基于光电传感器的转速测量系统的设计课程设计说明书.docVIP

课程设计说明书 成绩 题 目 基于光电传感器的转速测量系统设计 课 程 名 称 课程设计任务书 课 程 名 称 检测技术与系统课程设计 院（系、部、中心） 电力工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气101 起 止 日 期 13.6.3~6.14 指 导 教 师 1．课程设计应达到的目的 通过对本课程的设计，使学生掌握常见被测量的检测原理、方法和技术，了解国内外对这些工程量进行测控的系统组建原理，通过对检测系统的设计与分析，增强学生理解和运用所学知识来解决实际问题的,逐步掌握根据具体测控要求、性能指标设计出先进测控系统的方法和技术。 2．课程设计题目及要求 题目：转速测量系统设计 要求： （1）测速范围：0~3000RPM测量精度：±0.5RPM； （2）根据题意，明确测速系统性能指标及系统能完成的功能； （3）根据系统要求，选择合适的传感器（尽量选择实验室中已有的传感器）； （4）设计传感器测量电路； （5）选择单片机的品种、型号，设计单片机的外围测量电路； （6）计算有关的电路参数，有条件的情况下，根据实验室现有设备进行实验数据的测取，明确测量电路输出与被测非电量的关系； （7）画出系统原理框图（此部分放在说明书的开始）； （8） （9）在说明书中详细说明本系统工作原理。 5．课程设计进度安排 起 止 日 期 工 作 内 容 13年月日 年月日 年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日 教研室主任签字： 年 月 日 院（系、部、中心）意见： 主管领导签字： 年 月 日 目 录 二、课程设计正文 1、光电传感器的应用概述 2、系统工作原理及方案 （1）系统框图 （2）光电传感器原理 (3)转速测量原理 3、系统硬件电路设计 （1）光电转换及信号调理电路 （2）脉冲产生电路设计 4、系统软件电路设计 （1）AT89C52基本性能及最小系统 （2）系统软件程序设计 （3）系统仿真结果 5、课程设计总结 6、主要参考文献 7、附录 1.概述 转速测量系统的发展背景本设计课题的目的和意义 在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合， 例如在发动机、电动机等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。要测速，首先要解决是采样问题。因此转速的测试具有重要的意义。系统由、单片机89C52、LED显示模块、系统软件组成。其中电路包含信号放大、波形变换和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机的TTL信号；通过单片机的设置可使内部定时器对输入脉冲进行，这样能精确地算出加到T0引脚的单位时间内检测到的脉冲数；系统的原理框图 图1脉冲发生源硬件结构图（左为正视图，右为侧视图） 图2光电传感器的原理图 图3遮光叶片 转速测量原理 一般的转速长期测量系统是预先在轴上安装一个有60 齿的测速齿盘，，，，，，，，，，: n=N/ (mT) ◆n ———转速、单位:转/ 分钟; ◆N ———采样时间内所计脉冲个数; ◆T———采样时间、单位:分钟; ◆m ———每旋转一周所产生的脉冲个数(通常指测速码盘的齿数) 。 通常m=60， 1 秒钟内脉冲个数N就是转速n， : n=N/ (mT) =N/60×1/60=N 3.系统硬件电路的设计 系统硬件部分包含输入模块、显示模块、控制模块、测速模块等。在硬件搭建前，先通过Proteus Pro 7.5进行硬件仿真实现。 光电转换及信号调理设计 由于系统需要将光信号转换为电信号，因而需要使用光电传感器并设计相应的信号调理电路，以得到符合要求的脉冲信号，