基于单片机的测速仪设计

1、基于单片机的测速仪设计日期:华北理工大学轻工学院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课程设计报告课程名称:E DA辅助设计项目名称:基于单片机的测速仪设计专业班级:口号:名:、项目说明转速是工程中应用非常广泛的一个参数，其测量方法较多，而模拟量的采集和 模拟处理一直是转速测量的主要方法，目前这种测量方法已不能适应现代科技发 展的要求。随着大规模及超大规模集成电路的发展， 使得全数字测量仪器越来越 普及，其转速测量仪器也可以用全数字化处理。在测量范围和测量精度方面都有 很

2、大提高。因此，本次设计的目的是：对各种测量转速的方法加以分析，针对不同的应用环境，利用AT 89S52系列单片机设计一种全数字化测速仪器。本设计 在通电后就会开始运行进行测速，由数码管进行显示当前转速，按下S1将会重置。、项目原理图1、原理图图1项目原理图2、各部分说明（1）电源部分DCO 02插座是带有插入断开开关，中心脚为 1脚,下面为2脚，侧面为3脚，插入时3脚断开。的一款给单片机提供 5v电压的电源。图2电源（2）S TC89 C52芯片S TC8 9C52是一个低功耗，高性能CM OS8位单片机，片内含具有如下特 点:40个引脚，4kBy t e sFl ash片内程序存储器，128

3、byt es的随机存取数 据存储器（RAM）,32个外部双向输入/输出（I/O） 口，5个中断优先级2层中断嵌套 中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDTC电 路，片内时钟振荡器。此外，STC89C52a计和配置了振荡频率可为0HZ并可通过 软件设置省电模式。空闲模式下，C PU暂停工作，而RAM定时计数器 仲行口，外 中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存 RA M的数据，停止芯片其它 功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDI P、TQF P和P LCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。图 3 STC8 9 C 52(3) 单片机复位部分1

4、 )复位功能：单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机,按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。 单片机也一样，当单片机 系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自 动从头开始。图4复位电路(4) 数码管部分I e d数码管(l ED Se gm en t Dis play s)是由多个发光二极管封装在一起组成“8字型的'件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。我采用的led数码管是段数为7段有的另加一个小数点，le d数码管根据LED的接 法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同 类型

5、的数码管 周6是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的， 只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。l ed数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。'AO tBL_ I _s. a & 日.M . . II rl n-l -r I p图5 数码管(5 )光电传感器部分光电传感器是利用光电子应用技术，将光信号转换成电信号从而检测被测目标 的一种装置。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测 方法具有精度高，反应快，非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵 活多样，体积小

6、。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射 测温和气体成分等；也可用来检测能转换成光量的其他非电量，如零件直径、表面粗 糙度、应变、位移、振动、速度和加速度，以及物体形状、工作状态等。光电式传感 器具有非接触，响应快，性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛 应用。光电传感器模块(6 )单片机晶振部分？外接晶振引脚XTAL1和TXAL2接外部晶振和微调电容的一端。振荡电路的频率就是晶体的固有频率。晶振电路结合单片机内部电路产生单片机所需的时 钟频率。晶振提高频率越高，单片机运行速度越快。单片机一切指令的执行都是 建立在晶振提供的时钟频率上。晶振三、项目中的器件及

7、其封装1、材料清单，如表1所示。表1项目材料清单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、项

8、目中元器件及其封装(1)STC 89 C 52单片机封装图 8ST C89C5 2(2) 0 8 0 5电阻封装图9 电阻(3)4位数码管封装图1 0 数码管(4)贴片按键封装1图11 贴片按键(5)电源封装图12电源(6 )电容封装1 RS 2图13 电容(7)点解电容封装图14点解电容(8)晶振封装图15晶振2(9 )光电三极管封装图16 光电三极管四、项目完成情况1、Sma r PDF导出图(1)整个PC Ba.B.B.B飞丿2Ip说：0旧31 > -p呻胡pis:轴：阶款*600 I LL 11 IF-1 I 1L LI I I 1密标OQOOSCiboFZcEG: ?s(2)T

9、op La yeraooooooc轮 cp 旷/ o c(3)Top O V erLayer(4) Bo t tom Laye roc00_ooo 01n000(5)BottomO verLayer底层丝印层无信息2、PCB的3D效果图UL09s.a.a.aUSl3R1貨 n soRSg1.EClR2 rnR3论R斗 LJRS nE36SIXI Cl a门00 30 00000400000QOOOOOOOOOOR12 nBGIf1IO rHID tnQI1?RU nR13M五、心得体会1、项目完成过程中遇到的问题及解决办法由于之前做过秒表的结课设计所以此次测速仪的设计得心应手，画 封装的技术也逐渐娴熟，所以没遇到什么难题。2、项目完成过程中的收获及体会经过这次的基于单片机的测速仪的设计，让我学到很多东西，但就我 个人感觉而言，学到的东西，对我今后的学习有重要的指导作用，这次学 习对我的确很重要，至少我认可了自己，在过去的三年里，还