单片机数显转速表的设计演讲稿

单片机数显转速表的设计

本设计的技术参数及要求直流电动机正常转速为1000转/分钟；测速传感器输出的光电脉冲个数为1024个/转；要求测速精度达到0.01%。1.总体思路m次脉冲本电路可分为以下几个单元模块：1、转速信号提取电模块2、整形模块3、单片机控制模块4、显示模块整体电路转速信号提取模块本设计采用光电编码器采集转速信号，选用每转输出1024个脉冲信号的编码器。转速信号提取电路光电编码器原理示意图整形模块：CD40106施密特触发器返回CD40106的内部结构用途及作用：CD40106为六施密特触发器，在此次设计中用来对脉冲信号进行整形，获得稳定的方波信号。CD40106原理图门电路有一个阈值电压，当输入电压从低电平上升到阈值电压或从高电平下降到阈值电压时电路的状态将发生变化。施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压，在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压。正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压。1.脉冲波的整形数字系统中，矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变，出现上升沿和下降沿不理想的情况，可用施密特触发器整形后，获得较理想的矩形脉冲。2.脉冲鉴幅幅度不同、不规则的脉冲信号施加到施密特触发器的输入端时，能选择幅度大于预设值的脉冲信号进行输出。显示电路部分本设计采用的是MAX7219接口芯片，4位LED采用的是共阴极接法静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。

动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单

片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。MAX7219/MAX7221是一种集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器,它连接微处理器与8位数字的7段数字LED显示。有一个外部寄存器用来设置各个LED的段电流。

一个方便的四线串行接口可以联接所有通用的微处理器。每个数据可以寻址在更新时不需要改写所有的显示。MAX7219/MAX7221同样允许用户对每一个数据选择编码或者不编码。整个设备包含一个150μA的低功耗关闭模式，模拟和数字亮度控制，一个扫描限制寄存器允许用户显示1-8位数据，还有一个让所有LED发光的检测模式。动态显示的另一种方案段码控制整体电路2.光电脉冲计数结果到电机转速的量纲转换计算方法脉冲计数法：

脉冲周期法：

3.两种方案的精度分析脉冲计数测量法的精度分析

脉冲周期法的精度分析结论通过利用增量式光电编码器采集转速信