基于單片機(jī)的測速儀設(shè)計(jì)

1、基于單片機(jī)的測速儀設(shè)計(jì)日期:華北理工大學(xué)輕工學(xué)院Qi ng Go n g Colle ge N o r th Chi n a Un iversit y o f Science and T ech no logy課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱:E DA輔助設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱:基于單片機(jī)的測速儀設(shè)計(jì)專業(yè)班級:口號:名:、項(xiàng)目說明轉(zhuǎn)速是工程中應(yīng)用非常廣泛的一個(gè)參數(shù)，其測量方法較多，而模擬量的采集和 模擬處理一直是轉(zhuǎn)速測量的主要方法，目前這種測量方法已不能適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā) 展的要求。隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展， 使得全數(shù)字測量儀器越來越 普及，其轉(zhuǎn)速測量儀器也可以用全數(shù)字化處理。在測量范圍和測量精度方面都有 很

2、大提高。因此，本次設(shè)計(jì)的目的是：對各種測量轉(zhuǎn)速的方法加以分析，針對不同的應(yīng)用環(huán)境，利用AT 89S52系列單片機(jī)設(shè)計(jì)一種全數(shù)字化測速儀器。本設(shè)計(jì) 在通電后就會開始運(yùn)行進(jìn)行測速，由數(shù)碼管進(jìn)行顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速，按下S1將會重置。、項(xiàng)目原理圖1、原理圖圖1項(xiàng)目原理圖2、各部分說明（1）電源部分DCO 02插座是帶有插入斷開開關(guān)，中心腳為 1腳,下面為2腳，側(cè)面為3腳，插入時(shí)3腳斷開。的一款給單片機(jī)提供 5v電壓的電源。圖2電源（2）S TC89 C52芯片S TC8 9C52是一個(gè)低功耗，高性能CM OS8位單片機(jī)，片內(nèi)含具有如下特 點(diǎn):40個(gè)引腳，4kBy t e sFl ash片內(nèi)程序存儲器，128

3、byt es的隨機(jī)存取數(shù) 據(jù)存儲器（RAM）,32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O） 口，5個(gè)中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套 中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDTC電 路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。此外，STC89C52a計(jì)和配置了振蕩頻率可為0HZ并可通過 軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，C PU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器 仲行口，外 中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RA M的數(shù)據(jù)，停止芯片其它 功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDI P、TQF P和P LCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。圖 3 STC8 9 C 52(3) 單片機(jī)復(fù)位部分1

4、 )復(fù)位功能：單片機(jī)復(fù)位電路就好比電腦的重啟部分，當(dāng)電腦在使用中出現(xiàn)死機(jī),按下重啟按鈕電腦內(nèi)部的程序從頭開始執(zhí)行。 單片機(jī)也一樣，當(dāng)單片機(jī) 系統(tǒng)在運(yùn)行中，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時(shí)候，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自 動從頭開始。圖4復(fù)位電路(4) 數(shù)碼管部分I e d數(shù)碼管(l ED Se gm en t Dis play s)是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8字型的'件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。我采用的led數(shù)碼管是段數(shù)為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，le d數(shù)碼管根據(jù)LED的接 法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因?yàn)椴煌?類型

5、的數(shù)碼管 周6是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的， 只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。l ed數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車站，家電等場合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。'AO tBL_ I _s. a & 日.M . . II rl n-l -r I p圖5 數(shù)碼管(5 )光電傳感器部分光電傳感器是利用光電子應(yīng)用技術(shù)，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號從而檢測被測目標(biāo) 的一種裝置。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。光電檢測 方法具有精度高，反應(yīng)快，非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈 活多樣，體積小

6、。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射 測溫和氣體成分等；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量的其他非電量，如零件直徑、表面粗 糙度、應(yīng)變、位移、振動、速度和加速度，以及物體形狀、工作狀態(tài)等。光電式傳感 器具有非接觸，響應(yīng)快，性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動化裝置和機(jī)器人中獲得廣泛 應(yīng)用。光電傳感器模塊(6 )單片機(jī)晶振部分？外接晶振引腳XTAL1和TXAL2接外部晶振和微調(diào)電容的一端。振蕩電路的頻率就是晶體的固有頻率。晶振電路結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí) 鐘頻率。晶振提高頻率越高，單片機(jī)運(yùn)行速度越快。單片機(jī)一切指令的執(zhí)行都是 建立在晶振提供的時(shí)鐘頻率上。晶振三、項(xiàng)目中的器件及

7、其封裝1、材料清單，如表1所示。表1項(xiàng)目材料清單C ommentDe s i gn a torFoo tpr i ntQ uan t i ty10K 1%R 1 R 2 R3 R4 R 5 R6 R7 R8 R908 0 592 0 K 1 %R10R130805230p f / 5 Ov5 %C1 C208 0 52S W-P BS1S MD110uf/25v5*11EC 1RB .2/.41STC89C52U3PDIP 401Dc0 0 2US1DI P16 K 1 %Rll R1 208 0 52XTALX1HC 4 9S13 6 41 SVl203641BPW5 CQlRoHSl2、項(xiàng)

8、目中元器件及其封裝(1)STC 89 C 52單片機(jī)封裝圖 8ST C89C5 2(2) 0 8 0 5電阻封裝圖9 電阻(3)4位數(shù)碼管封裝圖1 0 數(shù)碼管(4)貼片按鍵封裝1圖11 貼片按鍵(5)電源封裝圖12電源(6 )電容封裝1 RS 2圖13 電容(7)點(diǎn)解電容封裝圖14點(diǎn)解電容(8)晶振封裝圖15晶振2(9 )光電三極管封裝圖16 光電三極管四、項(xiàng)目完成情況1、Sma r PDF導(dǎo)出圖(1)整個(gè)PC Ba.B.B.B飛丿2Ip說：0舊31 > -p呻胡pis:軸：階款*600 I LL 11 IF-1 I 1L LI I I 1密標(biāo)OQOOSCiboFZcEG: ?s(2)T

9、op La yeraooooooc輪 cp 曠/ o c(3)Top O V erLayer(4) Bo t tom Laye roc00_ooo 01n000(5)BottomO verLayer底層絲印層無信息2、PCB的3D效果圖UL09s.a.a.aUSl3R1貨 n soRSg1.EClR2 rnR3論R斗 LJRS nE36SIXI Cl a門00 30 00000400000QOOOOOOOOOOR12 nBGIf1IO rHID tnQI1?RU nR13M五、心得體會1、項(xiàng)目完成過程中遇到的問題及解決辦法由于之前做過秒表的結(jié)課設(shè)計(jì)所以此次測速儀的設(shè)計(jì)得心應(yīng)手，畫 封裝的技術(shù)也逐漸嫻熟，所以沒遇到什么難題。2、項(xiàng)目完成過程中的收獲及體會經(jīng)過這次的基于單片機(jī)的測速儀的設(shè)計(jì)，讓我學(xué)到很多東西，但就我 個(gè)人感覺而言，學(xué)到的東西，對我今后的學(xué)習(xí)有重要的指導(dǎo)作用，這次學(xué) 習(xí)對我的確很重要，至少我認(rèn)可了自己，在過去的三年里，還