基于单片机控制的电机转速仪设计.docx

单片机课程设计报告

题目：电机转速仪设计

基于单片机控制的电机转速仪设计
设计要求
（一）基本功能
显示：采用数码管显示电动机的实时转速。
实现2台以上电机的转速实时监测和显示。
（二）扩展功能
1．增加速度上下限检测报警功能。
2．可以设定速度的上下限。
二．计划完成时间三周
1．第一周完成软件和硬件的整体设计。
2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。
3．第三周完成软件和硬件的联合调试。

目录

1引言…………………………………………………………………………1
2总体设计方案………………………………………………………………2
2.1硬件设计思路………………………………………………………………2
2.1.1传感器…………………………………………………………………2
2.1.2单片机……………………………………………………………………3
2.1.3驱动和显示……………………………………………………………3
2.1.4报警……………………………………………………………………3
2.2软件设计思路………………………………………………………………3
2.2.1程序设计…………………………………………………………………4
2.2.2主程序流程图…………………………………………………………4
2.2.3二十制转换程序…………………………………………………………6
3总体设计框图……………………………………………………………………6
4设计原理分析……………………………………………………………………7
4.1转速测量………………………………………………………………………7
4.2时钟……………………………………………………………………………8
4.3显示……………………………………………………………………………9
5总结与体会……………………………………………………………………10
参考文献………………………………………………………………………11
附录1…………………………………………………………………………12
附录2…………………………………………………………………………15
附录3…………………………………………………………………………16

摘要：本文是基于51单片机的转速测量系统，其测量方法较多，随着单片机对脉冲信号的处理能力越来越强大，使得全数字量系统越来越普及，并且使转速测量系统也可以用全数字化处理。本设计利用霍尔效应对旋转物体进行检测的转速测量系统。该系统采用a44e霍尔传感器把转速信息转换为电压输出，输出电压经整形电路送入AT89C51单片机进行数据处理并用四位7段LED显示器显示测量结果。文中首先阐述了构成该系统的原理、硬件的实现方法，在该系统中对信号频率进行测量是首要任务，通过各种测量方法的对比下，该系统应采用测频法测量。其次，在软件设计部分，此系统包含系统初始化程序的设计、数据接收和处理程序的设计、显示程序的设计三个模块。最终，给出各部分的原理框图、电路图及转速测量的程序流程图，并编出其具体的程序。总之，本课题完成了硬件和软件系统的设计，实现了转速测量系统的测量，转速计算、显示功能，完成了设计的要求。
关键词：单片机，转速测量，霍尔传感器
1引言
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。由于单片机在测量转速方面具有体积小、性能强、成本低的特点，越来越受到企业用户的青睐。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，这种测量方技术已不能适应现代科技发展的要求，在测量范围和测量精度上，已不能满足大多数系统的使用。随着大规模及超大规模集成电路技术的发展，数字系统测量得到普遍应用，特别是单片机对脉冲数字信号的强大处理能力，使得全数字量系统越来越普及，其转速测量系统也可以用全数字化处理。在测量范围和测量精度方面都有极大的提高。
常用的检测方法有机械式，光电式，霍尔式，频闪法，高压油管应变法等，本课题主要是针对转速测量系统的硬件和软件系统的设计。运用51系列单片机设计一种全数字化测速系统，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。同时从实际硬件电路出发，分析电路的工作原理，根据设计具体情况提出修改方案和解决办法。
本课题以单片机为核心，设计的全数字化测量转速系统，在工业控制和民用电器中都有较高使用价值。一方面它可以应用于工业控制中的某一部分，如数控车床的电机转速检测和控制、水泵流量控制以及需要利用转速检测来进行控制的许多场合，如车辆的里程表、车速表等。另一方