红外线数字转速表设计

1、山西农业大学信息学院电气工程及其自动化专业本科生毕业设计（论文）开题报告课题名称红外线数字转速表的设计学 院山西农业大学信息学院专业电气工程及其自动化学生姓名张土 g学号2010023127 指导教师石文昭（内容包括：课题的来源及意义，国内外发展状况，本课题的研究目标、内容、方法、手段及进度安排，实验方案的可行性分析和已具备的实验条件，具体参考文献等。撰写要求：字数不少于1500字。）一、课题来源及意义（注意句子要通顺）数字电子技术是当前发展最快的学科之一，电子技术可分为数字电子技术和模拟电子技术，就逻辑器件而言，已经从20世纪40年代的电子管，20世纪50年 代的晶体管,20世纪60年代的小

2、规模集成电路，发展到现在的中规模集成电路， 大规模集成电路，超大规模集成电路.近几年又出现了可编程逻辑器件，为数字电 路设计提供了更加完善方便的器件设计过程和方法也再不断的演变和发展.选择红外数字转速表设计的意义：红外数字转速表是一种非接触式，光电传 感的转速计量仪器。它由光源、光电盘、光敏二极管、检波放大电路与数显装置 等组成。光电盘随转轴一同转动，光敏二极管将光电盘透射来的光信号转换为电 信号，然后通过计数脉冲的频率，即可在数显装置上读出旋转轴的转速。目前我国 的转速计量技术与发达国家想比，在精度上与发达国家还有一定的差距。二、国内外发展状况目前，国内使用的转速仪表在测试精度、测量范围、实

3、现监控性能价格比等方 面均存在明显的缺陷.国家质量监督局的文件显示，在我国工业领域应用的高精度 转速计量仪器中，90%勺转速测量仪的测量准确度只能达到 0.1%左右。而在发达 国家的测量精度能达到0.05%。止匕外，还有测量范围宽，读数清晰，无视差,测 量精度高等特点。三、课题的研究目标、内容 （不少于600字）1、研究目标为测量电机等旋转体的转速，设计了一种基于红外线的转速测量装置。系统采用一对 红外发射和接收二极管形成光路，通过齿盘轮齿对光路的间歇遮挡形成电脉冲。测量范围 10100000转/分，采用红外发光二极管；采用 dc 5v电源。单片机采用同步 m/t法对脉冲计时从而计算出转速，并

4、通过液晶显示器显示出结果。实验结果显示测量装置能保证检测的实时性，测量精度高，可适应低转速和高转速的测量。2、研究内容红外线转速表主要由信号检测、信号处理电路、单片机以及数字显示四大部分组成,工作原理如下： 当齿盘旋转时， 由于轮齿的遮挡， 红外发射管与接收管之间的红外线光路时断时续， 信号处理电路将此变化的光信号转换为电脉冲信号， 一个脉冲信号即表示齿盘转过一个齿。 单片机对脉冲进行计数， 同时通过其内部的计时器对接收一定数目的脉冲计时， 根 据脉冲数目及所用时间就可计算出齿盘的转速，最后通过数字显示部分将转速显示出来。四、设计方法及手段首先，本次设计的红外线转速表主要由信号检测、信号处理电

5、路、单片机以及数字显示四大部分组成部分，其次，在以上工作的基础上，选用红外测速传感器，它由红外发射与接收电路和齿盘组成。系统采用由美国 atmel 公司生产的，低电压，高性能cmos8 位单片机。另外显示器的类型有很多 ,但是与单片机相连的通常是lcd 显示器或 led 显示器。我们的转速显示选用 lcd 显示器最后，通过以上分析和设计，我们进行实际的代码编写，实现所设计的各个模块，从而达到本次课题的目标。五、课题研究的进度安排2013.10.212013.11.10 论文题目的选 择及确定和指导老师见面，研讨确定最终论文题目 查阅相关资料；指导并完成开题报告；开始进行毕业设计（论文）撰写20

6、13.11.11 2013.11.202013.11.21 2013.12.152013.12.16寒假前寒假 2014.03.102014.03.102014.04.20在指导教师的指导下，完成毕业设计（论文）写作初稿2014.04.202014.05.20在指导教师的指导下，提交毕业设计（论文）定稿六、可行性分析（ 1）技术可行性：本次设计的红外线转速表主要由信号检测、信号处理电路、单片机以及数字显示四大部分组成部分.以红外传感器代替了传统的电磁式传感器， 系统的硬件电路简单， 测量转速范围较宽， 且具有较高的测量精度， 对于低转速的测量也有相当高的精度， 并充分利用了单片机的内部 资源，

7、有很高的性价比。 （ 2）经济可行性：本次只需在虚拟平台上做出必要的软件即可，安全，简便，方便！ （ 3）操作可行性：根据已经具备的步骤和条件，另外从操作方式或操作过程看，采用了能够接受的方案。七、已具备的实验条件目前，所需器件555 多谐振荡器， 74ls160 计数器， 74ls194 型锁存器， 74ls48 显示译码器， 7seg-digital 七段液晶显示器，所需电路图级源程序等都已准备就绪。前期实验条件，已经准备好了本次课题有关的书籍和资料，找到多篇相关学术报告及论文和商品化的演示系统作为参考。实验过程中所需要用到的相关软件工具也准备就绪。八、 参考文献 （主要是论文）9王福瑞.

8、单片微机测控系统设计大全m.北京航空航天大学出版社，1999:4-910张勇.电机拖动与控制m.机械工业出版社，200111邵群涛，徐余法.电机及拖动基础m.机械工业出版社，2002:250-26912马西秦.自动检测技术m.机械工业出版社，2001:210-230 j.sachs, m.kmec, p.peyerl etal“mscw-radar - a novel ultra wideband radar principle ” , international radarsymposium2005, berlin, germany, september 200513张毅刚.单片机原理及应用（m）.高等教育出版社，2003:120-12414张道德.单片机接口技术（c51版）（m）.中国水利水电出版社，2007:112-11515杨路明.c语言程序设计（m）.北京邮电大学出版社，2005:1-716林志琦，郎建军，李会杰等.基于proteus的单片机可视化软硬件仿真（m ）.北京航空航天学出版，2006:1-5指导教师意见选题是否合适：是口否口课题能否实现：能口不能 口指导教师（签字）年 月日选题是否合适：是口否口课题能否实现：能口小能 口指导小组组长（签字）年月日注：1.开题报告应根据教师下达的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰 写。2.课题来源及意义”不