直流电机的转速测试_自考毕业设计(编辑修改稿)

直流电机的转速测试_自考毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

另外，该引脚被略微拉高。 如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。 9) /PSEN：外部程序存储器的选通信号。 在由外部程序存储器取指期间每个机器周期两次 /PSEN 有效。 但在访问外部数据存储器时，这两次 有 效 的 /PSEN 7 信号将不出现。 10) EA/VPP：当 /EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000HFFFFH），不管是否有内部程序存储器。 注意加密方式 1 时， /EA 将内部锁定为 RESET；当 /EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。 在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（ VPP）。 11) XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 12) XTAL2：来自反向振荡器的输出。 （二）、最小系统的设计 复位电路 MCS51 单片机复位电路 是指 单片机的初始化操作。 单片机启运运行时，都需要先复 位，其作用是使 CPU 和系统中其他部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。 因而，复位是一个很重要的操作方式。 但单片机本身是不能自动进行复位的，必须配合相应的外部电路才能实现。 图 43 复位电路 复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。 为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分 合过程中引起的抖动而影响复位。 8 单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。 片内复位电路是复位引脚 RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触 发器用来抑制噪声，它的输出在每个机器周期的 S5P2，由复位电路采样一次。 复位电路通常采用上电自动复位（图 44(a)）和按钮复位 (图 44(b))两种方式。 图 44 RC 复位电路 单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器 PC＝0000H，这表明程序从 0000H 地址单元开始执行。 单片机冷启动后，片内 RAM为随机值，运行中的复位操作不改变片内 RAM 区中的内容， 21 个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值，见表。 值得指出的是，记住一些特殊功能寄存器复位后的主要状态，对于了解单片机 的初态，减少应用程序中的初始化部分是十分必要的。 说明：表 41 中符号 *为随机状态 ： 表 41 寄存器复位后状态 表 9 PSW＝ 00H，表明选寄存器 0 组为工作寄存器组； SP＝ 07H，表明堆栈指针指向片内 RAM 07H 字节单元，根据堆栈操作的先加后压法则，第一个被压入的内容写入到 08H 单元中； PoP3＝ FFH，表明已向各端口线写入 1，此时，各端口既可用于输入又可用于输出。 IP＝ 00000B，表明各个中断源处于低优先级； IE＝ 000000B，表明各个中断均被关断； 系统复位是任何微机系统执行的 第一步，使整个控制芯片回到默认的硬件状态下。 51 单片机的复位是由 RESET 引脚来控制的，此引脚与高电平相接超过 24个振荡周期后， 51 单片机即进入芯片内部复位状态，而且一直在此状态下等待，直到 RESET 引脚转为低电平后，才检查 EA 引脚是高电平或低电平，若为高电平则执行芯片内部的程序代码，若为低电平便会执行外部程序。 51 单片机在系统复位时，将其内部的一些重要寄存器设置为特定的值，至于内部 RAM 内部的数据则不变。 晶振电路 晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二 端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。 AT89C51 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。 引脚XTAL1 和 XTAL2 分别是此放大器的输入端和输出端。 这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。 外接晶体谐振器以及电容 C1 和C2 构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。 对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。 因此，此系统电路的晶体振荡器的值为 12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值约为 30μ F。 在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。 晶体振荡电路 (图 45)。 晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。 10 图 45 晶振电路 最小系统的仿真 最小系统的仿真如下所示： 图 46 最小系统的仿真 11 （三）、光电编码器的原理及选型 光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量 的传感器。 这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。 光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。 由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。 此外 ， 为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差 Π /2 的两路脉冲信号。 光电编码器是一种角度（角速度）检测装置，他将输入给轴的角度量，利用光电转换原理换成的电脉冲或数字量，具有体积小，精度高，工作可靠，接口 数字化等优点，广泛应用于数控机床、回转台、伺服转动、机器人、雷达、军事目标测定等需要检测角度的装置和设备中。 图 47 所示为光电编码器原理 图 47 光电编码器原理 根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。 根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。 1）、 增量式编码器 增量式编码器 如图 48， 是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲 A、 B和 Z 相； A、 B 两组脉冲相位差 π /2，从而可方便地判断出旋转方向，而 Z 相为每转一个脉冲，用于基准点定位。 它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。 其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。 12 图 48 增量式编码器 2）、 绝对式编码器 绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各 光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。 这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。 显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有 N 位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有 N 条码道。 目前国内已有 16 位的绝对编码器产品。 绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（ 格雷码 ）方式进行光电转换的。 绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。 编码的设计可采用二进制码、循环码、二进制 补码等。 它的特点是 ， 可以直接读出角度坐标的绝对值 ； 没有累积误差；电源切除后位置信息不会丢失。 但是分辨率是由二进制的位数来决定的，也就是说精度取决于位数，目前有 10 位、 14 位等多种。 3）、 混合式绝对值编码器 混合式绝对值编码器，它输出两组信息：一组信息用于。