1、本 科 生 毕 业 设 计基于单片机的遥控多用宽频转速计院 系 专 业 班 级 学 号 学 生 姓 名 联 系 方 式 指 导 教 师 职称： 2012 年 5 月独 创 性 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。签名： 年 月 日授权声明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业论文（设计）的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印件和磁盘，允许毕
2、业论文（设计）被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计） 。本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为： 。签名： 年 月 日指导教师签名： 年 月 日摘 要本文介绍了一种自行设计的遥控多用宽频转速计系统，可对直流电机测速器进行红外遥控控制及测速，并将测速的结果显示到LCD12864显示屏上。本设计进行直流电机测速的控制核心是STC89C52单片机。通过STC89C52单片机对霍尔元件和遥控系统进行控制及数据处理。另外，由于霍尔传感器具有结构简单、使用方便，精确度高的优点，所以本设计采
3、用霍尔传感器作为直流电机转速采样的元件。通过STC89C52单片机对遥控及LCD12864显示器的控制、霍尔传感器对直流电机转速的采集、LCD12864的显示，完成遥控多用宽频转速计系统的设计。随着科技的飞速发展，计算机应用计数日益渗透到社会的生产生活的各个领域，而单片机的应用作用则起到了举足轻重的作用。在数字系统测量以前，模拟量的采集和模拟处理一直是转速测量的主要方法，这种测量方法已不能适应现代科技发展的要求，在测量范围和测量精度上，已不能满足大多数系统的使用。而随着大规模及超大规模集成电路技术的发展，数字系统测量得到普遍应用，特别是单片机对脉冲数字信号的强大处理功能，使得全数字测量系统越来
4、越普及，其转速测量系统也可以用全数字化处理，在测量范围和测量精度方面都有极大的提高。因此，本课题研究的主要方向就是实现直流电机测速系统的数字化。本设计的主要内容是对红外遥控、LCD显示器的原理进行简单阐述，重点分析红外模块、直流电机测速模块、LCD显示模块程序的设计，以及外围电路的连接、红外模块和LCD12864显示器与STC89C52单片机的接线方式、程序调试过程、实物测试的结果和对测试结果的分析。本设计在室温25，空气湿度正常的情况下，其测得的直流电机的转速与直流电机的额定转速相同。而且，本设计具有很强的抗干扰能力，能够适应恶略条件下对直流电机速度的测量。其预期的效果和最后测出的结果基本吻
5、合，能够达到对本设计的要求。关键词：红外线发射器、接收模块、直流电机、霍尔传感器OH44E、SCT89C52单片机、LCD12864显示屏。Based on single chip microcomputer remote control dc motor speed traps setABSTRACTThis paper introduces a design of infrared remote control system on its own, it USES decimal count pulse distributor MN4017 chip, infrared sensor, i
6、r emitter make remote control switch, speed control of a dc motor can switch control, makes the doppler velocimeter can work normally, of a dc motor speed, and the results show that out speed. The test of a dc motor speed, there are several ways, this paper mainly introduces the application of dc mo
7、tor hall yuanyuan pieces for speed. Starting in the 1880 s hall element, has now been widely applied in all kinds of motor speed. It was born make the motor speed becomes more convenient, and greatly reduce the production cost, and soon became popular in the world, the future development is very lig
8、ht.First the graduation design with the single chip processor as the core to control, the hall element and remote control precise control. Rely on the basic principle of the hall element of dc motor precise speed measurement, and the results show that in the LED display. Single chip microcomputer as
9、 a control the core, in design, the design of the single chip microcomputer to have a comprehensive understanding, understanding the function of single chip. The SCM way of working and data transmission instructions addressing way, instructions, counter, analog-to-digital conversion, and the outer c
10、ircuit connected to fully understand. The remote control as control tool, and requirements of single-chip processor is precise control, LED display also requires precise precision.Second, this thesis for hardware and software design waking the detailed explanation, including the remote control chip
11、internal circuit diagram of the composition, single chip and pin function of introduction, LED display system, data storage structure of the research, the buffer circuit connected, the simulation of the whole programming ideas and rendering method, etc. The design of the graduation thesis abroad to
12、conform to the trend of the development of dc motor speed traps, made full use of the single chip microcomputer post and telecommunications, make general have improved.Keywords: Infrared transmitters, receiving module, dc motors, hallOH44E, SCT89C52 microcontroller, original LCD12864display screen.1
13、目 录第 1 章 概 论 .1第 2 章 红外遥控系统（系统主要元器件简介） .22.1 红外遥控系统结构 .22.1.1 发射系统 .22.1.2 接收系统 .22.2 红外信号的解码 .32.3 红外信号的二进制编码 .32.3.1 脉冲位置编码(PPM 码) .32.3.2 脉冲宽度编码(PWM 码) .32.4 红外遥控器的红外编码 .3第 3 章 霍尔传感器 OH44E .43.1 霍尔传感器集成电路的原理、应用和发展 .43.2 霍尔效应及原理 .43.3 OH44E概述 .53.4 产品特点 .53.5 OH44E霍尔开关电特性参数及磁参数 .6第 4章 LCD12864 简介
14、.74.1 关于 LCD1602.74.2 LCD12864液晶显示原理 .74.3 各各引脚功能及控制指令 .8第 5章 SST89 单片机简介 .115.1 单片机的概念 .115.2 STC系列单片机可实现的功能配置 .115.3 SST单片机主要特点 .125.3.1 SST89E5XXRD.125.3.2 SST89V5XXRD.12第 6章 软件（程序）设计 .136.1 红外遥控程序 .136.1.1 红外遥控程序的设计思路 .136.1.2 解码原理 .136.1.3 遥控程序的流程图 .146.1.4 部分红外遥控程序 .146.2 LCD12864程序设计 .176.2.1
15、 设计思路 .176.2.2 LCD12864 程序的流程图 .176.2.3 LCD12864部分程序 .186.3 电机测速程序设计 .256.3.1 电机测速程序设计的基本思路 .256.3.2 点击测速程序流程图 .25第 7章 软件调试 .287.1 软件调试所用的软件介绍 .287.1.1 系统概述 .287.1.2.Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 .2927.2 程序调试 .297.2.1 将程序载入 Keil 软件 .297.2.2 程序调试的方法 .297.2.3 程序错误改正 .29第 8章 实物调试 .328.1 STC89C52 烧制软件的介绍 .338.
16、2 电机及霍尔元件的连接 .338.2.1 电机的连接 .338.2.2 霍尔传感器 OH44E 的连接 .338.3 STC89C52 程序的载入 .338.4 加电测试 .33总 结 .34参 考 文 献 .35致 谢 .363第 1章绪论随着时代的进步和科技的发展，电机测速在农业生产、交通运输以及日常生活中起着越来越重要的作用 。随着时代的进步和科技的发展，电机测速在工农业生产、交通运输以及日常生活中起着越来越重要的作用。因此，对电机测速的研究有着积极的意义。长期以来，直流电机被广泛应用于调速系统中，而且一直在调速领域占据主导地位，因此，对直流电机的测速显的尤为重要。对于直流电机的测速，
17、有利于控制直流电机调速，使得对直流电机调速得以实现，使电机能够根据我们想要的转速，精确的运转，可以广泛的应用于轧钢机、矿井卷机、金属切割床、造纸机、高层电梯领域。近年来，虽然交流电机调速系统发展很快，但是，直流电机控制系统毕竟在理论上和时间上都比较成熟，而且从反馈闭环控制的角度，它又是交流系统的基础，长期以来，直流调速系统的性能指标优于交流调速系统。因此，在直流电机调速中，对直流电机的测速在这个领域十分重要。在测速中间，传感器的应用是必不可少的。本论文用的重要的一个传感器就是霍尔传感器。霍尔传感器是由科学家艾德文霍尔在1879年发现的霍尔效应以后才衍生出来的。它的测速原理是：在定子磁场中，永久
18、磁铁的磁力线通向转自，转自转动工程中引起丁字磁通发生周期性的变化，从而引起霍尔元件输出信号的频率变化。常见的转速数字测量方法主要有测频率法和测周期法，本文应用的是测频率发。霍尔元件具有许多优点，他们的结构牢固，体积小、重量轻、寿命长、安装方便、功耗小，频率高（可达1MHZ） ，耐振动，不怕灰尘、油污、水汽及烟雾等污染或腐蚀。霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关原件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高，取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达-55到150度。因此，霍尔元件可以精确的满足对电机测速的要求。经过对软件程序的设计和调试以后，将调试好的程序烧
19、制到STC89C52单片机中测试电机的转速，测出的结果与5V直流电机额定转速基本相同，满足了对本论文设计精度的要求。4第 2章 红外遥控系统2.1 红外遥控系统结构红外遥控系统主要分为发射和接收两部分，如图2-1所示 图2-12.1.1 发射系统发射系统主要是将红外信号发送给接收系统，从而控制单片机能够按照自己的设计想法进行工作。目前有很多种芯片可以实现红外发射，可以根据选择发出不同种类的编码。发射系统一般用电池供电，要求芯片的功耗要很低。芯片大多都设计成可以处于休眠状态，当有按键按下时才工作，这样可以降低功耗。 2.1.2 接收系统红外信号接收电路通常被集成在一个元件中，成为一体化红外接收头
20、。红外接收头的种类很多，引脚定义也不相同，一般都有三个引脚，包括供电脚，接地和信号输出脚。 红外遥控接收器的作用是，将接收到的红外发光遥控信号，经二次解调输出功能指令操作码，再送到微处理器去识别和处理。接收系统包括光电转换放大器、解调和解码等电路。光电探测器用来将接收到的红外脉冲信号解调转换成相应的电信号。由于检测出的信号微弱，需要经高增益电压放大器放大，再经过选频电路选频，然后经过检波电路取出调制信号，再经过施5密特电路整形后，还原成代码波形，最后送给微处理器进行信息识别和处理。2.2 红外信号的解码通常为了提高抗干扰性能，红外遥控系统发射数据时会对要发送的二迸制编码信号进行调制，把发射信号
21、调制成一定频率的间断脉冲串。对遥控信号的解码其原理是，接受红外装置的接收器接收到信号时，将编码脉冲信号进行反相。每当 INT0 外管脚信号下降沿到来时，外部中断 INT0 发生中断，启动定时器 T0，定时器每次中断一定时间并累加到计数器中，在一次外部中断 INT0 发生中断时读取定时计数器中的时间，通过对两个脉冲之间的分析来对遥控器功能进行解码。2.3 红外信号的二进制编码现有的红外遥控信号都采用二进制编码，编码方式比较多，许多不同的厂商都有自己的标准。下面介绍几种常见的红外信号编码方式。 2.3.1 脉冲位置编码(PPM 码)脉冲位置编码方式采用相同的脉冲串宽度，但脉冲串之间的间距不同，所以
22、周期也不相同，也可以看作脉冲串的位置不同。采用这种编码方式，只是脉冲宽度和周期等参数不同。2.3.2 脉冲宽度编码(PWM 码)脉冲宽度编码方式通过统一脉冲串之间的间距，根据脉冲串宽度的不同来区分高低电平，这种编码方式同样需要将编码信号进行调制后发送，以降低功耗并增大传输距离。 2.4 红外遥控器的红外编码遥控系统中传输的数据是一串编码脉冲，也就是一组连续的串行二进制码，只是该脉冲是用调制过的载波表示的。对于一般的遥控系统，此串行码由红外接收头解调后，作为微控制器的遥控输入信号，由其内部CPU完成对遥控指令的解码，设计人员通常利用红外编码解码专用芯片或者单片机研制各种红外遥控系统，对各种电气设备进行遥控。
