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基于AT89S52单片机的光电开关测速系统设计.doc

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基于AT89S52单片机的光电开关测速系统设计.doc

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摘要

转速是各类电机运行过程中的一个重要监测量，目前国内外常用的转速测量方法有

离心式转速表测速法、闪光测速法、光电码盘测速法和霍尔元件测速法等。通过对现行

电机测速方法的研究发现离心式转速表由于要直接与电机转轴连接，且测速仪为电机的

负载，电机功耗较大，甚至有些电机根本带不动转速表，所以在电机的测速中使用受到

限制。

本文介绍了一种基于AT89S52单片机的光电开关转速测量系统的设计。系统采用对

射式光电开关产生与齿轮相对应的脉冲信号，使用AT89S52单片机采样脉冲信号并计算

每分钟内脉冲信号的数目，即电机对应的转速值，最终系统通过数码管实时显示电机的

转速值。经过仿真测试和软硬件系统的搭建，本系统满足设计要求，且结构简单、实用。

系统在降低测速器成本，提高测速稳定性及可靠性等方面有一定价值，具有广泛的应用

前景。

关键词：转速测量，单片机，光电开关

ABSTRACT

Rotational Speed is an important parameter for motor. Nowadays, the centrifugal

tachometer, flashlight ， opticalelectrical encoder, Hall sensor are used in rev-measuring.

Through the research into the existing measuring methods, it is found that the micromotors

consumpts too much power and even some of them can not run the tachometer by using the

centrifugal tachometer which attached to the motor directly. So it is limited in the use of

rev-measuring of motor.

A photoelectric switch speed measuring system which based on the MCU of AT89S52

was designed in this paper. The opposite-type photoelectric switches were used to generate

pulse signal corresponding to the gears. The AT89S52 was used to sample the pulse signal

and calculate the amount of the pulse signal per minute which is the value of the motor speed.

The value of the motor will be displayed real-time by numerical code tubes. Through the

simulation test, the hardware and the software implementing, the system meets the design

demands. It's simple and practical. It will have a broad prospects because of reducing the cost

of the speed detector and improving the stability and reliability of measurement .

Keywords: Speed Measurement ,SCM,Photoelectric switch

摘要..........................................................I

ABSTRACT .......................................................II

第 1 章绪论 ...................................................1

1.1 课题背景 ................................................1

1.2 国内外发展情况 ..........................................1

1.3 系统研究的内容及其组成 ..................................2

第 2 章系统设计原理 ...........................................4

2.1 AT89S52 单片机介绍.......................................4

2.1.1 主要性能 ...........................................4

2.1.2 引脚功能 ...........................................5

2.1.3 定时/计数器的结构 ..................................7

2.1.4 定时/计数器的控制 ..................................7

2.1.5 中断控制............................................9

2.2 光电传感器 ..............................................9

2.2.1 光电开关的工作原理..................................9

2.2.2 光电开关的分类 ....................................10

2.2.3 光电开关的特点 ....................................10

2.3 LED 显示接口技术........................................11

2.3.1 LED 显示器的结构...................................11

2.3.2 数码管的显示方式及其特点...........................12

第 3 章硬件系统设计 ..........................................14

3.1 测速信号采集及其处理 ...................................14

3.1.1 转速测量原理 ......................................14

3.1.2 检测装置安装 ......................................15

3.1.3 信号处理电路 ......................................15

3.2 单片机处理电路设计 .....................................16

3.2.1 时钟电路 ..........................................17

3.2.1 复位电路 ..........................................17

3.2.1 定时与计数设计 ....................................18

3.3 显示部分 ...............................................19

第 4 章软件设计 ..............................................21

4.1 语言的选用 .............................................21

4.2 程序设计流程图 .........................................21

4.3 原程序代码 .............................................24

第 5 章系统仿真与电路实现 .....................................28

5.1 系统仿真 ...............................................28

5.1.1 程序编译 ..........................................28

5.1.2 电路仿真 ..........................................28

5.2 电路实现 ...............................................29

结论 ........................................................31

参考文献 ......................................................32

致谢 ........................................................33

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