基于51单片机的光电编码器测速报告

基于51单片机的光电编码器测速报告课程名称 :标题 :课程设计报告|基于 51单片机速度测量的199微机原理光电编码器课程设计在位置控制系统中，电机可以正转或反转，因此为了对与其相连的编码器输出的脉冲进行计数，需要相应的计数器向上或向下计数，即向上或向下计数有许多计数方法，包括纯软件计数和硬件计数。本文分别分析了两种常用的计数方法，并比较了它们的优缺点。最后，提出了一种新的计数方法，利用80C51单片机内部的计数器实现光电编码器输出脉冲的上下可逆计数，节省了硬件资源，获得了较高的计数频率。该设计以STC89C52RC芯片、光电编码器和1602液晶为核心，辅以必要的电路，构成了基于51单片机的光电编码器转速表该系统有两个控制键，分别用于控制每秒和每分钟的转速，并用1602液晶显示速度。速度计测速准确，具有实时检测功能，操作简单。关键词:光电编码器， 51单片机，C语言，1602液晶显示器2目录1，设计任务和要TOC\o"1-5"\h\z求 41.1 设 计 任务 4 1.2 设 计 要求 4方案的总体设计是 5方 案一 5方 案二。 ...5 2.3 系统采用方案 5计 73.1 单片机最小系统 73.2 液晶模块 37.3系统电源 ..8 3.4光电编码器电路 38.5整体电路 94， 软件设计 10keil 软 件 推出 10系 统 程 序 流程 105， 仿真与实现 125.1 proteus 软 件 推出 125.2程 ...12 5.3物理生产和调TOC\o"1-5"\h\z试 153.4使用说明 146， 总结 15设 计 总结 15经 验 总结 157， 参考文献 163、设计任务和要求设计任务。了解更多小型设备2）。巩固51单片机和c语言知识，熟悉单片机和c语言的实际操作和应用 3）。掌握仿真软件的应用并绘制原理图 4）。加深焊接技能。提高焊接能力5）。熟悉调试方法和技巧。提高解决实际问题的能力。熟悉设计报告1.2设计要求1）的编写过程。两个键控制每分钟和每秒钟显示的功能 2）。74LS74辅助光电编码器进行转向测量 3）。光电编码器输出脉冲计数 4），1602液晶速度42。总体设计方案a光电编码器是基于51单片机设计的测速方案设计实现光电编码器测量的电路；利用单片机内部精密至精密的定时计数器实现一个周期时间计数脉冲数； 74LS74作为辅助芯片，完善了光电编码器在转向测量中的功能。P0和P2端口控制1602液晶显示器的旋转速度；用P1和P1实现液晶显示器每秒和每分钟转速的功能；复位按钮功能用于实现复位操作。调节蓝白色滑动变阻器来调节液晶的亮度。方案51单芯片时序 /计数器是一个 8位时序 /计数器，在模式 2下工作时可以自动重新加载工作时，高八位和低八位加载相同的初始值。当低八位满时，高八位自动加载到第八位，这样可以省略用户软件中重新加载初始值常量的语句，并且可以产生相当精确的计时时间。由于只有8位参与计数，计数周期最多为256微秒。使用初始值加载0x38，每200微秒进入一个中断，5000个中断为100毫秒，即实现 1秒脉冲计数光电编码器的a连接到单片机的外部，光电编码器的b连接到单片机的P1来自a相的脉冲在每次触发中断时计数一个脉冲， 然后检测P1.的高电平和低电平如果它是高水平，它将被倒置，如果它是低水平，它将被向前旋转。两个反相器用作放大两个三极管作为开关连接，形成 DC电机驱动电路。P1和P1分别控制每分钟和每秒钟液晶显示器的旋转速度P2端口控制1602液晶的数据端口，P0的三个引脚控制1602液晶的数据 /命令选择端、 读/写选择端和使能端的显示速度方案251微控制器的时序/计数器在模式 0下工作时为16位时序 /计数器工作时，高八位和低八位分别加载初始值。当低八位满时，高八位加1由于16位参与计数，其计数周期最多为65536微秒0xfc加载8位高初始值，0x18加载8位低初始值。每1000微秒进入一个中断，1000个中断是1秒，这形成了1秒周期的脉冲计数。在该方案中，74LS74芯片外部连接到方案1。光电编码器的a连接到单片机的引脚P3,单片机的计数器 1用于脉冲计数，也连接到74LS74的时钟信号接口。光电编码器的b接74LS74的D接口。q端接在P3引脚，q端接在P3引脚两个外部中断用于判断正旋转和负旋转 P1和P1分别控制每分钟和每秒钟液晶显示器的旋转速度 P2端口控制1602液晶的数据端口，P0的三个引脚控制1602液晶的数据 /命令选择端、读 /写选择端和使能端的显示速度2.3系统采用方案1）总体设计图1是该设计的总体框图，通过该图大致介绍了整个光电编码器测速系统的主要部分。5图1系统一般框架2）一般工作原理由于定时器工作模式 2是8位，所以可以加载的值太小。对于脉冲统计的每个周期，需要输入 5000个定时器中断。由于输入中断的次数太多，当较低的8位已满且程序仍在中断子程序中运行且无法触发中断时，很容易发生这种情况。因此，不采用工作模式 2工作模式0只需输入定时中断1000次，就可以进行一个周期的脉冲统计，因此选择功能模式 0在方案1中，虽然电路简单，但纯软件计数速度慢，难以满足实时性要求，容易出错。我们可以用单片机内部的计数器来上下计数。芯片中有两个 16位定时计数器，可用于计数脉冲。两个外部中断用于检测正旋转和负旋转，从而避免了对每个脉冲进行高低电平检测的步骤。控制键、液晶和复位的设计与方案1和方案2相同。总而言之，最终计划被确定为计划 2。了对供应链管理理论的理解并将其运用到实践中，还学会了如何培养我们的创新精神，从而不断战胜和超越自己。创新可以是在原有基础上的改进，从而不断完善其功能，成为现实。我们已经安排了这个单片机课程设计，给我们一个很好的实践来应用我们所学的知识。对于本课程的设计，我们花了很多心思，不仅复习和巩固了本课程的理论内容，还丰富了与本专业相关的其他知识，如软件应用等。我们在探索中学习，在探索中成长，在学习过程中带着问题学习。我发现效率很高。这就是我为这个课程设计所做的，应该让人们一目了然地理解你的想法，这也为数据的保存和交换提供了便利。我认为在课程设计中遇到问题是很正常的，但是我们应该记录下每次遇到的问题，并清楚地分析它们，以免在课程设计中犯下下次遇到同样问题的错误。事实上，这个设计也是我们所学知识的综合应用。这使我深刻地认识到，学习单片机必须有一定的基础，电子技术中的数字电路和模拟电路，尤其是数字电路，必须有一定的理论基础。程序设计语言中也应该有汇编语言或C语言。要成为单片机的主人，我们必须先学好汇编语言，然后再转到C语言，所以我们在学习C语言的时候不能忘记以前的知识。我们应该把所学的知识紧密结合起来，综合运用。所谓的设计需要创新。只有全面应用知识，我们才能真正设计好。7，参考文献[1]杨长兴，刘卫国。C++编程:中国铁道部出版社[2]李朝清。单片机原理与接口技术 （第三版）:北京航空航天大学出版社3]康。电子技术基础 （第五版 ）:高等教育出版社[4]刘坤，赵宏博，张先东。51单片机C语言应用（第二版）:人民邮电出版社[5]阎石数字电子计数基金会 （第五版 ）:高等教育出版社16附录源程序#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbiten=P02；//使能位 sbitrw=P01；//读/写选择位 sbitrs=P00；//数据/命令选择位sbitfensu=p11//除速键sbitmiaosu=p1;〃第二速度键浮动w;浮点a=0；uchark=2；//每个四位的 ucharnum1、num2的实际正向和反向标志位速度；漂浮真实；uintt；//定时器1中断uchar码表 显示设定速度uchar码表2[]=V/无效延迟（UCHARZ）{UCHARX,Y;对于（x=100x>0;x-）表示（y=z;y>0;y-）;}voidwrite_com（uchalcom）//写命令函数 {rw=0；ucharreal_GW、real_sw、real_bw、real_qw、expc_gw、expc_sw、expc_bw。//设置速度和实际速度显示实际速度RS=0;en=0;P2=com;延迟(5);en=1;延迟(5);17}en=0；voidwrite_date(uchardate)/片数据函数{rw=0;}void显示(ucharadd,ucharexpc_date)/&示速度{write_com(0x80+add)；//写命令指针指向要写入数据的地址写日期(exPC_date)；//写入数据 }void(){tcon=0x0f；TMOD=0X15；EX1=1；EX0=1；EA=1；//on总中断ET1=1；//开启 T1中断TR1=1；//允许 T1中断IP=0X08；//将定时器 1设为优先级 TH0=0；TL0=0；TH1=(65536-1000)/256；TL1=(65536-1000)%6；write_com(