红外线转速表

武汉工程大学邮电与信息工程学院武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计 论文 开题报告毕业设计 论文 开题报告 课题名称 红外线数字转速表 使用专业 电气自动化 开题教师 赵振华 职 称 教授 2012 年 3 月 31 日 武汉工程大学邮电与信息工程学院武汉工程大学邮电与信息工程学院 2012 届毕业设计 论文 开题报告届毕业设计 论文 开题报告 毕业设计 论文 题目 红外线数字转速表红外线数字转速表 学生姓名 曾雄专业班级09 电气自动化 02 班 指导教师姓名 赵振华职称教授 一 课题背景 当今社会的飞速发展 同时也带动着科学技术 越来越多的数字转速表不断出 现 不但外观各有各的特点 结构不相同 性能也各有各的优点 而数字转速表在 人们的生活和工业生产方面中也有着广泛的应用 测量的工作原理可分为两种基本的方法 测频法和测周法 用这两种方法来测量 转轴每分所转的速度 以此来提高测量的精确度 测频法就是测量转速脉冲频率的方 法 它是用基准时间信号发生电路的脉冲来控制计数门的开关 在单位时间内对来 自转速传感器的脉冲进行计数 例如 我们把转轴上的一个地方涂上一圈黑点 自己 做一个白色的标记 这样当白色标记一出现 光电管就能感应所产生的光信号 并 且产生脉冲 再用累加器累计所产生的脉冲数量 每分钟累计一次就清零一次 就 可以记录每分钟的转速 还需在每次周期性的清零前一刻 把计数器所记录的数据 存储到寄存器中 寄存器所存储的数据在一分钟内是不会改变的 再把所存储的数 据进行显示 这就是预测的转速 另外数字集成电路又可分为 TTL 和 CMOS 两种 类型 其中 CMOS 数字集成电路的应用最为广泛 具有输入阻抗高 功耗低 抗干 扰能力强和温度稳定性好等优点 但因电子计数器本身所存在的误差缺点 所以应注意 要根据转速脉冲的频率大 小来适当的选择测量的方法 以提高测量的精确度 二 毕业设计方案或毕业论文研究方案 1 1 电源供电模块 电源供电模块 为使模块稳定工作 须有可靠电源 采用单片机控制模块提供电源 改方案的 优点是系统简明扼要 节约成本 缺点是输出功率不高 2 2 信号采集模块 信号采集模块 该模块分为两个部分 光电传感器部分和光脉冲信号整形部分 光电传感器部分 选用单光束反射式红外光电传感器 其特点是 采用高发射功率红外光电二极 管和高灵敏度光电晶体管组成 其检测距离为 4 13mm 封装实物图有发光二极管 和光敏三极管 它具有很好的开关特性 使用于耦合电路 控制电路 及信号传递 电路 光脉冲信号整形部分 方案一 经电压比较器 LM311 对光脉冲信号进行整形 得到一个较好的脉 冲信号 在经过施密特触发器进行二次整形 以便于单片机识别信号 另外 加一 个电容进行滤波 方案二 经电压比较器 LM393 对光脉冲信号进行整形 再由两个与非门 74LS00 构成的 RS 触发器对信号进行滤波及二次整形 对比两种方案 方案一较为经济 且实现方便 因此 选择方案一 该部分总体有上部图展示该部分总体有上部图展示 3 3 按键控制模块 按键控制模块 按键是输入设备 是人为控制的关键因素 方案一 利用矩阵按键 有多按键 输入方便 控制简单 但矩阵按键浪费 CPU 时间 影响工作效率 方案二 普通单排按键 CPU 扫描简便 效率较高 且易于控制 效率较矩 阵按键有明显提高 方案三 只用一个按键 利用其复用 可实现一个按键控制多个功能 效率高 实现方便 使用一个按键方便用户控制 且节约成本 因此选择方案二 4 4 信息输出显示模块 信息输出显示模块 显示模块是输出设备 是人机交互的重要环节 方案一 选用开发板上的串行 LED 显示转速及里程 四位数码管显示的数 据制约性比较大 无法实现显示多个信息 方案二 选用 LCD1602 显示信息 LCD1602 可显示 2 16 个字符 极大地满 足了多信息输出的需要 综合上述两种方案 因此选择方案二的 LCD1602 进行信息输出 3 毕业设计 论文 预期成果及创新 红外线转速表采用的红外线探头有直接试和反射式两种 直接式探头 发光 管和受光管在被测物体的两边 发光管射出的光线直接照射到受光管上 被测物体 运动时阻挡光线 产生计数信号 这种探头经常用做光电计数 反射式探头 发光 管