基于單片微機和波形記錄系統設計的電機速度檢測

摘要：本文采用AT89C51單片機智能測速儀控制。電機在運行過程中需要監控，速度是必要的一個參數。本系統進行電機速度測量，可進行PC通訊，顯示電機轉速，并觀察電機運行的基本情況。主要采用AT89C51作為控制核心，由霍爾傳感器，LED數碼管，NE555，L298N，運算放大器等組成，詳細介紹了SCM測速系統。充分發揮單片機的性能。重點是測量速度和顯示。其優點是硬件電路簡單，軟件功能完善，測速精度高，控制系統可靠，性能價格比高等特點。

關鍵詞：單片微機；波形記錄系統；電機速度

一、簡介

單片機是計算機技術，大規模集成電路技術和控制技術的產物。單片機具有性能高，速度快，體積小，價格低廉，穩定可靠，應用廣泛等一般性強的優勢。通過使用單片機應用系統對電機速度和記錄波形測量和控制行業，一些壽命的旋轉設備的速度和需要控制儀器和設備的速度控制和測量，將大大提高生產效率和生產質量，給工業生產和生活帶來便利，大大促進了技術和文明的發展。 Dc電機作為執行器廣泛應用于各種控制系統，驅動和速度精度是電機的關鍵工作穩定。為此，我們提出了直流電機驅動和速度測量系統的設計方法，為直流電機制造，最終確定了設計和應用提供參考。電路結構的速度控制系統及相關理論發展非常迅速，隨著電力電子設備的可控切斷的出現，其實現斬波器的應用和PWM技術的應用越來越廣泛。但在具體的系統設計中，由于集成度低，使得電路非常復雜，速度調試應用不方便。為了準確測量速度，確保實時測量，測量瞬時速度。隨著微電腦的廣泛應用，特別是高性能單片機的出現，轉速一般用于測量數字方式，單片機作為智能微機的核心，而不是機械或模擬的一半結構體。

二、設計內容和要求

微控制器家族控制器，設計電機速度檢測和波形記錄系統，通過單片機檢測電機轉速和速度圖。

（1）做芯片MCU，設計電機驅動，實現精準控制；

（2）使用傳感器來檢測電機轉速，圖形渲染速度發生變化；

（3）控制器應有鑰匙，數字顯示配置等；

（4）達到一定的精度。

三、主要硬件系統介紹

（一）AT89C51的基本組件

AT89C51由CPU和8個部分組成，它們通過單個總線連接到分片，其基本結構仍然是一般的CPU芯片結構模式，但用于具有集中控制方式的特殊功能寄存器的功能單元的控制。 CPU和八個組件功能的作用如下：中央處理器CPU：它是單片機的核心，完成了操作和控制功能。

內部數據存儲：中國共產黨的AT89C51芯片擁有256個RAM單元，可以作為128個單元之前的存儲器，其地址為00h7fh。通常表示內部數據存儲器是指前128個單元，以下簡稱為內部RAM。特殊功能寄存器：用于管理片上組件，控制，監控，控制和狀態寄存器，是RAM區域的特殊功能，位于內部RAM的128個單元中，地址為80hFFH。

內部程序存儲器：AT89C51芯片內部共有4k單位，用于存儲程序，原始數據或形式，稱為內部ROM。

并行I / O口：AT89C51芯片內部有四個8個I / O口（P0，P1，P2，P3），以實現并行數據的輸入輸出。

串口：用于實現單片機與其他設備之間的串行數據傳輸。

定時器：AT89C51芯片具有兩個16位定時器，用于實現定時或計數功能，并通過其定時或計數結果來控制計算機。

中斷控制系統：該芯片共有5個中斷源，即兩個外部中斷，定時器/計數器中斷2個串行中斷和1個。

振蕩電路：它是一種外部石英晶體和微調電容，可使89 c51 MCU的時鐘脈沖序列成為時鐘電路。系統允許最高的晶體頻率為12 MHZ。

（二）芯片擦除

整個陣列和三個鎖定的PEROM電擦除可以與正確的控制信號組合，并將ALE引腳保持在低電平10 ms以完成。在芯片刷操作中，代碼數組通過寫入“1”而不是在辦公室全部空的內存字節是重復編程，必須采取措施。

另外AT89C51還配有靜態邏輯，在靜態邏輯條件下可以低至零頻，軟件支持兩種可選省電模式。在空閑模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數器，串口和中斷系統仍然在工作。在斷電模式下，保存RAM和凍結振蕩器的內容，禁止其他芯片使用功能，直到硬件復位。

四、系統軟件設計和調試

電路調試是實現整個系統工作的關鍵步驟，我們將整個調試過程分為三個部分：硬件調試，軟件調試和集成調試。

硬件調試主要針對我的單片機硬件電路調試速度測量系統。第一階段是分別對每個軟件調試設計電路進行調試。在分開的硬件和軟件調試中，軟硬件集成調試成功。

五、結論

電機被廣泛應用，許多地方都適用于電機，電機轉速也是電機的一種。所以這個設計在未來使用也有很大的空間，通過設計電機的速度也很好看看如何測試問題，有一份工作在后來也有很多幫助。

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作者簡介：高洋（1993），男，山西大同人，本科，山西農業大學信息學院在讀生，研究方向：電氣工程及其自動化。