基于c51的转速测量课程设计论文

常熟理工学院课程设计报告 - 1 - 基于单片机的转速测量显示装置设计基于单片机的转速测量显示装置设计 目录 课程设计任务书.1 一概述.2 1.1 背景概述和应用介绍：.2 1.2 总体设计方案.3 1.2.1 硬件电路设计思路.3 1.2.2 软件设计思路.3 二 硬件电路的设计.4 2.1 传感器的选型.4 2.1.1 霍尔元件的应用.4 2.1.2 UGN3144 霍尔开关元件.4 2.2传感器接口电路设计.6 2.3 单片机最小系统的设计.7 2.3.1AT89C51 单片机的简介.7 2.3.2 复位电路.10 2.3.3 时钟电路.10 2.4 显示电路的设计. 11 三系统软件设计.15 3.1 主程序初始化.15 3.2 主程序流程图程序流程图.17 四 仿真及结果.19 4.1 软件调试.19 4.2 仿真结果.20 设计总结.22 参考文献.23 附录一：原理图.24 附录二：单片机程序.25 致谢.27 常熟理工学院课程设计报告 - 2 - 一概述 1.11.1 背景概述和应用介绍：背景概述和应用介绍： 智能化转速测量可以对转速进行测量，电机在运行的过程中，需要对其平稳 性进行监测，适时对转速的测量有效地可以反映电机的状况。 本系统主要由传感器，单片机 AT89C51 构成。可以对大范围转速进行测量， 测量的转速精度高，实现对电机转速的测量。 单片机的英文名称是 Micro Controller unit,缩写为 MCU， 又称为微控制器， 它是一种面向控制的大规模集成电路芯片。它具有功能强、体积小、可靠性高、 应用简单灵活，因而使用非常广泛，有力地推动各行业的技术发展和更新换代。 本文首先在第二章绪论介绍了此系统的功能、技术指标以及主要内容等；在 第三章论述了总体设计过程,确定了技术指标及器件的选择；第四章着重描述了 系统硬件电路设计、硬件设计框图及所使用的各种芯片功能与特性；在第五章中 重点剖析了软件设计的过程；最后在第六章中具体论述单片机、电平转换电路、 通信的处理及调试。 系统主要实现功能是:AT89C51 单片机接收传感器传来的脉冲信号,单片机 根据中断,以及内部定时器进行记数计算出电机转速送到 LED 显示。 传感器电路、转速测量、LED 显示、电平转换电路设计等将在以下章节作详 细地设计。 图 2-1 系统硬件电路 传感器 单 片 机 AT89C51 LED 显示驱动电路 常熟理工学院课程设计报告 - 3 - 1.21.2 总体设计方案总体设计方案 1.2.1 硬件电路设计思路 硬件设计的任务是根据总体设计要求，在选择的机型的基础上，具体确定系 统中所要使用的元器件，设计出系统的原理框图、电路原理图。 89C51单片机通过 INT0输入传感器的脉冲信号， P0口P2口接LED 动态显示。 转速测量部分的硬件设计思路：本次设计单片机部分的硬件框图如 图 21 所示。 图 3-1 单片机部分硬件框图 1.2.2 软件设计思路 软件需要解决的是定时器 1 的记数和定时器 0 的计时设定、 由于测量的转速 范围大，所以低速和高速都要考虑在内，关键在于一个四字节除三字节程序的实 现。显示部分、需要有一个二进制到十进制的转化程序，以及转换成非压缩 BCD 的程序后、才能进行调用查表程序送到显示。 软件工作流程：传感器利用磁电效应产生一周期脉冲向单片机的定时器 1 （P3.1）口发送一个脉冲信号，定时器 0 工作在内部定时，TH0、TL0 设定初值 为 50um，作为除数的低两字节，利用软件记数器、定时器 0 作为时间信号。定 时完毕读取内部记数值，再对二进制数进行一系列变换后调用查表显示程序，显 示在数码管上。 整形电路 CPU 执行单元 （单片机） 显示电路 时钟电路 光电传感器 常熟理工学院课程设计报告 - 4 - 二 硬件电路的设计 2.12.1 传感器的选型传感器的选型 2.1.1 霍尔元件的应用 使用霍尔器件检测磁场的方法极为简单，将霍尔器件做成各种形式的探头， 放在被测磁场中，因霍尔器件只对垂直于霍尔片表面的磁感应强度敏感，因而必 须令磁力线和器件表面垂直，通电后即可由输出电压得到被测磁场的磁感应强 度。若不垂直，则应求出其垂直分量来计算被测磁场的磁感应强度值。而且，因 霍尔元件的尺寸极小，可以进行多点检测，由单片机进行数据处理，可以得到场 的分布状态，并可对狭缝，小孔中的磁场进行检测用磁场作为被传感物体的运动 和位置信息载体时，一般采用永久磁钢来产生工作磁场。例如，用一个 54 2.5（mm3）的钕铁硼号磁钢，就可在它的磁极表面上得到约 2300 高斯的磁感 应强度。在空气隙中，磁感应强度会随距离增加而迅速下降。在计算总有效工作 气隙时，应从霍尔片表面算起。在封装好的霍尔电路中，霍尔片的深度在产品手 册中会给出。 因为霍尔器件需要工作电源，在作运动或位置传感时，一般令磁体随被检测 物体运动，将霍尔器件固定在工作系统的适当位置，用它去检测工作磁场，再从 检测结果中提取被检信息。 2.1.2 UGN3144 霍尔开关元件 1UGN3144 霍尔开关元件的工作原理 UGN3144 霍尔开关元件属于开关型霍尔传感器（集成霍尔开关） ，它是把霍 尔片产生的霍尔电压 VH 放大后驱动触发电路，输出电压是能反映 B 的变化的方 脉冲。集成霍尔开关由稳压器、霍尔电势发生器（即硅霍尔片） 、差分放大器、 施密特触发器和 OC 门输出五个基本部分组成。在输入端（1、2 之间）输入电压 Vcc，经稳压器稳压后加在霍尔发生器的两电流端。根据霍尔效应原理，当霍尔 片处于磁场中时， 霍尔发生器的两电压端将会有一个霍尔电势差 VH 输出。 VH 经 放大器放大以后送至施密特触发器整形，使其成为方波输送到 OC 门输出。 常熟理工学院课程设计报告 - 5 - 图 2-1 开关型霍尔传感器的原理 当外磁场 B 达到“工作点”Bop 时，触发器输出高电平（相对于地电位） ， 三极管导通，此时，OC 门输出端输出低电平，通常称这种状态为“开”；当外 磁场 B 达到“释放点”Brp 时，触发器输出低电平，三极管截止，OC 门输出高电 平，这时称其为“关”状态。Bop 与 Brp 是有一定差值的，此差值 BH=Bop-Brp 称为霍尔开关的磁滞。B 的变化不超过 BH，霍尔开关不翻转，这就使得开关输出 稳定可靠。集成霍尔开关传感器的输出特性如图(3-6)。 图 2-2 开关型霍尔传感器的输出特性 UGN3144 主要技术性能与特点 Allegro MicroSystems 公司生产的 UGN 3144 器件是双极性磁场即 N,S 交 变场磁启动的霍尔开关电路，它的主要性能特点如下： （1）电源电压为 4.524V； （2）连续输出电流为 25MA; （3）磁通密度不受限制，输出关断电压为 25V； 常熟理工学院课程设计报告 - 6 - （4）具有反向电压保护（反向电压为 35V）和极好的温度稳定性； 3UGN3144 霍尔开关元件的引脚功能和封装形式 UGN3144 采用 SOT89 或者 TO-243 封装。其中，引脚端 1 为电源正端，引脚 端 2 为接地，引脚端 3 为输出（OC 形式） 。 图 2-3 UGN3144 的封装结构 2.22.2传感器接口电路设计传感器接口电路设计 UGN3144 霍尔开关元件芯片内部包含有稳压电路，霍尔效应电压产生电路， 信号放大器，施密特触发器和一个集电极开路输出电路。集电极开路输出电路可 连续输出 25MA 电流，可直接控制继电器，双向可控硅，可控硅，LED 和灯负载。 其具有输出自举电路，也可直接与双极型和 MOS 逻辑电路连接。 转速测量是开关型霍尔元件的典型应用，UGN3144 霍尔开关元件感应被测量 量的转速，当被测量量每转动一周，霍尔传感器便输出一个脉冲，因为该器件为 集电极开路输出， 故输出端加接一上拉电阻， 其电压电压范围宽达 4.5 V 到 24 V， 对磁感应强度 B 要求不严，其输出电压经 9012 后可提高其负载能力。其具体电 路图如 3-8 所示： 图 2-4 UGN3144 霍尔开关元件与单片机的连接电路 常熟理工学院课程设计报告 - 7 - 2.32.3 单片机最小系统的设计单片机最小系统的设计 2.3.1 AT89C51 单片机的简介 单片机我们采用 AT89C51(其引脚图如图 5-1)，相较于 INTEL 公司的 8051 它本身带有一定的优点。AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存贮 器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压， 高性能 CMOS 8 位微处理器，俗称单片机。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储 器制造技术制造， 与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和 闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器， AT89C 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 图 2-5 AT89C51 引脚图 常熟理工学院课程设计报告 - 8 - 主要特性： 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 管脚说明： 1.VCC：供电电压； 2.GND：接地； 3.P0 口：P0 口为一个 8 位漏极开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。 当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存 储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在 FIASH 编程时，P0 口作为原码输 入口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。 4.P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能 接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收。 5.P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收， 输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作 为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于 内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行 存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势， 常熟理工学院课程设计报告 - 9 - 当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 6.P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作 为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表 3-1 所示： 7.RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高 电平时间。 8.ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址 的地位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以 不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对 外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是： 每当用作外部数据存储器时， 将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。 表 2-1 P3 口的第二功能 引引脚脚第第 二二 功功 能能信信 号号 名名 称称 P3.0P3.0RXD串行数据接收串行数据接收 P3.1P3.1TXD串行数据发送串行数据发送 P3.2P3.2INT0外部中断外部中断 0 0 请求请求 P3.4P3.4INT1外部中断外部中断 1 1 请求请求 P3.4P3.4T0定时器定时器/ /计数器计数器 0 0 输入输入 P3.5P3.5T1定时器定时器/ /计数器计数器 1 1 输入输入 P3.6P3.6WR外部外部 RAMRAM 写选通写选通 P3.7P3.7RDRD外部外部 RAMRAM 读选通读选通 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 此时， ALE 只有在执行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，该引脚被 略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。 9./PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每 个机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号将不出现。 常熟理工学院课程设计报告 - 10 - 10./EA/VPP ： 当 /EA 保 持 低 电 平 时 ， 则 在 此 期 间 外 部 程 序 存 储 器 （0000H-FFFFH） ，不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时，/EA 将内部 锁定为 RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期 间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（VPP） 。 11.XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 12.XTAL2：来自反向振荡器的输出。 2.3.2 复位电路 计算机在启动运行时都需要复位， 使中央处理器 CPU 和系统中的其它部件都 处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。 MCS-51 单片机有一个复位引脚 RST，它是史密特触发输入(对于 CHMOS 单片 机，RST 引脚的内部有一个拉低电阻)，当振荡器起振后该引脚上出现 2 个机器 周期(即24个时钟周期)以上的高电平， 使器件复位， 只要RST保持高电平， MCS-51 保持复位状态。此时 ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3 口都输出高电平。RST 变为低 电平后，退出复位，CPU 从初始状态开始工作。 本设计中采用电容进行复位，其电路图如下： 图 2-6 复位电路 2.3.3 时钟电路 时钟电路是计算机的心脏，它控制着计算机的工作节奏。MCS-51 单片机 允许的时钟频率是因型号而异的典型值为 12MHZ 。MCS-51 内部都有一个反相放 大器， XTAL1、XTAL2 分别为反相放大器输入和输出端，外接定时反馈元件以后 就组成振荡器，产生时钟送至单片机内部的各个部件。电路中的电容 C1 和 C2 典型值通常选择为 30pf 左右。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的 大小会影响振荡器的频率的高低，振荡器的稳定性和起振的快速性。晶振的振荡 常熟理工学院课程设计报告 - 11 - 频率的范围通常是在 1.2MHZ-12MHZ 之间。晶振的频率越高，则系统的时钟频率 也就越高，单片机的运行速度也就越快。但反过来运行速度快对存储器的速度要 求就高，对印制电路板的工艺要求也高，即要求线简的寄生电容要小；晶振和电 容应 尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证振荡器稳 定，可靠地工作。综合考虑，本设计采用 30pf 的电容，因为晶振的频率无法精 确达到 12MHZ，所以一般情况采用 11.0592MHZ（本例中采用 12MHZ）, 其电路图如下所示： 图 2-7 AT89C51 的时钟电路 2.42.4 显示电路的设计显示电路的设计 显示电路采用 LED 数码管动态显示，LED（Light-Emitting Diode）是一种 外加电压从而渡过电流并发出可见光的器件。LED 是属于电流控制器件，使用时 必须加限流电阻。LED 有单个 LED 和八段 LED 之分，也有共阴和共阳两种。 显示器结构： 常用的七段显示器的结构如图 44 所示。发光二极管的阳极连在一起的称 为共阳极显示器,阴极连在一起的称为共阴极显示器。1 位显示器由八个发光二 极管组成，其中七个发光二极管 ag 控制七个笔画（段）的亮或暗，另一个控制 一个小数点的亮和暗，这种笔画式的七段显示器能显示的字符较少，字符的开头 有些失真，但控制简单，使用方便。 此外，要画出电路图，首先还要搞清楚他的引脚图的分布，在了解了正确的 引脚图后才能进行正确的字型段码编码。才能显示出正确的数字来，如图 4-5 所示，为七段数码管的管脚图。 常熟理工学院课程设计报告 - 12 - 图 2-8 七段发光显示器的结构 图 2-9 七段发光显示器管脚的结构 驱动方式： 采用的数码管驱动为 74ls245， ，其结构简单，使用方便，图 4-6 为 74ls245 的图以及各个引脚的分布功能介绍。 常熟理工学院课程设计报告 - 13 - 图 2-10 74ls245 管脚的结构 显示方式： 为了节省 I/O 口线，我们采用的动态显示方式。 所谓动态显示，就一位一位地轮流点亮各位显示器（扫描） ，对于每一位显 示器来说，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关，也与点亮 时间和间隔时间的比例有关。调整电流和时间参数，可实现亮度较高较稳定的显 示。若显示器的位数不大于 8 位，则控制显示器公共极电位只需 8 位口（称为扫 描口） ，控制各位显示器所显示的字形也需一个 8 位口（称为段数据口） 。本次设 计要求的转速测量范围 60r/min-36000r/min，所以只需要 5 位数码管即可。5 位共阴极显示器和 AT89C51 的接口逻辑如图 4-7 所示。AT89C51 的 P0 口作为段 数据口，接上拉电阻到显示器的各个段；P2 口作为扫描口，经同相驱动器 7407 接显示器公共极。 对于图 4-7 中的 5 位显示器，在 AT89C51RAM 存贮器中设置五个显示缓冲器 单元 30H35H，分别存放 5 位显示器的显示数据，AT89C51 的 P2 口扫描输出总 是只在一位为低电平，即 5 位显示器中仅有一位公共阴极为低电平，其它位为高 电平，AT89C51 的 P0 口相应位（阴极为低）的显示数据的段数据，使该位显示 出一个字符，其它们为暗，依次地改变 P2 口输出为高的位，P0 口输出对应的段 数据，5 位显示器就显示出由缓冲器中显示数据所确定的字符。 常熟理工学院课程设计报告 - 14 - 图 2-11 四位动态显示电路 常熟理工学院课程设计报告 - 15 - 三系统软件设计 3 3.1.1 主程序初始化主程序初始化 （1）.定时器的初始化 AT89C51 有两个定时器/计数器 T0 和 T1， 每个定时器/计数器均可设置成为 16 位，也可以设置成为 13 位进行定时或计数。计数器的功能是对 T0 或 T1 外 来脉冲的进行计数，外部输入脉冲负跳变时，计数器进行加 1。 定时功能是通过计数器的计数来实现的，每个机器周期产生 1 个计数脉冲， 即每个机器周期计数器加 1，因此定时时间等于计数个数乘以机器周期。定时器 工作时， 每接收到 1 个计数脉冲 （或机器周期） 则在设定的初值基础上自动加 1， 当所有位都位 1 时，再加 1 就会产生溢出，将向 CPU 提出定时器溢出中断身请。 当定时器采用不同的 工作方式和设置不同的初值时，产生溢出中断的定时值和计数值将不同，从 而可以适应不同的定时或计数控制。 定时器有 4 种工作方式：方式 0、方式 2、方式 2 和方式 3，在此对工作方 式不做具体介绍。 工作方式寄存器 TMOD 的设定： GATEC/TM1MOGATEC/TM1M0 TMOD 各位的含义如下： GATE：门控位，用于控制定时/计数器的启动是否受外部中断请求信号的 影响。 C/T：定时或计数方式选择位，当 C/T=1 时工作于计数方式；当 C/T=0 时 工作于定时方式。 M1、M0 为工作方式选择位，用于对 T0 的四种工作方式，T1 的三种工作方 式进行选择， 选择情况如下表 6-1：M1M0=00 为方式 0;M1M0=01 为方式 1； 常熟理工学院课程设计报告 - 16 - 表 3-1 M1、M0 为工作方式选择位 M0M1工作方式方式说明 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 2 3 13 位定时、计数器 16 位定时、计数器 8 位自动重置定时、计数器 两个 8 位定时。计数器（只有 T0 有） 13 位定时/计数器 16 位定时/计数器 8 位自动重置定时/计数器 两个 8 位定时/计数器（只有 T0 有） （2）中断允许控制 MCS-51 单片机中没有专门的开中断和关中断指令，对各个中断源的允许和 屏蔽是 由内部的中断允许寄存器 IE 的_各位来控制的。中断允许寄存器 IE 的字节地址为 A8H， 可以进行位寻址. 表 3-2 中断位寻址表 IED7D6D5D4D3D2D1 (A8H)EAET2ESST1EX1EX0 EA：中断允许总控位。EA=0，屏蔽所有的中断请求；EA=1，开放中断。 ET2：定时器/计数器 T2 的溢出中断允许位 ES：串行口中断允许位。 ET1：定时器/计数器 T1 的溢出中断允许位。 EX1：外部中断 INT1 的中断允许位。 ET0：定时器/计数器 T0 的溢出中断允许位。 EX0：外部中断 INT0 的中断允许位。 常熟理工学院课程设计报告 - 17 - 3 3.2.2 主程序流程图程序流程图主程序流程图程序流程图 1.主程序流程 图 3.1 主程序流程图 2.显示子程序流程 图 3.2 显示子程序流程图 开始 显示缓存初始化 Led 显示初始化 数码显示 开始 刷新数码管 延时 2ms 显示 初始化定时器计时器 常熟理工学院课程设计报告 - 18 - 3.定时计数子程序流程 图 3.3 定时计数子程序流程图 常熟理工学院课程设计报告 - 19 - 四 仿真及结果 4.14.1 软件调试软件调试 单片机程序调试思路： 单片机部分调试工作的完成主要应用 LCA51 软件来完成， 这一部分工作首先 将转速测量系统中的各个模块计算程序中的除法程序、双字节的二-十进制 数制转换程序， 压缩 BCD 码十进制数转换为非压缩 BCD 码的程序以及显示部分程 序调试好，不断调试，不断修改直到正确为止。LCA51 软件是一种非常实用的多 窗口编辑、调试软件。 LCA51 软件全面支持汇编语言，C51 语言，PL/M51 语言的编译/连接、调试。 软件支持单文件方式和工程化管理两种模式。用户可自定义各种语言的关键词. 软件完全支持源语句级在线调试。 高级语言还支持源文件调试和汇编语言指令行 对照调试。用户可同时打开多个窗体编辑、调试、变量观察.用户可在线对原文 件直接编辑、编译、连接、加载和调试，软件支持编译错误源文件定位。调试时 用户可动态观察、修改设定变量（包括 CPU 片内寄存器、特殊寄存器及外部寄存 器、内存）的值。 调试主要方法和技巧： 通常一个调试程序应该具备至少四种性能： 跟踪、 断点、 查看变量、 更改值。 1.跟踪调试 调试应用程序所提供的重要性能也许就是跟踪应用程序。 跟踪应用程序使用 户能够在运行应用程序时，看到 PC 指针在应用源代码程序中的确切位置，LCA51 提供以下方法对程序的执行进行跟踪。 2.断点调试 如果已知程序中某块代码实际运行正常的情况下，仍用跟踪调试方法，将 大大浪费时间，而且很枯燥，因此调试中第二个重要工具是在源代码中预定处设 置断点，大多数调试程序通过使用断点中止程序执行。 3.查看变量 显然，通过一系列指令查看应用程序，了解导致某一错误的执行也是一种 非常有效的方法。LCA51 软件提供了以下几种方法对变量进行查看。通过添加观 常熟理工学院课程设计报告 - 20 - 察项菜单可以将用户希望观察的变量添加到观察窗口中，长期进行观察。用户程 序在单步或断点停下时，将更新变量的取值。用户可以直接移动鼠标到相应的变 量名上，点击鼠标左键，将出现一个提示窗口，显示这个变量的当前值。用户还 可以打开程序空间窗口、内部数据窗口、外部数据窗口进行数据块观察。 4.更改数值 如果用户在调试过程中了解到变量的内容（超值、未定义等）会对程序性 能产生影响或引起异常时，立即更改变量的内容是很有效的方法，以确保该值在 正确范围内不会产生错误。LCA51 软件提供一系列更改变量数值的方法，以便用 户能检查程序对整个变量值范围的反应，而无需为设置每个值而重新加载调试。 在更改对话框中用户输入要更改的取值，点击确定按钮。用户可以在输入框中输 入十六进制或十进制数据。 程序调试过程： 整个程序是一个主程序调用各个子程序实现功能的过程， 要使主程序和整个 程序都能平稳运行，各个模块的子程序的正确与平稳运行必不可少，所以在软件 调试的最初阶段就是把各个子程序模块进行分别调试。 4.24.2 仿真结果仿真结果 在软件单独调试成功后进行系统仿真，它可以分成以下几个步骤： 1.使传感器有方波信号输出； 2.使单片机获得信号，计算出转速值并存储； 3.通过数码管把测量的数据显示出来。 4.通过比较显示数值与真实值之间的差异来完成仿真。 首先用模拟的脉冲表示传感器输入的量： 图 4.1 模拟量输入 常熟理工学院课程设计报告 - 21 - 图 4.2 模拟量输入界面 图 4.3 仿真结果 常熟理工学院课程设计报告 - 22 - 设计总结 本次课程设计完成转速检测显示装置设计， 都是基于传感器的一个理论与时 间相结合的成功应用。在进行具体的电路设计之前，先学习了相关的专业知识， 这对我完成电路带来了莫大的帮助。 在为期一周的课程设计中，同学们用在课堂上所学到的知识亲自去构思、设 计、连接、调试，完成一个电路。虽然拙作还不成熟、不完善，但大家的收获还 是很多的，学会了在复杂的问题面前怎样去分析，找到问题的关键所在，而且努 力去寻找解决的方法。 从总体上来看，这次的电路设计制作还是比较成功的，跟以往的制作相比， 本次电路完全是在自己个人的思路下创作出来的，因此获得了很多的经验，综合 如下： 1设计思路是实施操作的扎实基石 一个良好的设计思路， 是电路的生命。 宁愿在思路设计上多花上 50%的时间， 因为前期看似慢，实际上恰恰给后期的制作带来很大的方便，效果往往是更节省 了许多时间。 2活学活用 这次设计让我真正体会到了书本知识永远是基础， 而基础正是你向高层次迈 进的扎实阶梯，没有这个基础，就无法实现技术上的腾飞。在实践当中，灵活运 用书本上所讲的知识，万变不离其中，只有扎实掌握了核心的方法，才有可能做 到活用巧用。 在课程设计中，将理论转化为知识，真正变为自己的东西，让我们体会到创 意设计的乐趣。 常熟理工学院课程设计报告 - 23 - 参考文献 1彭介华.电子技术课程设计指导M 湖南大学：高等教育出版社，1999 2蒋换文.电子测量.北京：中国计量出版社，2003 3张克农.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，2003 4康华光.电子技术基础.数字部分（第四版）.北京：高等教育出版社，2000 5张锡富.传感器.北京：机械工业出版社，2001 6 梁廷贵、王裕琛.现代集成电路实用手册.北京:科学技术文献出版社，1999 7 于海生.微型计算机控制技术选编.北京：清华大学出版社，1999 8 徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计. 北京：北京航空航天大学出版社，1995 9 扈啸， 周旭升编著.单片机数据通信技术从入门到精通.西安： 西安电子科技大学出版社， 2002 10 Schroeder，ME Wolman，RL Wetterneck，TB Carayon，PTubing misload allows free flow event with smart intravenous infusion pumpJAnesthesiology，2006 常熟理工学院课程设计报告 - 24 - 附录一：仿真图 常熟理工学院课程设计报告 - 25 - 附录二：单片机程序 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uint count=0000; uchar qian,bai,shi,ge,t; uint jj; uchar code table=0 xc0,0 xF9,0 xA4,0 xB0