以上的两种方案来讲的话，采用驱动芯片进行控制的精度高，控制方式简便，采用分压式的电位器的调节固然也可以使用但是在精确度方面就大打折扣。所以我采用驱动芯片作为我的驱动模块。
3 .显示模块
方案一 采用1622液晶显示屏作为我们可以看得到电路与数字的交换
方案二 采用数码管来显示此时的数字与文字
本设计要求就是现实当前电机转动的速度，液晶显示屏可以显示出多样化的数据类型，具有较高的显示效率，数码管只能显示单纯地数字信息，那么显然液晶显示屏符合我的设计要求，所以我选择方案一。
4. 电源模块
方案一 采用干电池作为电路的电源。
方案二 采取USB接口作为系统的供电模块
对于这两种方案而言，如果采取USB的话能够提供稳定的5V电压，使系统测试更加稳定，所以我选择方案一。
5.测速模块
在这次系统中采用光U型电传感器H924作为测速的主要元件。
图1 光电传感器H92B4
测速的原理非常的简单，这是一种对射方式的U型传感器，只需在电机的外围接上轮盘，轮盘的四周可以打上均匀的方孔，当点击转动的时候就会在光亮与光暗之间产生区别，从而计算出当前电机的转动速度。
（二）最终方案
经过详细的方案论证，最终具体方案如下：
控制模块：采取52单片机；驱动模块：ULN2003驱动芯片；显示模块:液晶显示屏；电源模块：5V电压；电机：步进电机；测速模块：光电传感器。
二、整体设计
本文设计的电机测速系统，是以单片机为控制核心，通过单片机传输脉冲信号给驱动器，驱动电机进行运行。通过外接轮盘以及光电传感器的联合使用对于当前速度进行测量。利用LCD 1602显示屏显现出可以看到的速度，达成设计的最终要求。系统硬件框图如图2所示。
图2 系统硬件框图
四、硬件设计
（一）单片机最小系统
本次设计是利用芯片作为STC89C52单片机的整个电路核心，其运作方式是：通过单片机的最小系统来驱动单片机工作，超声波以及光敏电阻采集当前坐姿和环境的光照强弱，低于报警值的时候蜂鸣器进行报警。
本设计的核心是单片机。下面我简单的介绍本设计使用的52单片机。AT89 C52是51系列单片机，它具有运行速度高、功耗小、体积小等功能，以冯诺依曼结构为支架，其内部结构包括中央处理器、振荡器、时钟电路、一些控制电路、 ROM、 RAM、定时器计数器、 I/ O口、全双工串行口以及中断电源如图2所示。。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/915.html
