基于單片機(jī)的多功能轉(zhuǎn)速表-畢業(yè)設(shè)計(jì)

含正文，開題報(bào)告，圖紙，摘要，任務(wù)書等全套資料。

摘要

關(guān)于轉(zhuǎn)速表的設(shè)計(jì)已經(jīng)有很多可供參考,但大部分都是由機(jī)械式或模擬數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)的。 存在著體積大、精度低、不直觀、功耗大、功能少，而且采樣時(shí)間長，難以測(cè)得瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。 由于單片機(jī)具有體積小、控制功能強(qiáng)等特點(diǎn),故它在控制方面得到了廣泛的應(yīng)用。 我們所要設(shè)計(jì)的多功能轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)就是以單片機(jī)為核心來實(shí)現(xiàn)智能化儀表。它具有功能多,功耗小、直觀準(zhǔn)確,可顯示時(shí)間、限速報(bào)警系統(tǒng)、打印、瞬間轉(zhuǎn)速等優(yōu)點(diǎn)。文中闡述了該類轉(zhuǎn)速表的光電傳感器工作原理、結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用的譯碼器是MC14499，它是MOTOROLA公司的高集成度LED顯示驅(qū)動(dòng)器，采用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示驅(qū)動(dòng)4個(gè)LED數(shù)碼管。它集鎖存、譯碼、驅(qū)動(dòng)、掃描、時(shí)鐘于一體。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)速表，單片機(jī)，驅(qū)動(dòng)器MC14499

Abstract

On the rotational speed table design has many available, but mostly by mechanical or simulated digital circuits to achieve. There are large in size, precision low, not visual, electronics large, less functional and sampling time, it is difficult to detect instantaneous rotational speed. As the Micro Controller Unit with both small and control functions such strong characteristics, so it widely in control applications. We want multifunctional rotational speed control system is designed to the Micro Controller Unit as the core to achieve intelligent meters. It is more functional, small electronics, and visual accuracy, showing time, speed warning systems, printing, such as instant rotational speed advantage. The article explained the photoelectric sensors such rotational speed table operating principles, structure and rotational speed switching circuit design. The design is a decoder MC14499, which is integrated high degree LED Motorola companies that drive, a dynamic scanning driven four LED digital display control. It sets Suocun, decoding, driving, scanning, the clock on integration. 

Key words: the rotational speed, the Micro Controller Unit ,a decoder MC14499

前言

在工業(yè)過程實(shí)時(shí)控制中，轉(zhuǎn)速的檢測(cè)與控制一般占有很大的比重，它對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差及動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能都有著至關(guān)重要的影響,特別在自動(dòng)控制中，常常需要監(jiān)視機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況并將其反饋給控制裝置。所以，對(duì)于此類應(yīng)用來講，一個(gè)在較大速度范圍內(nèi)具有高分辨率的快捷而準(zhǔn)確的測(cè)速系統(tǒng)是必不可少的。傳統(tǒng)的模擬式測(cè)速儀受非線性、溫度變化和元件老化等因素的影響，在轉(zhuǎn)速檢測(cè)過程中很難滿足快速性和準(zhǔn)確性的要求。單片機(jī)的誕生標(biāo)志著計(jì)算機(jī)正式形成了通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩個(gè)分支.通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要用于海量高速數(shù)值運(yùn)算,不必兼顧控制功能,其數(shù)據(jù)總線的寬度不斷更新,從8位、16位迅速過度到32位、64位,并且不斷提高運(yùn)算速度和完善通用操作系統(tǒng),以突出其高速海量數(shù)值運(yùn)算的能力,在數(shù)據(jù)處理、模擬仿真、人工智能、圖象處理、多媒體、網(wǎng)絡(luò)通信中得到了廣泛的應(yīng)用;單片機(jī)作為最典型的嵌入式系統(tǒng),由于其微小的體積和極低的成本,廣泛應(yīng)用于家用電器、機(jī)器人、儀器儀表、工業(yè)控制單元、辦公自動(dòng)化設(shè)備以及通信產(chǎn)品中,成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中最重要的智能化工具.因此單片機(jī)的出現(xiàn)大大促進(jìn)了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,成為近代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展史上一個(gè)重要里程碑。
全書共分12章，第一章是單片機(jī)的概述和多功能轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)的任務(wù)要求；第二～三章介紹多功能轉(zhuǎn)速表的硬件結(jié)構(gòu)和光檢測(cè)器；第四章介紹AT89C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)；第五章介紹顯示轉(zhuǎn)速硬件結(jié)構(gòu)；第六章介紹直流穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)；第七章介紹看門狗電路及其在AT89C51復(fù)位電路中的功能；第八章介紹報(bào)警電路的硬件結(jié)構(gòu)；第九章介紹多功能轉(zhuǎn)速表的軟件設(shè)計(jì)及程序框圖；第十～十一章介紹單片機(jī)抗干擾技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試、維護(hù)；第十二章介紹了微型打印機(jī)電路的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)在參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，還有組員的研究與指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)，使得本次設(shè)計(jì)有充分的材料來說明其功能。在次謹(jǐn)向指導(dǎo)和幫助我完成設(shè)計(jì)的人表示誠摯的謝意。

目錄

第一章 概述 3
1.1  單片機(jī)的發(fā)展 3
1.2單片機(jī)的應(yīng)用 3
第二章 多功能轉(zhuǎn)速表硬件電路 5
2.1 轉(zhuǎn)速信號(hào)獲取電路 6
2.2 M/T法測(cè)速原理 6
2.3轉(zhuǎn)速計(jì)算及誤差分析 7
2.4轉(zhuǎn)速測(cè)量 9
第三章 產(chǎn)生脈沖的硬件部分介紹 10
3.1 光電轉(zhuǎn)換電路 10
3.1.1 光電探測(cè)器的介紹 10
3.1.2 光檢測(cè)器的設(shè)定 11
3.2運(yùn)算放大器基本特性 11
3.2.1常用運(yùn)算放大器類型 11
3.2.2運(yùn)算放大器的基本參數(shù) 12
3.3  555施密特觸發(fā)器結(jié)構(gòu)圖 14
3.3.1　施密特觸發(fā)器的電路特點(diǎn) 16
3.3.2 施密特觸工作原理 16
3.3.3 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 17
第四章 單片機(jī) 18
4.1 單片機(jī)AT89C51的了解 18
4.2 AT89C51的硬件部分簡述 19
第五章 顯示部分 21
5.1 鍵盤接口： 21
5.2 顯示器接口： 23
5.3 LED顯示器 26
5.3.1 數(shù)碼管結(jié)構(gòu) 26
5.3.2 數(shù)碼管工作原理 27
5.3.3 LED七段數(shù)碼管顯示方法 27
第六章 直流穩(wěn)壓電源的研制 29
6.1　+ 5V 直流穩(wěn)壓電路原理 29
6.2 + 5V 直流穩(wěn)壓電路參數(shù)設(shè)計(jì) 30
第七章  看門狗電路 32
7.1 抗干擾與看門狗 32
7.2硬件方式和軟件方式看門狗 32
7.2.1硬件看門狗 32
7.2.2軟件看門狗 33
7.3硬件方式看門狗MAX831L 33
7.3.1 MAX813L的封裝及引腳功能 33
7.3.2 MAX813L與單片機(jī)AT89C51接口電路圖 35
7.3.3 MAX813L對(duì)直流的監(jiān)控作用 35
第八章報(bào)警電路: 36
8.1聲音報(bào)警電路 36
第九章 軟件設(shè)計(jì)思路及方案 37
9.1軟件設(shè)計(jì)概述 37
9.2 軟件設(shè)計(jì)方案 37
9.2.1  主程序框圖及程序編程 37
9.2.2 按鍵框圖及程序編程 46
9.2.3 顯示程序框圖及程序編程 49
9.2.4、報(bào)警框圖及程序編程 52
第十章 單片機(jī)軟件和硬件抗干擾設(shè)計(jì) 54
10.1抗干擾的設(shè)計(jì)原則 54
10.1.1干擾的來源： 54
10.2  軟件抗干擾設(shè)計(jì) 54
10.3硬件抗干擾的設(shè)計(jì) 55
第十一 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù) 56
11.1 系統(tǒng)調(diào)試 56
11.1.1硬件調(diào)試 56
11.1.2軟件調(diào)試 56
11.1.3計(jì)算程序的調(diào)試方法 57
11.1.4綜合調(diào)試 57
11.2系統(tǒng)維護(hù)和維修 57
11.2.1 故障形成的原因 57
11.2.2 系統(tǒng)自檢程序 58
第十二章打印機(jī)的設(shè)計(jì) 59
12.1 P-μP-40/16A微型打印機(jī)的接口信號(hào) 59
12.2 TP-μP-40/16A微型打印機(jī)與單片機(jī)的連接 59
12.3  打印機(jī)程序編程 60
總結(jié) 62
參考文獻(xiàn)： 63
致謝 63