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方案选用单光束反射式红外光电传感器，其特点是用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成其检测距离为采用非接触检测方式。

封装实物图为发光二极管，为光敏三极管。

光电转速计各系统模块的工作原理信号采集模块工作原理检测转盘上周围均匀贴有张反高转速的测量，测量精度与转速无关，因而具有较宽的应用范围和广阔的应用前景。

第章光电转速计的系统设计光电转速计的系统框图光电转速计各系统模块的功能介绍信号采集模块用来对信号采样，经过放大整形电路对信号进行放大和整形，在送入单片机进行数据的处理和转换。

单片机模块对处理过的信号进行转换成转速的实际值，送入液晶显示模组。

液晶显示模块用来显示所测量到转速。

液晶显示模块用来显示所测量到转速。

光电转速计的系统设计光电转速计的系统框图光电转速计各系统模块的功能介绍信号采集模块用来对信号采样，经过放大整形电路对信号进行放大和整形，在送入单片机进行数据的处理和转换。

部分内容简介精确度，并加快了采样的速率，具有较好的实时性。

本文介绍的测速方法使用于低高转速的测量，测量精度与转速无关，因而具有较宽的应用范围和广阔的应用前景。

第章光电转速计的系统设计光电转速计的系统框图光电转速计各系统模块的功能介绍信号采集模块用来对信号采样，经过放大整形电路对信号进行放大和整形，在送入单片机进行数据的处理和转换。

单片机模块对处理过的信号进行转换成转速的实际值，送入液晶显示模组。

液晶显示模块用来显示所测量到转速。

光电转速计各系统模块的工作原理信号采集模块工作原理检测转盘上周围均匀贴有张反光纸，并被直接固定在被测轴上，安装时光电对管正对转盘上每张反光纸，当被测轴转动时带动反光纸转动，光电对管通过对转盘上反光纸进行耦合从而产生数字脉冲。

脉冲经过整形放大送入单片机的计数端。

单片机控制模块工作原理本设计基于，其内部有两个位定时计数器。

在程序设计时定时计数器作为秒定时使用，将定时计数器作为对脉冲的计数器使用。

单片机计数端在接收到脉冲对脉冲进行计数，每隔秒提取和的计数数据，并进行相应的运算，对进制数据进行处理，得到进制数据，送显示缓存进行输出。

第二章光电转速计设计的方案论证电源模块模块稳定工作，必须有可靠的电源。

我们考虑了两种电源方案。

方案采用的稳压电源。

此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供使用缺点是各模块都采用电源，会使系统更复杂，且可能影响电路电平。

方案二采用单片机控制模块提供电源。

此方案优点是系统简明扼要，节约成本缺点是输出功率不高。

综上所述，我们选择第二种方案。

信号采集模块该模块分为两个部分信号的产生和信号的处理信号的产生信号的产生我们会用到传感器件，我们考虑了两种方案。

方案选用单光束反射式红外光电传感器，其特点是用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成其检测距离为采用非接触检测方式。

封装实物图为发光二极管，为光敏三极管。

它具有很好的开关特性，使用于耦合电路，控制电路，及信号传递电路。

图图原理图方案二选用光敏电阻作为光电传感器。

其特点是采用硅光材料感光技术，敏度高，反应速度快，光谱特性及阻值致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，其检测距离为缺点是阻值受温度影响甚大。

实物封装如下图，光敏电阻广泛用于光源的检测，光照大小检测。

比较上述两种方案，利用光电对管的开关特性，检测电机转速比较容易实现，因此选择方案。

信号的处理转速信号是脉冲信号，需要进步放大整形，才能是单片机更易识别。

我们考虑了两种方案。

方案信号经发大后，再经电压比较器，对光脉冲信号进行整形，得到个较好的脉冲信号，在经过进行二次整形，以便达到理想的处理效果。

此外，加个电容进行滤波。

方案二信号经放大后，再经电压比较器，对光脉冲信号进行整形，再由两个与非门构成触发器对信号进行滤波及二次整形。

对比两种方案，方案较为经济，且实现方便，因此选择方案。

单片机控制模块本设计是基于单片机的基础上完成的，我们下面对其做个介绍。

如图所示是种带字节闪烁可编程可摖除只读储存器的低电压，高性能位微处理器，俗称单片机。

该器件采用高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能位和闪烁存储器组合在单个芯片中，的是种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了种灵活性高且价廉的方案。

有个引脚，个位并行口，个全双工串行口同时内含个中断源，个优先级，个位定时计时器，的程序存储，可扩展至的数据存储器，可在扩展，特殊功能寄存器。

如图所示图单片机的组成单片机的功能主要特性与兼容字节可编程闪烁存储器寿命写擦循环数据保留时间年全静态工作三级程序存储器锁定位内部可编程线两个位定时器计数器个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路管脚说明图供电电压，接地。

口口为个位漏级开路双向口，每脚可吸收门电流。

当口管脚第次写时，被定义为高阻输入。

能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据地址的第八位。

在编程时，口作为原码输入口，当进行校验时，输出原码，此时外部必须被拉高。

口口是个内部提供上拉电阻的位双向口，口缓冲器接收输出门电流。

口管脚写入后，被内部上拉为高，可用作输入，口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在编程和校验时，口作为第八位地址接收。

口口为个内部上拉电阻的位双向口，口缓冲器可接收，输出个门电流，当口被写时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

口当用于外部程序存储在闲置模式下，停工作。

但，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。

在掉电模式下，保存的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下个硬件复位为止。

出于单片机在测量转速方面具有体积小性能强成本低等特点，可以保证测量的精度，我们这里的设计便基于。

液晶显示模块显示模块是输出设备，是人机交流的重要环节方案选用开发板上的串行显示转速，四位数码管显示的数据制约性比较大，无法实现显示多个信息。

方案二选用开发板上的选用显示信息，可显示个字符。

如图所示，其特点是轻薄短小耗电量低无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等。

综合上述两种方案，因此选择方案二进行信息输出。

如图引脚介绍脚般接地。

脚接电源。

脚液晶显示器对比度调整端，接电源对比度最弱，接地时对比度最高对比度过高时会产生鬼影，使用时可以通过个的电位器调整对比度。

脚为寄存器选择高电平时选择数据寄存器低电平时选择指令寄存器。

脚为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

脚或端为使能端，下降沿使能。

脚低位三态双向数据总线位最低位。

脚低位三态双向数据总线位。

脚低位三态双向数据总线位。

脚低位三态双向数据总线位。

脚高位三态双向数据总线线。

脚高位三态双向数据总线线。

脚高位三态双向数据总线位。

脚高位三态双向数据总线位最高位也是。

综合以上，论证的各个模块方案，进行系统电路的搭建，及程序的编写和实现。

第三章电路原理和程序流程电路原理转速传感器电路图转速传感电路信号的放大整形电路如图中，信号放大的只是幅度而不会改变频率，运算器放大的倍数为图信号的处理电路图中为肖特基二极管，本设计中选用为稳压二极管，本设计采用的稳压二极管，其中为，为，为的电位器。

单片机最小系统电路图单片机最小系统基于单片机的光电转速计的整体电路图基于单片机的光电转速计的整体电路软件流程主程序的初始化定时器的初始化有两个定时器计数器和，每个定时器计数器均可设置成为位，也可以设置成为位进行定时或计数。

计数器的功能是对或外来脉冲的进行计数，外部输入脉冲负跳变时，计数器进行加。

定时功能是通过计数器的计数来实现的，每个机器周期产生个计数脉冲，即每个机器周期计数器加，因此定时时间等于计数个数乘以机器周期。

定时器工作时，每接收到个计数脉冲或机器周期则在设定的初值基础上自动加，当所有位都位时，再加就会产生溢出，将向提出定时器溢出中断身请。

当定时器采用不同的工作方式和设置不同的初值时，产生溢出中断的定时值和计数值将不同，从而可以适应不同的定时或计数控制。

定时器有种工作方式方式方式方式和方式，在此对工作方式不做具体介绍。

工作方式寄存器的设定各位的含义如下门控位，用于控制定时计数器的启动是否受外部中断请求信号的影响。

定时或计数方式选择位，当时工作于计数方式当时工作于定时方式。

为工作方式选择位，用于对的四种工作方式，的三种工作方式进行选择，选择情况如下表表为工作方式选择位工作方式方式说明位定时计数器位定时计数器位自动重置定时计数器两个位定时计数器只有有中断允许控制单片机中没有专门的开中断和关中断指令，对各个中断源的允许和屏蔽是由内部的中断允许寄存器的各位来控制的。

中断允许寄存器的字节地址为，可以进行位寻址中断寻址如表所示表中断位寻址表中断允许总控位。

，屏蔽所有的中断请求，开放中断。

定时器计数器的溢出中断允许位串行口中断允许位。

定时器计数器的溢出中断允许位。

外部中断的中断允许位。

定时器计数器的溢出中断允许位。