题目名称：基于单片机的测速表设计
系电气工程系。
专业： 电气工程及其自动化
班级： 电控。
学号。学生姓名。
指导教师。职称。
20年07月01日。
目录。一、摘要1
二、总体方案设计1
1、总体框图1
2、工作原理1
三、系统硬件设计2
1、单片机说明2
2、电源电路4
3、led显示电路5
4、键盘电路6
5、晶振电路7
6、复位电路7
7、传感检测电路设计9
8、报警电路10
四、系统软件设计11
五、总结14
六、参考文献15
七、附录16
1、c程序源码16
2、电气原理图23
一、摘要。利用单片机的定时器/计数器定时和计数功能设计一个电机转速测量系统。为了研制简单可靠的直流电机测速装置，提出了基于单片机和集成芯片设计电机转速测量系统的方案。
介绍了霍尔传感器测速的工作原理，设计了系统的硬件电路和软件。该系统以at89$51单片机为核心，主要包括电源模块、按键模块、转速测量电路模块和显示模块等，通过将脉冲信号送入单片机系统进行计数运算，并将转速测量结果显示在led上。运行试验表明，系统结构简单，工作稳定可靠，满足电机的测速要求。
文中介绍一种采用霍尔传感器来采集电机轴的脉冲信号的方法，转速脉冲信号经过处理后送给单片机，实现了转速的实时精确测量，文中设计了基于单片机和霍尔元件的直流电机测速系统硬件电路。
关键字：单片机、测速、led驱动显示。
二、系统总体方案设计。
1、总体框图。
图1 总体框图。
2、工作原理。
本设计以at89s51为核心，通过霍尔传感器来检测电动机的运转情况进而实现测量电机的速度，最后用led能直观的将速度显示给用户。
本测速表由传感检测电路、at89s51单片机、led显示电路、报警电路和系统软件组成。 系统软件包括主程序模块、单片机和显示模块的初始化模块、显示模块、频率测量模块、数据拆分模块、报警模块等。
该设计能实时地将所测的速度显示出来。该速度表能将传感器输入到单片机的脉冲信号的宽度(传感器将车速转变成相应宽度的脉冲信号) 实时地测量出来，然后通过单片机计算出速度， 再将所得的数据存储到串口数据存储器， 并由led显示模块实时显示出所测速度。设计时， 应综合考虑测速精度和系统反应时间。
三、系统硬件设计。
1、单片机说明。
1）单片机选型。
本设计所采用的at89s51/ls51单片机是低功耗的、具有4kb**课编flash存储器的单片机。它与通用80c51系列单片机的指令系统和引脚兼容。片内的flash可允许**重新编程，也可使用非易失性存储器编程。
他将通用cpu和**可编程flash集成在一个芯片上，形成了功能强大、使用灵活和具有较高性能性价比的微控制器。
2）单片机引脚介绍。
图2 单片机(at89s51)的引脚功能图。
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（0000h-ffffh），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。
3）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。
4）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，**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。
2、电源电路。
电源模块如图2 电源电路，考虑到测量仪器的应用应方便，本设计采用9v干电池经lm7805稳压，供给at89s51单片机模块、复位电路模块、led显示模块等所需的工作电源，电源正常工作由led指示灯指示。
3、led显示电路。
本设计采用单片机的串口和ch451-24扩展并口实现led静态驱动显示模块显示电路如图4所示。
图4 led显示电路。
1）ch451-24芯片介绍。
ch451-24是一个整合了数码管显示驱动和键盘扫描控制以及up监控的多功能外围芯片。ch451-24内置rc振荡电路，可以直接动态驱动8为数码管或者64位led，有bcd译码或不译码功能。可以实现数据的左移、右移、左循环、右循环、各位数字独立闪烁灯功能。
2)段码表。
表1 led段码表。
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