智能化课程设计——电机测速报告

I 西华大学课程设计说明书 说明书 直流电机测速仪直流电机测速仪 摘摘 要：要：本文介绍了电机测速仪的设计和它的基本功能。本课程设计用霍尔 元件和单片机测量电动机转速，要求学生对霍尔元件和单片机有相当深刻的了 解。通过本次课程设计，不仅要掌握霍尔元件的用法，学会单片机编程，而且 对硬件电路的连接、电路板的焊接都要熟练的掌握。课程设计主要培养学生的 实际动手能力，让学生自己动手制作一些功能简单的的单片机应用系统，使课 堂知识和应用相结合，全面的掌握单片机，为将来步入工作岗位打下坚实的基 础。 本课程的任务是使学生对单片机的工作原理和应用有深入的理解；深刻理 解单片机的概念和基本要素；掌握单片机系统软硬件设计的基本方法；跟踪单 片机最新设计理念；实践单片机项目开发基本流程；为深入开展单片机相关科 研项目研究奠定良好的基础。 关键词关键词: : 电机测速仪，霍尔传感器，单片机 Abstract：This paper introduces the design of electrical velocimetry and its basic features. This course is designed to single-chip measurement of the Hall element and motor speed, requires students to single-chip Hall element and a considerable understanding of the profound. Through the curriculum design, not only to master the usage of the Hall element, Institute of Single-chip programming, hardware circuit and connected to the welding circuit boards have to be skilled. Curriculum design major students of the actual practical ability to enable students to produce some of the features do-it-yourself simple application of the single-chip system for the application of classroom knowledge and the combination of a comprehensive master MCU, Into jobs for the future and lay a solid foundation. This courses mission is to enable students to work on single-chip application of the principles and have an in-depth understanding; a deep understanding of the concept of SCM and the basic elements; single-chip microcomputer system hardware and software to master the basic methods of design; to track the latest single-chip design philosophy; the practice of the basic single-chip project development process; to carry out single-chip for in-depth study of relevant research projects to lay a good foundation. Keyword: electrical velocimetry，Hall sensor，single-chip II 西华大学课程设计说明书 说明书 目录目录 1 1前言前言.1 1 2 2方案比较方案比较.2 2 2.12.1 方案一方案一.2 2 2.2 方案二 .2 2.3 方案论证与选择 .3 4 4单元模块电路方案设计单元模块电路方案设计.4 4 3.1 速度检测部分 .4 31.1 传感检测 .4 3.2 单片机最小系统 .4 3.2.1 主控器 STC89C52.5 3.2.2 时钟电路 .7 3.2.3 复位电路 .7 3.3 下载部分 .8 3.31 RS-232 接口与单片机串行通信基本原理.8 3.3.2 RS-232 串行通信接口电路.8 3.4 数码显示部分 .9 3.4.1 LED 结构与原理.10 3.4.2 LED 显示器显示方式.11 4 4特殊器件补充介绍和选择特殊器件补充介绍和选择.1313 4.1 开关型霍尔传感器介绍 .13 4.1.1 开关型霍尔传感器工作原理 .13 4.1.2 开关型霍尔传感器的应用 .13 4.2 MAX232 介绍.14 5.5. 软件设计软件设计.1616 6.6. 调试调试.1818 7.7. 设计总结设计总结.1919 7.1 系统功能和结论 .19 7.2 总结和体会 .19 8.8. 参考文献参考文献.2020 9 9 附录附录.2121 91 附录 1：设计总电路图.21 III 西华大学课程设计说明书 说明书 9.2 附录 2：软件代码.22 第 1 页 西华大学课程设计说明书 说明书 1 1前言前言 在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机、电 动机、机床主轴等旋转设备的试验运转和控制中，常需要分时或连续测量、显 示其转速及瞬时速度。为了能精确地测量转速，还要保证测量的实时性，要求 能测得瞬时转速。本文提出一种基于89C52单片机实施电机转速测量的方法，利 用霍尔传感器采集脉冲信号，通过定时计数算法程序，将转速结果实时显示出 来。 随着科技的飞速发展，计算机应用技术日益渗透到社会生产生活的各个领 域，而单片机的应用则起到了举足轻重的作用。单片机又称单片微控制器，就 是把一个计算机系统集成到一个芯片上。它完整地包含了计算机内部的 CPU（运算器、控制器）、程序存储器(相当于计算机的硬盘)、数据存储器（相 当于计算机的内存）、输入输出端口等。虽然它的运算速度无法和计算机相比， 但在一些实际的控制应用场合已经足够使用了。对于高等院校电子类和计算机 类的学生，学习单片机是很重要的，而进行应用单片机的课程设计更是重中之 重，将所学理论知识应用到实际，使更加全面的了解和掌握单片机的应用。 在本次设计中也用到了一些常用的数字电子单元元件，如霍尔传感器，霍 尔器件作为一种转速测量系统的传感器，具有结构牢固、体积小、重量轻、寿 命长、安装方便等优点，。在实际的使用中，一般需要一个铁质的测速齿轮， 齿厚大于2 mm即可，将之固定在待测转速的轴上。 本设计综合多种考虑，最终呈现以下内容。 第 2 页 西华大学课程设计说明书 说明书 2 2方案比较方案比较 2.12.1 方案一方案一 此方案包括传感器、处理器和显示 3 个部分。其方框图如图 2.1 所示。 在该方案中传感器是由红外发光二极管，和红外光敏三极管构成。测速的 过程为：在电机的转轴上安装一个圆盘，并在圆盘的边缘处开一个孔让二极管 发出的红外光刚好可以通过。在圆盘的上下方分别安装好发光二极管和光敏三 极管，当电机转动时就可以通过圆盘来改变光敏三极管接收的光线，从而产生 点位信号的变化，这样就构成了一个收发检测系统，可以检测电机的转速。运 用的原理和光电耦合器是相同的。 电机 光敏 三极 管 信 号 转 换 L E D 显 示 单片机处理 光 敏 二 极 管 图 2.1 方案一方框图 2.22.2 方案二方案二 此方案也由传感器、处理器和显示 3 个部分几部分组成，但所选择的传感 器类型不同,其方框图如图 2.2 所示。 此方案的测速系统主要是由开关型霍尔传感器 A3144E 以及磁钢构成，由它 们来检测电机的转速。工作方式为：将磁钢安装在电机的转轴上，而霍尔传感 器则放在转轴的旁边，霍尔传感器连接在电路中，当磁钢随转轴经过霍尔传感 器时，由开关型霍尔传感器的工作原理知，此时将输出一个低电平信号；而当 磁钢离开霍尔传感器后，又将输出一个高电平。这样通过高低电平的转换，将 其送入单片机后就可以测量它的转速。 第 3 页 西华大学课程设计说明书 说明书 电机 霍 尔传 感器 信 号 转 换 LED 显 示 单片机处理 图 2.2 方案二方框图 2.32.3 方案论证与选择方案论证与选择 两个方案的主体电路相同，只是传感的的选择不同。而选择开关型霍尔传 感器则具有多种优点：1.精度高：在工作温度区内精度优于 1%。2.过载能力强： 当原边电流超负荷，模块达到饱和，可自动保护，即使过载电流是额定值的 倍时，模块也不会损坏。3.模块的高灵敏度，使之能够区分在“高分量” 上的弱信号，例如：在几百安的直流分量上区分出几毫安的交流分量。4.还可 以通过使用多块磁钢来倍频，以增加测量的精度。 鉴于以上考虑，最终选定方案二为本次课程设计方案。 第 4 页 西华大学课程设计说明书 说明书 3 3单元模块电路方案设计单元模块电路方案设计 3.13.1 速度检测部分速度检测部分 3 31.11.1 传感检测传感检测 速度检测部分是由开关型霍尔传感器和磁钢组成。其电路图如图 3.1 所示。 测量电机转速的第一步就是要将电机地转速表示为单片机可以识别的脉冲 信号，从而进行脉冲计数。霍尔器件作为一种转速测量系统的传感器，具有结 构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便等优点，当电机转动时，带动传 感器，产生对应频率的脉冲信号，经过信号处理后输出到计数器或其他的脉冲 计数装置，进行转速的测量。在实际的使用中，一般需要一个铁质的测速齿轮， 齿厚大于 2 mm 即可，将之固定在待测转速的轴上。 所谓磁钢，就是磁钢就是一种有磁性的钢铁。 在传感检测电路中将磁钢安装在电机的转轴上，而霍尔传感器则放在转轴 的旁边，霍尔传感器连接在电路中，当磁钢随转轴经过霍尔传感器时，由开关 型霍尔传感器的工作原理知，此时将输出一个低电平信号；而当磁钢离开霍尔 传感器后，又将输出一个高电平。这样通过高低电平的转换，将其送入单片机 后就可以测量它的转速。其电路如下图 3.1 +5V 1 J2 CON2 1 OUT 2 GND 3 VCC R17 传传传传传 GND A - + MG1 MOTOR SERVO 图 3.1 传感器部分 3.3.2 2 单片单片机最小系统机最小系统 单片机最小系统设计:本设计单片机最小系统如图 3.2 所示，由主控器 STC89C52、时钟电路和复位电路三部分组成。单片机 STC89C52 作为核心控制器 第 5 页 西华大学课程设计说明书 说明书 控制着整个系统的工作，而时钟电路负责产生单片机工作所必需的时钟信号， 复位电路使得单片机能够正常、有序、稳定地工作。 图 3.2 单片机最小系统 3.2.13.2.1 主控器主控器 STC89C52STC89C52 本系统采用单片机 STC8952 作为主控制器，使用霍尔传感器测量电机的转 速，最终在 LED 上显示测试结果。此外，还可以根据需要调整制电机的转速， 硬件组成由图 3.3 所示。 单片机(Micro Controller Unit)，又称为微控制器,是指在一块芯片上集 成了中央处理器 CPU、随机存储器 RAM、程序存储器 ROM、定时器/计数器、中 断控制器以及串行和并行 I/0 接口等部件，构成一个完整的微型计算机。目前， 新型单片机内还有 A/D(D/A)转换器、高速输入输出部件、DMA 通道、浮点运算 等特殊功能部件。由于它的结构和指令功能都是按工业控制要求设计的，特别 适用于工业控制及其数据处理场合。 STC89C52 是拥有 256 字节的 RAM，8K 的片内 ROM，3 个 16 位定时器，6 个 中断源的微处理器,也就是俗称的单片机。 89系列单片机的内核是8031，所以其指令与Intel 8051 系列单片机完全兼 容，并且具有以下优点： 第 6 页 西华大学课程设计说明书 说明书 （1）内部含有Flash 存储器（STC89C52 有8k）。因此在系统的开发过程 中可以十分容易进行程序的修改，这就大大缩短了系统的开发周期。同时，在 系统工作过程中，能有效地保存一些数据信息，即使外界电源损坏也不影响到 信息的保存。 （2）插座与80C51兼容。89系列单片机的引脚和80C51是一样的，当用89系 列单片机取代80C51时，可以直接进行代换。 （3）静态时钟方式。89系列单片机采用静态时钟方式，可以节省电能，这 对于降低便携式产品的功耗十分有用。 （4）错误编程亦无废品产生。因为89系列单片机内部采用了Flash 存储器， 所以，错误编程之后仍可以重新编程，直到正确为止，故不存在废品。 （5）可反复进行系统试验。用89系列单片机设计的系统，可以反复进行系 统试验，每次试验可以编入不同的程序，这样可以保证用户的系统设计达到最 优。而且随着用户的需要和发展，还可以进行修改，使系统不断能追随用户的 最新要求。 STC89C52 单片机各引脚介绍 STC8952 引脚图如图 3.3 所示： 图 3.3 STC89C52 单片机引脚图 STC89C52 芯片 共 40 引脚: 18 脚: 通用 I/O 接口 p1.0p1.7 9 脚: rst 复位键 第 7 页 西华大学课程设计说明书 说明书 10 .11 脚:RXD 串口输入 TXD 串口输出 1219:I/O p3 接口 (12,13 脚 INT0 中断 0；INT1 中断 1；14,15 : 计数脉 冲 T0 T1；16,17: WR 写控制 RD 读控制输出端) 18,19: 晶振谐振器 20： 地线 2128：p2 接口 高 8 位地址总线 29: psen 片外 rom 选通端 单片机对片外 rom 操作时 29 脚(psen)输出 低电平 30:ALE/PROG 地址锁存器 31:EA rom 取指令控制器 高电平片内取 低电平片外取 3239:p0.0p0.7(注意此接口的顺序与其他 I/O 接口不同 与引脚号的排列顺 序相反) 40:电源+5V 3.2.23.2.2 时钟电路时钟电路 STC89C52 单片机芯片内部设有一个由反向放大器所构成的振荡器。19 脚 (XTAL1)为振荡器。 反相放大器和内部时钟发生电路的输入端，18 脚(XTAL2)为振荡器反相放 大器的输出端。在 XTAL1 和 XTAL2 引脚上外接定时元器件，内部振荡电路就会 产生自激振荡。本系统采用的定时元器件为石英晶体（晶振）和电容组成的并 联谐振回路。晶振频率为 6MHz，电容大小为 1530pF，电容的大小可以起到频 率微调的作用，时钟电路如图 3.4 所示。 图 3.4 时钟电路（晶振） 3.2.33.2.3 复位电路复位电路 STC89C52 的复位是由外部的复位电路来实现的,复位电路通常采用上电复 位和按钮复位两种方式,本设计采用的是最简单的上电自动复位电路,其电路图 如图 3.5。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电实现的，当电源接通 时只要 VCC 的上升时间不超过 1 毫秒,就可以实现自动上电复位。本设计时钟频 第 8 页 西华大学课程设计说明书 说明书 率选用 6MHZ,电容取 22 微法,电阻取 1 千欧。 图 3.5 复位电路 3.33.3 下载部分下载部分 单片机的串行口是非常有用的，通过他我们可以把单片机系统的数据传回 电脑处理或者接受电脑传过来的数据而进行相应的动作。 微控制器有许多标准的通信方法,但在主/从嵌入式系统中,最常用的是 RS23 2 串行接口、SPI 和 I2C。52 单片机有一个全双工的串行通信口，非常适 合与电脑进行通信，本次课程设计，采用的是 RS232 出行接口方式。 3.33.31 1 RS-232RS-232 接口与单片机串行通信基本原理接口与单片机串行通信基本原理 串行端口的本质功能是作为 CPU 和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU 经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。在接收数据时，串 行的位被转换为字节数据。 在 Windows 环境（Windows NT、Win98、Windows2000）下，串口是系统资 源的一部分。 应用程序要使用串口进行通信，必须在使用之前向操作系统提出 资源申请要求（打开串口），通信完成后必须释放资源（关闭串口）。 3.3.23.3.2 RS-232RS-232 串行通信接口电路串行通信接口电路 本次课程设计串行通信接口电路如图 3.6 所示: 第 9 页 西华大学课程设计说明书 说明书 图 3.6 串行通信接口电路 3.43.4 数码显示部分数码显示部分 显示器是最常用的输出设备，其种类繁多，但在单片机系统设计中常用的 是发光二极管显示器（LED）和液晶显示器（LCD）两种，由于这两种显示器结 构简单，价格便宜，接口电路容易实现，因而得到广泛应用。本设计用到的是 LED 显示器，电路如图 3.7 所示。下面是发光二极管显示器（LED）的结构、工 作原理及接口电路。如图 3.7 所示 第 10 页 西华大学课程设计说明书 说明书 dp g f e d c b a dp g f e d c b a Rx8Rx8 图 3.7 LED 显示部分 3.4.13.4.1 LEDLED 结构与原理结构与原理 LED 又称为数码管，它主要由 8 段发光二极管组成的不同组合，可以显示 ag 为数字和字符显示段，h 段为小数点显示，通过 ag 为 7 个发光段的不同 组合，可以显示 09 和 AF 共 16 个数字和字母。LED 可以分为共阴极和共阳 极两种结构，如图 3.8(a)和图 3.8(b) 所示。共阴极结构即把 8 个发光二极管 阴极连在一起。这种装入数码管中显示字形的数据称字形码，又称段选码。 数码管管脚分配图 a 共阴极 b 共阳极 图 3.8 7 段 LED 数码管 g fba e d c dp gnd gnd 第 11 页 西华大学课程设计说明书 说明书表 3-1 7 段 LED 的段选码表 显示字 符 共阴极 段码 共阳极 段码 显示字 符 共阴极 段码 共阳极 段码 03fHC0H87fH80H 106HF9H96fH90H 25bHA4HA77H88H 34fHB0HB7fH83H 466H99HC39HC6H 56dH92HD3fHA1H 67dH82HE79H86H 707HF8HF71H8EH 如下图所示是一个共阴极数码管经反相器后接至单片机的电路，要想显示 数字“7”须 a、b、c 这 3 个显示段发光 （即这 3 个字段为底电平）只要在 P1 接口输入（07）即可。里 07 即为数字 7 的段选码。字形与段选码的关系见表 3-1 所示。 图 3.9 显示电路 3.4.23.4.2 LEDLED 显示器显示方式显示器显示方式 点亮 LED 显示器有两种方式：一是静态显示：二是动态显示。 所谓静态显示，就是当显示器显示某一个字符时，相应的发光二极管恒定 的导通或截止。如图 3.10(a)所示为 4 位静态 LED 显示电路。该电路每一位可 单独显示。只要在要显示的那位段选线上保持段选电平，该位就能保持显示相 应的显示字符。这种电路的优点是：在同一瞬间可以显示不同的字符；但缺点 就是占用端口资源较多。从下图可以看出，每位 LED 显示器需要单独占用 8 根 端口线，因而，在数据较多时不采用此中设计，而是采用动态显示方式。本设 计采用静态显示。 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp 9 GND a bf c g d e dp AT 89S51 第 12 页 西华大学课程设计说明书 说明书 图 3.10(a) 静态显示电路 所谓动态显示，就是将要显示的多位 LED 显示器采用一个 8 位的段选端口， 然后采用动态扫描方式一位一位地轮流点亮各位显示器。如下图 3.10(b)所示 为 4 位 LED 动态显示电路。 +5V P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P2.0 P2.1 P2.2 AT89C51 P2.3 图 3.10(b) 4 位动态 LED 显示器电路 第 13 页 西华大学课程设计说明书 说明书 4 4特殊器件补充介绍和选择特殊器件补充介绍和选择 4.14.1 开关型霍尔传感器介绍开关型霍尔传感器介绍 4.1.14.1.1 开关型霍尔传感器工作原理开关型霍尔传感器工作原理 霍尔传感器是利用霍尔效应原理制成的一种磁敏传感器。它是近年来 为适应信息采集的需要而迅速发展起来的一种新型传感器，这类传感器具 有工作频带宽，响应快、面积小、灵敏度高、无缺点、便于集成化、多功 能化等优点，且易与计算机和其它数字仪表接口，因此被广泛用于自动监 测、自动测量、自动报警、自动控制、信息传递、生物医学等各个领域。 此处主要介绍开关型霍尔传感器。 开关型霍尔传感器由稳压器A、硅霍尔片B、差分放大器C、施密特触发器D 和OC门输出E五部分组成，如图4.1所示从输入端1输入电压Vcc，经稳压器A稳 压后加在硅霍尔片B的两端，以提供恒定不变的工作电流在垂直于霍尔片的感 应面方向施加磁场，产生霍尔电势差Vw，该n信号经差分放大器c放大后送至施 密特触发器D整形当磁场达到“工作点”(即B。)时，触发器D输出高电压(相 对于地电位)，使三极管E导通，输出端V。输出低电位，此状态称为“开”。当 施加的磁场达到“释放点”(即B。)时，触发器D输出低电压，使三极管E截止， 输出端y。输出高电位，此状态称为“关”。这样2次高低电位变换，使霍尔传 感器完成了1次开关动作。开关型霍尔传感器构成图如图4.1所示： 图4.1 开关型霍尔传感器构成图 4.1.24.1.2 开关型霍尔传感器的应用开关型霍尔传感器的应用 开关型霍尔集成传感器(以下简称开关型霍尔传感器)主要被应用于周期和 频率的测量、转速的测量、液位控制等方面。常用的开关型霍尔传感器有美国 sPRAG1 公司的UGN3000系列如UGN3020、UGN3O3O等。它没有输入端，因磁场是 由空间输入的。规定用磁铁的S极接近开关型霍尔传感器正面时形成的B为正值， 从图4.2曲线看：当B =0时， 0为高；B=Bop时， 0立即变低，这点称为“工作 点”。继续升高B， 0不变。降低B到BRp时，Vo又回升。这点称为“释放点”。 第 14 页 西华大学课程设计说明书 说明书 如图4.2所示，B 一 B 称为磁滞。在此差值内，输出电位 。保持高电位或 低电位不变，因而输出稳定可靠。 图4.2 开关型霍尔传感器输出电压与外加磁感应强度关系 4.24.2 MAX232MAX232 介绍介绍 MAX232 是由德州仪器公司（TI）推出的一款兼容 RS232 标准的芯片。由于 电脑串口 rs232 电平是-10v +10v，而一般的单片机应用系统的信号电压是 ttl 电平 0 +5v,max232 就是用来进行电平转换的,该器件包含 2 驱动器、2 接收器 和一个电压发生器电路提供 TIA/EIA-232-F 电平。 该器件符合 TIA/EIA-232-F 标准，每一个接收器将 TIA/EIA-232-F 电平转 换成 5-V TTL/CMOS 电平。每一个发送器将 TTL/CMOS 电平转换成 TIA/EIA-232- F 电平。 其主要特点为： 1、单 5V 电源工作 2、LinBiCMOSTM 工艺技术 3、两个驱动器及两个接收器 4、30V 输入电平 5、低电源电流：典型值是 8mA 6、符合甚至优于 ANSI 标准 EIA/TIA-232-E 及 ITU 推荐标准 V.28 7、ESD 保护大于 MIL-STD-883（方 法 3015）标准的 2000V MAX232 引脚图如图 4.3 所示： 第 15 页 西华大学课程设计说明书 说明书 图 4.3 MAX232 引脚图 第 16 页 西华大学课程设计说明书 说明书 5.5. 软件设计软件设计 对于电机转速的测定，一般有两种方法：一种是测频率，就是在给定时间 内测电机转了几圈，这种方法适合于高速旋转的电机；另一种则是测周期，就 是测电机转一圈的时间，这种方法适合于测低速的电机。而我们这次使用的电 机是一个高速的直流电机，所以就选用测频法来编程。 本系统采用 STC89C52 中的 T0 定时器和 T1 计数器配合使用对转速脉冲定时 计数。计数器 T1 工作于计数状态对外部脉冲进行计数；T0 工作为定时器方式 每次定时 10ms。 该程序的流程图如图 5.1： Y 平 图 5.1 主程序流程图 该程序编程的思想就是在给定的 10ms 之内，用单片机自带的计数器 T1 对 外部脉冲进行计数。 开始 buf_min=10 0 处理 TH1,TH0 数 据 显示数据 开启定时 T0 等待 50ms 开启计数器 T1 关闭计数器 T1 N 平 初始化 T0,T1 第 17 页 西华大学课程设计说明书 说明书 Y 图 5.2 T0 定时中断流程图 图 5.2 是定时服务程序，改程序主要是完成 10ms 的定时任务，并且对变量 buf_min 进行加一处理，其中在对 T0 进行赋初值时，选择为 10236 而不是 10000。主要是 c 语言在经过反汇编后，一条 c 语句将会编译成几条语句，这样 就增加了指令执行的时间，使定时产生误差，而在经过多次调试后，选择 10236 为 T0 初值是最接近 10ms 的。 进入定时中断 关闭定时器 T0 开启定时器 T0 buf_min 加 1 TH0，TL0 赋值 退出中断 第 18 页 西华大学课程设计说明书 说明书 6.6. 调试调试 在这次设计过程中，大部分的时间都用在了调试上，调试又包括硬件调试 和软件调试。下面首先介绍软件调试。 在对程序进行调试前，首先是编写程序代码，对于设计好了程序结构图来 说，编写代码是很快的，基本上是花了半天的时间就完成。对于程序的编译调 试，我们使用的 keil 软件，而影响本次设计的关键因素之一就是程序的定时问 题，因为程序采用的是在给定时间内测定电机转动次数，所以在调试过程中主 要就是针对中断定时程序初值的设定问题进行调试。调试时就是写一个空的 main 函数，然后在写一个定时函数，通过设置断点，全速运行一次程序将停在 断点处，此时可查看寄存器窗口 sec 中的值，在全速运行一次，再看 sec 中的值， 就出两次 sec 中的差值即为中断定时器的时间。这样经过多次的修改最终得到 10236 是最为接近 10ms 的初值，而程序的其它地方没有什么大的问题很容易解 决。将软件调试好后接着就是焊接电路图。 在焊接过程中也是一部分一部分的焊接，首先就是将单片机最小系统焊好， 然后在焊接数码管显示电路，在焊好这部分电路后，就用一个简单的显示程序 对焊好的显示电路进行测试，经过测试能够正常显示数字所以焊接的显示电路 正确。接下来就就是焊接传感器电路部分，由于霍尔传感器是要和电机接近， 所以霍尔传感器就焊接在另外一块电路上，通过外部连线将其与单片机相连。 第 19 页 西华大学课程设计说明书 说明书 7.7. 设计总结设计总结 7.17.1 系统功能和结论系统功能和结论 本测速系统采用集成霍尔传感器敏感速率信号，具有频率响应快、抗干扰 能力强等特点。霍尔传感器的输出信号经信号调理后，通过单片机对连续脉冲 记数来实现转速测控，并且充分利用了单片机的内部资源，有很高的性价比。 经过测试并对误差进行分析发现，该系统的测量误差在 5以内，并且在测量 范围内转速越高测量精度越高。所以该系统在一般的转速检测和控制中均可应 用。 7.27.2 总结和体会总结和体会 通过本次课程设计，使我学到了许多书本上无法学到的知识,也使我深刻体 会到单片机技术应用领域的广泛。不仅让我对学过的单片机知识有了很多的巩 固，同时也对单片机这一门课程产生了更大的兴趣。在本次课程设计过程中， 我学会了在网络上查找有关本设计的各硬件的资源，其中包括：直流电机调速、 STC89C52 单片机等，为本次课程设计提供了一定的资料。 在做课程设计的初期阶段，难度很大，没有头绪。通过求助于刘老师、理 清了思路。同时，在图书馆里、网上查阅资料，攻克了课程设计中的道道难题。 最后经过指导老师的耐心指点和连续的奋战才算基本合格。办事只要有了头绪， 就会简单很多。本次设计能完成，算是有了很大的收获。总的感受有以下几方 面： 1、通过本次设计，我不但对单片机有了更为深入的了解，对一个课题如何 画流程图，编程序等有了一定的认识。 2、进一步加强了我的动手能力和运用专业知识的能力，从中学习到如何去 思考和解决问题，以及如何灵活地改变方法去实现设计方案。特别是深刻体会 到了软件和硬件结合的重要性，以及两者的联系和配合作用。 3、让我了解到单片机技术对当今人们生活的重要性。同时这次做课程设计 的经历也使我受益匪浅，让我知道做任何事情都应脚踏实地，刻苦努力地去做， 只有这样，才能做好。在设计过程中，得到了我的指导老师的悉心指导与帮助， 在此表示衷心的感谢。 第 20 页 西华大学课程设计说明书 说明书 8.8. 参考文献参考文献 1 彭介华编.电子技术课程设计指导M.北京：高等教育出版社，1997 2 谢自美.电子线路设计实验测试M.第 2 版.武汉：华中理工大学出版社, 2000 3 康华光主编.电子技术基础数字部分M.第 4 版.北京：高等教育出版社， 2000.7 4 陈汝全主编.电子技术常用器件手册M.第 2 版.北京：机械工业出版社，2000 5 毕满清主编.电子技术实验与课程设计M.第 2 版.北京：机械工业出版社，2001 6 张建华主编.数字电子技术M.第 2 版.北京：机械工业出版社，2000 7 陈大钦主编.电子技术基础实验电子电路实验设计仿真M.北京：高等教 育出版社，2000 8 常健生主编.检测与转换技术M.第 3 版.北京:机械工业出版社，2003 9 张毅刚主编.单片机原理及应用M.北京：高等教育出版社，2003 10 欧阳文主编.ATMEL89 系列单片机的原理与开发实践M.北京：中国电力出版社， 2007 第 21 页 西华大学课程设计说明书 说明书 9 9 附录附录 9 91 1 附录附录 1 1：设计总电路图：设计总电路图 EA/VP 31 X1 19 X2 18 RESET 9 RD/P3.7 17 WR/P3.6 16 INT0/P3.2 12 INT1/P3.3 13 T0/P3.4 14 T1/P3.5 15 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 P0.0 39 P0.1 38 P0.2 37 P0.3 36 P0.4 35 P0.5 34 P0.6 33 P0.7 32 P2.0 21 P2.1 22 P2.2 23 P2.3 24 P2.4 25 P2.5 26 P2.6 27 P2.7 28 PSEN 29 ALE/P 30 TXD/P3.1 11 RXD/P3.0 10 VCC 20 GND 40 IC1 89C51 a 7 b 6 c 4 d 1 e 3 f 8 g 9 dp 2 G1 10 G2 5 LED2 2LED-CC a 7 b 6 c 4 d 1 e 3 f 8 g 9 dp 2 G1 10 G2 5 LED1 2LED-CC dpabcdefggabcdefdp C1 22uF C2 22uF Y1 12M T1 PNP T2 PNP T3 PNP T4 PNP +5V +5V R2 1k R1 200 C3 22u +5V S1 R3 200 R4 200 R5 200 R6 200 R7 200 R8 200 R9 200 R10 200 R1 IN 13 R2 IN 8 T1 IN 11 T2 IN 10 V+ 2 V- 6 R1 OUT 12 R2 OUT 9 T1 OUT 14 T2 OUT 7 C1+ 1 C1 - 3 C2+ 4 C2 - 5 U1 MAX232AEPE(16) 1 6 2 7 3 8 4 9 5 J3 DB9 C4 0.1u C8 0.1u C5 0.1u C7 0.1u C6 0.1u +5