基于单片机和光感传感器的反射式红外测速仪设计
摘要：在工程实践中，需要测量转速的事项诸多。作为电动机而讲，转速作为电动机极为重要之状态参数而被人们所重视，测控许许多多运动系统都必须经过对电动机转速进行测量。在目前对测速分类上主要有两种类别，其一是模拟电路测速，其二为数字电路测速。近几年计算机技术应用广泛性得到了提高，这样的环境之下，数字测速装置也跟随着发生了改变，数字测速装置本身具有的快速性要远超于以往普通数字测速装置，还有它之精确性跟优越性也都是以往普通数字测速装置所达不到的。本文所介绍的就是一种基于AT89C51单片机平台电动机之测速仪，笔者从系统总体设计、系统硬件设计、系统电路设计以及系统软件设计几个方面对课题进行详细阐述。
关键词：转速测量；单片机；光电传感器；脉冲
Research on Speed Reflectometer Based on Infrared Reflection
Abstract: This paper introduces adopting photoelectric sensor measurement method for implementing the motor speed and the basic principle, completed the design of the software and hardware of a motor based on AT89C51 platform speedometer. Hardware systems include the pulse signal generation, pulse signal processing and display module, using C language programming, for this method is simple, high precision, stability good points.
In engineering practice, often encounter a variety of situations need to measure speed, such as engines, motors, winches, machine tool spindles and other rotating equipment, testing, operation and control, often need time-sharing or continuous measurement and display of their speed and instantaneous speed. To speed, we must first resolve the sampling problem. Production speed in the use table-mode technology, the methods used tachometer generator, the generator is about speed and sensed axle shaft connected to the generator speed reflects the speed high and low voltage level. In order to accurately measure speed, but also to ensure real-time measurement, requires instantaneous speed can be measured approach. Therefore, the measurement speed is significant.
Rotation speed is a very important status parameter of the motor. In the measurement and control of many motion systems, the rotation speed of the motor needs to be measured. Whether it is a DC speed regulation system or an AC speed regulation system, only the high-precision monitoring of the rotation speed can obtain high precision. Control System. So far, speed can be divided into two categories: analog circuit speed and digital circuit speed. With the development of microelectronics technology and the wide application of computer technology, a digital speed measuring device with a computer core has emerged. Such a speed measuring device has a wide measuring range, a flexible and versatile working mode, and a wide adaptability, and has the incomparable rapidness, accuracy and superiority of an ordinary digital speed measuring device.
Keywords:speed measurement; SCM; Photoelectric sensors; Motor; pulse
第一章 绪论
1.1 背景及意义
转速之测量于我们生活实践中应用非常普遍，可以说经常会遇到。且在各方面应用中都有着不同寻常之作用的发挥。往往转速的测定成为产品或产品控制系统的最重要的部分。虽然各种参数在不同的实际应用中不完全相同，但转速测量对于我国工业领域应用有着不同一般的意义。
转速是我们日常中经常接触到的物理量，它表示的涵义也很直观，即是某物体于单位时间内作圆周运动时所转动之圈数[2]。在我们平时生活里，这样的转速情形很容易被遇到，例如硬盘，我们经常能用到的。他不但要求转速达到比较高的水平同时又要保证它的稳定性。再比如说我们常用的出租车，它的计价器也利用了转速的应用。在机械设备的应用中，转速同样是衡量机械性能的一个必要的指标。
测速发电机常用方法目前主要是把测速发电机之主转轴还有待测轴作以连接，怎样判定发电机转转速高低？通常用以做判定的是发电机之电压，电压越高，转速也越高，反之越低。能测量转速，又要确保转速的实时性。因此转速的测量具有重要的意义。
1.2 国内外研究现状
在科学技术之迅速发展势头之催动下，转速测量也同样不甘示弱地变化着，最显著之变化即为成功实现“三化”转型：一化为电子化、二化为现代化、三化为小型化。在以前我们一直都在使用接触式测量仪表，此仪表最有代表性的莫过于离心式转速表了，当今这种曾经被热捧过的事物也未能摆脱被淘汰的命运；而闪光测速仪，虽然是一种非接触式仪表。现在在我们的生活里也有应用，但也要逐渐被淘汰了。非接触式的电子与数字化测速仪表已经开始取代传统，走进我们的生活。这样的转速仪表大多拥有同样的优点，读数精准是其优点、体积小也是、重量轻同样是它的优点所在，还有使用方便也是。这些优点还不是其所有，发动机稳定状态下之平均转速还能测定。
1.3 技术特点介绍
说到转速测量就不得不说其测量方法，真切地讲，转速测量依照分类标准不同其方法也是各异的，在本文中，依据本文所需，笔者只从它工作原理做一个分类，这样标准分类有这样三种形式：第一种即为模拟式、第二种为计数式、第三种是同步式。各个方法都有其不同的测量点，，其测试方法见表1-1所示。。计数式的分为机械，光电，电磁三种。它们的测量方法分别是机械式通过齿轮转动数字轮，光电式利用来自被测旋转体上的光，电磁式的线是光电管产生脉冲。特点也有不同。机械式简单廉价，光电式无扭矩损失。其中光电式和电磁式都是数字式转速计。模拟式里分为机械式，发动机式，还有一个是电容式。发动机式利用电机直流或交流电压与转速成正比，电容式是依靠电容充放电回路产生跟转速成正比之关系。机械式和发电机式都是陀螺测速仪。其中电容式和机械式相比，出来一样的简单以外，还多一个可远程指示的优点。
目录
第一章 绪论 3
1.1 背景及意义 3
1.2 国内外研究现状 3
1.3 技术特点介绍 4
1.4 课题研究的内容 4
第二章系统的总体设计 6
2.1 转速测量方法 6
2.2 转速测量原理 7
2.3 系统方案提出和论证 8
第三章 系统的硬件设计 11
3.1 单片机AT89C51阐述 11
3.2 单片机管脚介绍 12
3.3 振荡器特性及芯片擦除 12
第四章 系统的电路设计 15
4.1转速信号处理电路设计 15
4.2显示设计 17
第五章 系统的软件设计 19
5.1 设计语言 19
5.2 主程序初始化 19
5.3 源程序代码 19
第六章 小结 20
第七章 感谢 21
参考文献 22
附录 一 源程序代码 23
附录 二 原理图 30
参考文献
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