基于单片机的电机转速计设计

基于单片机的电机转速计设计内容摘要：

=3V～ 15V 逻辑 0(SPACE)=+3～＋ 15V； 在 RTS、 CTS、 DSR、 DTR 和 DCD 等控制线上：信号有效（接通， ON 状态，正电压）＝ +3V～ +15V 信号无效（断开， OFF 状态，负电压 )=3V～15V TTL 输出 高电平 ，输出低电平。 在室温下，一般输出高电平是 ，项目 符号 测试条件 最小 典型 最大 单位 输入 正向压降 VF IF=10mA V 反向电流 IR VR=5V 10 μA 波长 λp I=10mA 940 nm 输出 集电极暗电流 ICEO E=0mW/cm178。 VCE=20V 1 μA 集电极光电流 IL VCE=5V IF=10mA mA 饱和压降 VCE(sat) IF=10mA IC= V 传输特性 上升时间 Tr VCE=5V IC=2mA RL=100OΩ 5 μs 下降时间 Tf 5 Ms 沈阳理工大学学士学位论文 13 输出低电平是。 最小输入高电平和低电平：输入高电平 =，输入低电平 =，噪声容限是。 互联的话一定要做电平转换的。 max232 等芯片就是完成电平转换的。 本文采用的是 MAX232CPE 电平转换器，第一字母表应用级别。 C 为商用级。 第二字母，表示封装， P 为 PDIP 封装，有 16 管脚。 第三字母，表示引脚数， E 为 16PIN。 MAX232CPE用于完成计算机 232 端口数据电平转换，连接 CMOS 电路的，换言之，如果离开它 ，我们就无法用软件监控电源状态了，需要串口返回信号。 MAX232CPE 完成 232 电平与TTL 电平转换，提供一个本地借口，为调试和维护提供方便。 TXD 接 SX52 的 RA2 脚，RXD 接 RA3 脚， RSRXD 和 RSTXD 是 RS232 电平，为标准串口电平。 数据可以从串口输入到单片机 SX52， SX52 再把数据送到 RTL8019AS 传出去。 用于嵌入式设备上的应用。 MAX232CPE 管脚如图 所示。 图 电平转换器 MAX232CPE 管脚 引脚介绍： 第一部分是电荷泵电路。 由 6 脚和 4 只电容 构成。 功能是产生 +12v 和 12v 两个电源，提供给 RS232 串口电平的需要。 第二部分是数据转换通道。 由 1 1 1 14 脚构成两个数据通道。 其中 13 脚（ R1IN）、 12沈阳理工大学学士学位论文 14 脚（ R1OUT）、 11 脚（ T1IN）、 14 脚（ T1OUT）为第一数据通道。 8 脚（ R2IN）、 9 脚（ R2OUT）、10 脚（ T2IN）、 7 脚（ T2OUT）为第二数据通道。 TTL/CMOS 数据从 T1IN、 T2IN 输入转换成 RS232 数据从 T1OUT、 T2OUT 送到电脑 DB9 插头； DB9 插头的 RS232 数据从 R1IN、 R2IN 输入转换成 TTL/CMOS 数据后从 R1OUT、 R2OUT 输出。 第三部分是供电。 15 脚 GND、 16 脚 VCC（ +5v）。 电位器 3296 电位器 3296（如图 ） 广泛应用于仪器仪表、电器、音响设备、通讯、医疗设施、安防产品、 UPS 电源、工业控制电视机、录像机、 MP Mp VCD 机、 DVD 机、电话机、办公自动化设备和信息通讯设备等领域。 电位器的作用是调节电压，包含直流电压与信号电压，以及电流的大小。 电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点 与任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。 电位器是一种可调的电子元件，它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。 当电阻体的两个固定触点之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。 它大多是用作分压器，这时电位器是一个四段元件。 电位器基本上就是滑动变阻器，有几种样式，一般用在音箱音量开关和激光头功率大小调节电位器是一种可调的电子元件。 它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。 当电阻体的两个固定触点之间外加一个电压 时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。 下面是 3296 电位器的相关分类。 沈阳理工大学学士学位论文 15 图 电位器 3296 1. 按电阻材料分类 线绕电位器：它的电阻体是用电阻丝绕在涂有绝缘材料的金属或非金属板上制成的。 它又可分为通用、精密、大功率、预调试线绕电位器。 非线绕电位器：可分为实心电位器、膜式电位器 实心电位器：它又可分为有机合成，无机合成导电塑料 膜式电位器：它又可分为碳膜电位器，金属膜电位器 2. 按调节方式分类：旋转式电位 器，推拉式电位器，直滑式电位器 3. 按电阻值变化规律分类：直线式电位器，指数式电位器，对数式电位器 4. 按 结构特点分类：单圈电位器，多圈电位器，双联电位器，多联电位器，抽 头式电位器，开关式电位器，锁紧式电位器，非锁紧式电位器，贴片式电位器。 5. 按驱动方式不同分类：手动调节电位器，电动调节电位器 6. 其他分类方式：普通电位器，磁敏电位器，光敏电位器 ，电子电位器，步 进电位器。 标准包装： 50/管 类别：电位器 系列： 3296 密封式 沈阳理工大学学士学位论文 16 电阻（欧姆）范围： 10 欧姆 —2 兆欧姆 功率（瓦特）： ， 1/2W 公差：177。 10% 转数： 25 调节类型：顶部调整 安装类型：通孔 电阻材料：金属陶瓷 封装外壳： 方形 L x W x H ( x x ) 封装：管装 单片机 AT89C51 介绍 AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（ FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。 该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储 器制造技术制造，与工业标准的MCS51 指令集和输出管脚相兼容。 由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 图 是常用的一种单片机，型号为 AT89C51，它将计算机的功能都集成到这个芯片内部去了，就这么一个小小的芯片就能构成一台小型的电脑，因此叫做单片机。 图 AT89C51 芯片 它有 40 个管脚，分成两排，每一排各有 20 个脚，其中左下角标有箭头的为第 1 脚，然后按逆时针方向依次为第 2 脚、第 3 脚„„第 40 脚。 在 40 个管脚中，其中有 32 个脚可用于各种控制，比如控制小灯的亮与灭、控制电机的正转与反转、控制电梯的升与降等，这 32 个脚叫做单片机的“端口”，在单片机技术中，每个端口都有一个特定的名字，比如第一脚的那个端口叫做“ ”。 沈阳理工大学学士学位论文 17 AT89C51 单片机的功能： 主要特性： ◆ 与 MCS—51 兼容 ◆ 4K 字节可编程闪烁存储器 ◆ 寿命： 1000 写 /擦循环 ◆ 数据保留时间： 10 年 ◆ 全静态工作： 0Hz24Hz ◆ 三级程序存储器锁定 ◆ 128*8 位内部 RAM ◆ 32 可编程 I/O 线 ◆ 两个 16 位定时器 /计数器 ◆ 5 个中断源 ◆ 可编程串行通道 ◆ 低功耗的闲置和掉电模式 ◆ 片内振荡器和时钟电路 管脚说明 （图 ） ： 图 AT89C51 管脚分布 沈阳理工大学学士学位论文 18 VCC：供电电压 ， GND：接地。 P0： P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。 当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 P0 能够用于外部程序数据存 储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。 在 FLASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FLASH 进行校验时， P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。 P1： P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O口， P1 口缓冲器能接收输出 4TTL门电流。 P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入， P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 在 FLASH 编程和校验时， P1 口作为第八位地址接收。 P2： P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收，输出 4 个TTL 门电流，当 P2 口被写 ―1‖时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。 这是由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时， P2 口输出地址的高八位。 在给出地址 ―1‖时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。 当 P3 口写入 ―1‖后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口。 P3 口管脚备选功能 ： RXD（串行输入口） ◆ TXD（串行输出口） ◆ /INT0（外部中断 0） ◆ /INT1（外部中断 1） ◆ T0（记时器 0 外部输入） ◆ T1（记时器 1 外部输入） ◆ /WR（外部数据存储器写选通） ◆ /RD（外部数据存储器读选通） 沈阳理工大学学士学位论文 19 ◆ P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时， ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是 ：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。 如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。 此时， ALE 只有在执行 MOVX， MOVC指令是 ALE 才起作用。 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。 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 信号将不出现。 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）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 振荡器特性： XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出。 该反向放大器可以配置为片内振荡器。 石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。 如采用外部时钟源驱动器件， XTAL2 应不接。 有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但 必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。 芯片擦除： 整个 PEROM 阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持 ALE管脚处于低电平 10ms 来完成。 在芯片擦操作中，代码阵列全被写 ―1‖且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。 此外， AT89C51 设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。 在闲置模式下， CPU 停止工作。 但 RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。 在掉电模式下，保存 RAM 的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复 位为止。 沈阳理工大学学士学位论文 20 最小系统的设计 复位电路 MCS。