基于单片机测速仪的设计
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基于单片机的测速仪的设计与实现在现代科技飞速发展的时代,测速仪在各个领域都有着广泛的应用,比如交通管理、工业生产、运动竞技等。
而基于单片机的测速仪因其成本低、性能稳定、易于实现等优点,成为了测速领域的重要研究方向。
一、测速仪的工作原理要理解基于单片机的测速仪的设计,首先需要了解其工作原理。
常见的测速方法有多种,如激光测速、雷达测速、编码器测速等。
在本次设计中,我们采用了编码器测速的方法。
编码器是一种能够将机械运动转换为电信号的装置。
当被测物体运动时,带动编码器旋转,编码器会输出一系列的脉冲信号。
通过测量这些脉冲信号的频率,就可以计算出被测物体的速度。
二、单片机的选择单片机是整个测速仪的核心控制单元,其性能直接影响到测速仪的准确性和稳定性。
在众多的单片机型号中,我们选择了 STM32 系列单片机。
STM32 单片机具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等优点,能够满足测速仪的设计需求。
三、硬件电路设计硬件电路设计是测速仪实现的基础。
主要包括以下几个部分:1、传感器接口电路用于连接编码器,将编码器输出的脉冲信号传输给单片机。
2、单片机最小系统包括单片机芯片、时钟电路、复位电路等,为单片机的正常工作提供必要的条件。
3、显示电路用于显示测量到的速度值,可以选择液晶显示屏(LCD)或者数码管。
4、电源电路为整个系统提供稳定的电源。
四、软件设计软件设计是测速仪实现功能的关键。
主要包括以下几个步骤:1、初始化设置对单片机的各个外设进行初始化,如定时器、中断等。
2、脉冲信号采集通过定时器捕获编码器输出的脉冲信号,并计算脉冲的频率。
3、速度计算根据脉冲频率和编码器的参数,计算出被测物体的速度。
4、显示输出将计算得到的速度值通过显示电路进行显示。
五、系统调试在完成硬件和软件设计后,需要对整个系统进行调试。
调试过程中,可能会遇到各种问题,如脉冲信号丢失、速度计算不准确、显示异常等。
针对这些问题,需要仔细分析,逐步排查,找出问题的根源,并进行相应的修改和优化。
NANHUA University单片机课程设计题目基于单片机的测速仪学院名称电气工程学院指导教师职称副教授班级学号学生姓名2010年 12 月 31日《单片机课题设计》任务书3.主要参考文献:[1] 胡汗才. 单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社,2004[2] 钱晓捷. 汇编语言程序设计[M].北京:高等学校教材,2005[3] 张洪润. 张压凡.传感器与应用教程[M].北京:清华大学出版社,2005[4] 张洪建.蒙建波.自动检测技术与装置[M].北京:化学工业出版社,2004[5] 吕宁. 水箱水位PLC 自动控制系统的设计[J].电子技术,2005[6] 刘东红.利用单片机89C52的一个并行I∕O口实现多个LED显示的一种简单方法,国外电子元器件.2002年(8)[7]童诗白.模拟电子技术基础.高等教育出版社,1999[8]何立民.单片机高级教程——应用与设计.北京航空航天大学出版社,2000[9]李嗣福.计算机控制基础.中国科技大学出版社,2001[10]黄丹辉. 党向荣.微机测控系统中的接地系统设计, 2002.4.20[11]蒋亚东. 敏感材料与传感器. 电子科技大学出版社,2008.12[12]陈艾. 敏感材料与传感器. 化学工业出版社,2004.10.1[13]戴佳、戴卫恒刘博文 .51单片机C语言应用程序设计电子工业出版社,2008.12[14] 谢淑如,郑光钦,杨渝生 .Protel PCB 99 SE电路板设计.清华大学出版社,2001[16] 江晓安、董秀峰. 模拟电子技术. 西安电子科技大学出版社, 2007.14.课程设计工作进度计划:序号起迄日期工作内容1 2010.12.15 布置任务,教师讲解设计方法及要求2 2010.12.16--2011.12.20 学生查找阅读资料,初定方案,小组会议讨论并确定方案3 2010.12.21-2010.12.27 硬件电路设计及程序编写4 2010.12.28-2010.12.30 仿真、实验并写说明书,小组讨论5 2010.12.31 答辩主指导教师肖金凤日期: 2010 年 12月 14日摘要:随着超大规模集成电路技术提高,尤其是单片机应用技术以其功能强大,价格低廉的显著特点,使全数字化测量转速系统得以广泛应用。
机电信息2009年第24期总第234期基于单片机的车速测量系统设计王松林傅和平(洛阳师范学院物理与电子信息学院,河南洛阳471022)摘要:基于单片机的公路车速测量系统,详细介绍了系统的设计方案、工作原理、硬件结构、软件设计。
该系统采用单片机STC11F01E作控制和运算单元;用红外光电传感器监测车辆的通过并由单片机计算车速,如果车速超出设定范围可将数据保存并启动报警及交通录像系统。
关键词:单片机;车速测量;红外光传感器在公路上超速行驶是较为常见的交通违章,且是引发交通事故的重要原因。
交管部门要对超速违章进行管制和处罚必须有可靠的车速测量系统。
现在应用的一般为雷达测速系统。
但现在市场上有车载“电子狗”可以提醒车主是否进入雷达测速区[1],使有些违章车辆逃避超速处罚并在不测速路段超速行驶。
本文设计一种小型简单的测速系统,适合隐蔽安装,并且测速可靠,工作稳定。
1系统总体设计车速测量系统采用单片机作为控制和处理单元,两个外部检测电路检测是否有车辆通过,如图1所示,当车辆经过检测电路A 时,单片机开始计时,当车辆经过检测电路B 时,单片机停止计时,根据AB 电路安装的距离和计时时间可就算出车速,当车速超出设定范围时,单片机启动报警电路和摄像系统,并可将数据保存,或远传给上位机,以备查询。
2硬件电路设计作为系统的控制核心,单片机选用STC11F01E [2],STC11F01E 是一款高速度单片机,晶振频率选择12MHz ,每个机器周期只有1/12μm ,它有2个8位并行双向输入/输出(I /O )端口,5个支持掉电唤醒的外部中断,2个16位可编程定时计数器,1KB 内部程序存储器,256B 数据存储器,并且有2K 的EEPROM ,可将违章相关信息或其它重要数据永久保存。
检测电路采用38KHz 调制红外光电传感器,该传感器包括红外光发射部分和接收部分,发射和接收部件分别安装在道路两侧,发射管一直发出38KHz 的调制红外光,无物体遮挡可被接收管接收,接收管只对38KHz 的红外光起作用。
单片机测速仪的设计.《单片机测速仪的设计》一、测速仪的工作原理单片机测速仪的工作原理通常基于对运动物体所产生的脉冲信号的计数和时间测量。
常见的测速方法有光电测速、霍尔效应测速等。
以光电测速为例,在被测物体上安装一个遮光板,当遮光板随物体转动时,会周期性地遮挡光电传感器。
光电传感器将光信号转换为电信号,产生一系列脉冲。
单片机通过对这些脉冲的计数,并结合测量的时间间隔,就可以计算出物体的转速。
二、硬件设计1、传感器选择光电传感器:具有响应速度快、精度高的特点,但容易受到环境光的干扰。
霍尔传感器:对磁场变化敏感,适用于测量磁性物体的速度,抗干扰能力较强。
2、单片机选型考虑因素包括处理速度、存储容量、引脚数量等。
常见的单片机如STM32、Arduino 等都可以满足测速仪的需求。
3、信号调理电路由于传感器输出的信号可能比较微弱或存在干扰,需要通过放大、滤波等电路进行处理,以获得清晰、稳定的脉冲信号。
4、显示模块可以选择液晶显示屏(LCD)或数码管来显示测量结果。
LCD 显示内容丰富,但成本较高;数码管简单直观,成本较低。
5、电源模块为整个系统提供稳定的电源,通常采用直流稳压电源或电池供电。
三、软件设计1、初始化设置包括单片机的时钟设置、引脚配置、中断设置等。
2、脉冲计数与时间测量使用单片机的计数器功能对脉冲进行计数,并通过定时器测量时间间隔。
3、速度计算算法根据脉冲计数和时间间隔,按照预定的公式计算出速度值。
4、显示驱动程序将计算得到的速度值发送到显示模块进行显示。
四、系统调试1、硬件调试检查电路连接是否正确,电源是否稳定,传感器输出信号是否正常。
2、软件调试使用调试工具,如串口调试助手,查看单片机内部变量的值,检查程序逻辑是否正确。
3、综合调试将硬件和软件结合起来,对整个测速仪系统进行测试,不断优化和改进。
五、误差分析与改进1、误差来源传感器精度误差、信号干扰、时间测量误差等。
2、改进措施采用高精度传感器、优化信号调理电路、提高时间测量精度等。
项目设计报告题目:基于单片机的测速器设计学生:指导教师:年级: 20XX级专业:电子信息工程二级学院:信息工程学院邯郸学院20XX年12月28日目录1绪论 (3)1.1课程研究背景及意义 (3)1.2课题研究内容 (3)2、系统总体设计 (3)2.1 IAP15F2K60S2芯片简介 (3)2.2 SD-1测速传感器 (4)2.2.1 SD-1测速传感器工作原理 (5)2.3 显示模块 (5)2.4测速方案论证 (5)2.4.1方案的提出 (6)2.4.2 方案的比较及选定 (6)3、硬件设计 (6)3.1测速信号采集及其处理 (7)3.1.1转速测量原理 (7)3.1.2 信号处理电路 (7)3.2报警电路 (8)3.2.1蜂鸣器的作用 (8)3.2.2蜂鸣器的分类 (8)3.2.3报警电路 (8)4、软件程序电路 (9)4.1语言的选用 (9)5、总结 (10)1绪论1.1课程研究背景及意义近年来随着科技的飞速发展,为了克服传统模拟车速显示仪表显示数字不准确及没有超速提醒的缺点,数字化仪表迅速的进入汽车仪表行业,成为一种趋势,本设计从汽车司机自身安全角度出发,设计一种检测车辆超速的报警系统。
该报警系统允许驾驶员通过自带键盘设置最高速度和最低速度,当正常行驶中时,通过测速装置检测汽车的速度。
并通过1602液晶屏显示车辆的实际车速和用户设置的安全参数。
当发现车辆速度超过驾驶员设置的最高值时,蜂鸣器开始报警,提醒驾驶员减速,达到防患于未然的目的。
单片机的应用在不断走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。
在实时检测和自动检测的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用。
此设计就是利用IAP15F2K60S2单片机对机动车超速行驶情况进行蜂鸣器报警的系统。
该系统结构简单,可靠性强,操作方便,可广泛用于摩托车,汽车等机动车辆。
1.2课题研究内容本课题要求设计一个具有数字显示功能的单片机系统,实现车辆当前速度输出测量,达到所设定的速度上限时并报警,以保证驾驶员的人身安全。
基于单片机的直流电机测速、调速及显示系统设计课程设计报告题目:基于单片机的直流电机测速、调速及显示系统设计摘要本文要紧研究了利用Quick51系列单片机操纵PWM信号从而实现对直流电机转速进行操纵的方式。
单片机具有体积小、功能强、本钱低、应用面普遍等优势,能够说,智能操纵与自动操纵的核心确实是单片机。
目前,一个学习与应用单片机的高潮在全社会大规模地兴起。
学习单片机的最有效方式确实是理论与实践并重,本文用8051单片机自制了一个采纳了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统,而且对PWM信号的原理、产生方式和如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调剂,从而操纵其输入信号波形等均作了详细的论述。
还对直流电机的速度进行了测量和显示。
关键词:单片机、PWM、调速、测速、显示系统目录摘要 (1)目录 (2)第一章概述 (3)1.1概述 (3)Quick51的技术简介和进展前景 (3)1.2.1 SmartSOPC与Quick51 (3)1.2.2 Quick51特性 (4)第二章整体方案设计 (5)8051单片机简介 (6)PWM信号发生电路设计 (12)2.2.1 P WM的大体原理 (12)128*64液晶显示 (13)第三章硬件设计与连接 (13)传感器电路设计 (13)信号处置电路设计 (16)存储器电路设计 (17)I2C总线概述 (17)存储器电路 (18)显示电路设计 (18)PWM信号发生电路设计 (19)第四章软件设计 (20)系统软件总流程图 (20)程序清单 (21)答辩问题 (22)第一章概述1.1概述本文要紧研究了利用Quick51系列单片机,通过PWM方式操纵直流电机调速的方式。
冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其成效大体相同。
PWM操纵技术确实是以该结论为理论基础,使输出端取得一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。
按必然的规那么对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。
基于单片机的行车测速系统XX(XXXX,XXXX)摘要本设计采用AT89S52单片机作为控制芯片,利用霍尔传感器采集被测信号,将被测信号通过单片机计算在LCD上进行显示,另外通过矩阵键盘设置计算参数,并使用存储芯片储存重要数据和参数,构成了基于单片机的行车测速系统。
该测速系统除了可以测量车辆行驶速度,还可以记录车辆行驶里程,而且具有价格便宜、使用方便、可靠性高等特点,并能够有效提高对测速传感器输出信号测量的准确性和稳定性,在日常生活运用中具有独特的优势。
关键词AT89S52;测速系统;霍尔传感器1 绪论如今随着半导体技术的不断发展,微控制单元MCU (MicroControllerUnit)以其集成度高、功能强、速度快、可靠性好等特点被电子系统开发人员广泛的运用到控制系统、智能仪表、机电一体化产品、智能接口、智能民用产品等领域。
单片机的突出特点是体积小,抗干扰性好,功耗小,可靠性好,有较强的模拟接口,代码保密性好,所以得到了官方的应用[1]。
采用单片机作为主芯片可以有效的解决对采样信号的处理问题,并能够降低开发成本,提升开发的效率和开发的质量。
现代汽车上一般都装有发动机控制、自动驾驶、ABS、TRC、自动锁车门、主动式悬架、导向系统、电子仪表等装置[2],这些装置都需要汽车车速信号。
速度是一个很重要的物理量,获取准确的速度能够保证车辆行驶的安全性,而基于单片机技术的测速系统具有价格便宜、使用方便、可靠性高等特点,能有效提高对测速传感器输出信号测量的准确性和稳定性。
因此本文提出了一种基于单片机的行车测速系统,有效速度范围为10~300 km/h,完此,其可用于机动车的测速,为机动车的安全驾驶提供安全保障和技术支持。
2方案的设计与论证2.1测速系统主要组成器件的选择与论证2.1.1微控制器的选择方案一:采用80C52单片机实现。
80C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器(ROM)、32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内时钟振荡电路[3]。
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY科研实践题目:基于单片机的测速器设计二级学院(直属学部):延陵学院专业:电气工程及其自动化班级:10电Y1 学生姓名:张凯强学号:10120733 指导教师姓名:范力旻职称:副教授2013年12月30日至2014年1月10日目录1.绪论 (2)1.1 课题研究背景及意义 (2)1.2 课题研究的内容 (2)2.测速器的系统概论 (4)2.1 系统的主要功能 (4)2.2 系统需求分析 (4)2.3 测速器的工作流程 (4)3总体设计方案 (6)3.1 单片机的选择 (6)3.1.1单片机的引脚功能介绍 (6)3.2测速器方案论证 (7)3.2.1方案的提出 (7)3.2.2方案的比较及确定 (8)4.软件设计 (9)4.1主程序流程图 (9)4.2按键分析 (9)4.3数码管显示电路 (10)4.4速度比较与报警 (12)4.5测速程序分析 (13)5.Proteus和keil仿真 (15)5.1 proteus软件的介绍及使用 (15)5.2测速器proteus软件的仿真 (18)6.实物制作 (20)6.1电路板焊接 (20)6.2电路板调试 (21)7.总结和展望 (21)7.1科研实践总结 (21)7.2对未来的展望 (22)附录 (23)1.参考文献 (23)2.元器件清单 (24)3原理图 (25)4.程序代码(C语言): (25)5实物图 (35)1.绪论1.1 课题研究背景及意义近年来随着科技的飞速本设计是发展,为了克服传统模拟车速显示仪表显示数不准确及没有超速提示的缺点,数字化仪表迅速的进入汽车仪表行业,成为一种趋势,本文从驾驶员自身安全角度出发,设计了一种检测车辆超速的报警系统。
该报警系统允许驾驶员通过自带键盘设置本车辆安全行驶的最高速度当车辆处于行驶状态中,该系统通过速度传感器时刻监测机动车辆。
并通过LED显示车辆的实际车速和用户设置的安全参数.当发现车辆速度超过驾驶员设置的最高值时,蜂鸣器开始报警,警告灯不断闪烁,提醒驾驶员减速。
一、引言(一)选题依据:近30年以来,单片机迅速发展,速度之快令人惊讶,广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。
在智能仪器仪表上的应用,单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大;用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。
例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在;现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等;单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
通过这个的训练,可以使我更好的掌握单片机,领会它的魔力,既学会了动手操作技能,又增加了自己对未来的信心。
二、芯片AT89C2051和辅助元件的介绍(一)AT89C2051芯片1.AT89C2051的性能和结构AT89C2051是ATMEL公司生产的带2K字节闪速可编程可擦除只读存储器(EEPROM) 的8位单片机,它具有如下主要特性:(1)和MCS-51产品的兼容,2K字节可重编程闪速存储器(2)耐久性:1,000写/擦除周期,全静态操作:0Hz~24MHz(3)两级加密程序存储器,128×8位内部RAM(4)15根可编程I/O引线,两个16位定时器/计数器,六个中断源AT89C2051是一强劲的微型计算机,它对许多嵌入式控制应用提供一高度灵活和成本低的解决办法。
摘要 (2)第一章引言 (2)1.1课题研究的目的 (3)1.2课题研究的主要内容 (3)1.2.1设计要求 (3)1.2.2难点 (4)第二章硬件电路具体设计方案 (4)2.1方案论证 (4)2.1.1系统组成 (4)2.2系统的工作过程 (4)2.2.1转速的测量 (5)2.3主控制器 (5)2.3.1 SCT89C52 引脚功能介绍 (5)第三章传感器的选择 (7)3.1霍尔传感器介绍 (7)3.2霍尔传感器测速原理 (7)第四章测量磁场及工作设置 (8)4.1 测量磁场 (8)4.2 工作磁体的设置 (9)第五章霍尔电路设计 (10)5. 1工作方法 (10)5.2 齿轮、感应距离和角精度 (11)5.3 电路图设计 (11)第六章报警 (12)6.1蜂鸣器的作用 (12)6.2蜂鸣器的分类 (12)6.3报警电路 (13)第七章LCD显示 (13)7.1液晶显示模块概述 (13)7.2模块引脚说明 (14)7.3接口时序 (15)7.4串行连接时序图 (16)7.5用户指令集 (16)7.6 备注 (19)7.6.1具体指令介绍 (19)7.7显示坐标关系 (21)7.8显示RAM (22)第八章软件设计 (23)8.1程序流程图 (23)结束语 (23)致谢 (24)参考文献 (24)附录一硬件原理图 (25)附录二程序代码 (25)作者:李香坤指导教师:刘晓祥测速装置在机车控制系统中占有非常重要的地位,对测速装置的要求是分辨能力强、高精度和尽可能短的检测时间。
现介绍了应用霍尔传感器通过测量磁场强度,来得到稳定的脉冲方波信号,实现机车转速的测量。
给出了以STC89C52为核心,利用单片机的运算和控制功能,并采用系统化LCD显示模块实时显示所测速度的设计方案,以及串口数据存储电路和系统软件。
该方案由于使用了系统化LCD显示模块,以及高效快速算法,因而可在节约系统资源和简化程序设计的基础上保证测量精度和系统实时性。
测速装置;霍尔传感器;速度测量;LCD显示模块;串行数据存储电路;实时数据处理AbstractDetecting speed equipment is one of great importance in engine control system. The requirement of speed - detecting equipment is high resolution ability,high precision and as short detecting time as possible .This paper mainly introduces how to get steady pulse square wave signal by detecting the intensity of magnetic field through Hall sensor and achieve detecting the rotating speed of locomotive This paper presents a STC89C52 as the core, using SCM computing and control functions, and using systematic LCD display real-time display module measured by the speed design programmes, as well as serial data storage circuit and system software . The programme because of the systematic use of LCD display modules, rapid and highly efficient algorithms, which can save system resources and simplify procedures on the basis of design guarantee the accuracy and real-time systems. Key words: measuring speed device;Hall sensor;speed measurement; LCD display modules, serial data storage circuit; real-time data processing随着超大规模集成电路技术提高,尤其是单片机应用技术以其功能强大,价格低廉的显著特点,使全数字化测量转速系统得以广泛应用。
本文在此基础上.对全数字测量转速系统的硬件和编程作一探讨。
单片机突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好。
外围电路更少,因而得到了广泛的应用。
另外其较少的指令及较强的实用功能更为许多单片机初学者之首选品牌.单片机指令少,PIC中低档系列单片机共有35条指令,非常有利于易记忆和掌握,指令为单字节,占用程序存储器的空间小,而且中档系列单片机每一条指令为14位,前6位存操作指令,后8位存操作数. 大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片,支持低电压擦写,擦写速度快,允许多次擦写,程序修改方便。
基于单片机以上特点使其在现代工业占据了举足轻重的位置。
其中利用单片机设计测速系统就是特例之一。
本设计以STC89C52为核心,通过霍尔传感器来检测低速物体的运转情况进而实现物体转速的测量,最后用LED能直观的将速度显示给用户,并且在速度高于一定的值时可自动向用户报警,实现速度的实时测量。
转速是工程中应用非常广泛的一个参数,其测量方法较多,而模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法,目前这中测量方法已不能适应现代科技发展的要求。
随着大规模及超大规模集成电路的发展,使得全数字测量仪器越来越普及,其转速测量仪器也可以用全数字化处理。
在测量范围和测量精度方面都有很大提高。
因此,本次设计的目的是:对各种测量转速的方法加以分析,针对不同的应用环境,利用STC89C52系列单片机设计一种全数字化测速仪器,并从提高测量精度的角度出发,分析讨论其产生误差的可能原因,为今后的实际使用提供参考。
本设计以单片机为中心,设计全数字化测速仪器,这在工业控制和民用电器中都有较高的使用价值。
其次该转速测量仪器由于采用全数字化结构,因而可以很方便的和工业控制计算机进行连接,实行远程管理和控制,进一步提高现代化水平,而且,几乎不需要做较大的改变就能作为单独的产品使用。
总之,转速测量仪器的研究是一个非常有意义的课题。
系统以单片机STC89C52为控制核心,用霍尔传感器作为测量转速的检测元件,经过单片机数据处理,用RT12864M汉字图形点阵液晶显示模块显示速度和运行时间。
1)可以对低速物体的转动速度、运行时间进行测量。
2)当物体运行速度超出一定限制时蜂鸣器会发出报警信号。
霍尔传感器是对磁敏感的传感元件,由于本仪表在日常应用中很有可能处于较强电磁干扰的环境中,因此必须采取抗干扰措施,否则系统难以稳定、可靠运行。
要测速,首先要解决是采样的问题。
在使用模拟技术制作测速表时,常用测速发电机的方法,即将测速发电机的转轴与待测轴相连,测速发电机的电压高低反映了转速的高低。
使用单片机进行测速,可以使用简单的脉冲计数法。
只要转轴每旋转一周,产生一个或固定的多个脉冲,并将脉冲送入单片机中进行计数,即可获得转速的信息。
在本方案中,测量转速的霍尔传感器和被测物体同轴连接,机轴每转一周,产生一定量的脉冲个数,由霍尔器件电路部分输出。
经光电耦合器后,成为转数计数器的计数脉冲。
同时传感器电路输出幅度为12V的脉冲经光电耦合后降为5V,保持89C52逻辑电平相一致。
控制计数时间,即可实现计数器的计数值对应机轴的转速值。
CPU将该值数据处理后,在LED显示屏上显示出来。
一旦超速,CPU通过喇叭发出报警信号。
单片机转速测量系统由传感器、处理器、计算器和显示器四个部分组成。
传感器采用霍尔器件将低速物体的转速转化为脉冲信号,处理器采用89C52单片机,计数器采用单片机片内计数器完成脉冲信号的计数,显示器采用2864M汉字图形点阵液晶显示模块进行显示。
被测物体传感器单片机LCD 显示测量转速的霍尔传感器与物体的机轴相连,机轴每转一周,产生一定的脉冲个数,由霍尔器件电路部分输出,成为转速计数器的计数脉冲,控制计数时间,即可实现计数器的计数值对应机轴的转速值,单片机CPU将该数据处理后,通过显示屏显示出来。
转速传感器由磁钢、霍尔元件组成,将一非磁性圆盘固定装在物体的转轴上,圆盘边缘等距离用环氧树脂粘贴块状磁钢,磁钢采用永久磁铁分割成的小磁块,其磁力较强,霍尔元件固定在距磁块平面1--3mm处,当磁块与霍尔元件位置相对发生变化时,通过霍尔元件感磁面的磁场强度就会发生变化,圆盘转动,磁块靠近霍尔元件,穿过霍尔元件的磁场较强,当圆盘转到使霍尔元件处于磁块之间时,磁力线分散,霍尔元件输出低电平,当磁场减弱时,输出高电平,从而使得在物体转动过程中霍尔开关集成电路输出连续脉冲信号。
使用单片机,对于单片机的选择,可以考虑使用8031与8051系列,由于8031没有内部RAM,系统又需要大量内存存储数据,因而不适用。
SCT89C52 是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能 CMOS8 位单片机,片内含 4kbytes 的可编程的 Flash 只读程序存储器和内部集成了看门狗系统,兼容标准 8051 指令系统及引脚。
它集 Flash 程序存储器既可在线编程(ISP),也可用传统方法进行编程,所以低价位SCT89C52单片机可为提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域,对于简单的测温系统已经足够。
单片机SCT89C52 具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。
主要特性如下●与MCS-51 兼容●4K字节可编程闪烁存储器●寿命:1000写/擦循环●数据保留时间:10年●全静态工作:0Hz-24Hz●三级程序存储器锁定●128*8位内部RAM●32可编程I/O线●两个16位定时器/计数器●5个中断源●可编程串行通道●低功耗的闲置和掉电模式●片内振荡器和时钟电路SCT89C52 单片机为40 引脚双列直插式封装。
其引脚排列和逻辑符号如上图所示。
各引脚功能简单介绍如下:●VCC:供电电压●GND:接地●P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每个管脚可吸收8TTL门电流。