基于光电编码器的直流电机转速测量系统设计

图3.8 单片机最小系统仿真

3.4 器件介绍 3.4.1 RS-232C

RS-232C是美国电气工业协会推广使用的一种串行通信总路线标准，是DCE(数据通信设备，如微机)和DTE(数据终端设备，如CRT)间传输串行数据的接口总线。 RS-232C最大传输距离为15m，最高传输速率约20kbps，信号的逻辑0电平为+3V～+15V。逻辑1电平为-3V～-15V。 电气特性：

EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定； 在TxD和RxD上：逻辑1(MARK) =-3V～-15V逻辑0(SPACE)=+3～＋15V。在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：信号有效（接通，ON状态，正电压）＝+3V～+15V，信号无效（断开，OFF状态，负电压）＝-3V～-15V

3.4.2 RS-232连接器DB-9

DB-9是RS-232信号线的连接器，其连接器的机械特性见图(4－9)，表 4-1所示RS-232信号线名称、符号以及对应在DB-9上的针脚号。

图3.9 连接器引脚图

3.4.3电平转换器HIN232CPE

由于RS-232C总线上传输的信号逻辑电平与TTL逻辑电平差异很大，所以就存在这两种电平的转换问题，下面就介绍一下电平转换器HIN232CPE。HIN232CPE能将RS-232C电平转换成TTL电平，也能将TTL电平转换成RS-232C电平，只需单+5V供电，由内部升高电路产生10V～+12V。内部有两个发送器(TTL电平转换为RS-232C电平)和两个接收器(RS-232电平转换为TTL电平)。

图3.10 HIN232CPE电平转换器及连接图

第四章 系统软件设计

硬件电路完成以后，进行系统软件设计。首先要分析系统对软件的要求，然后进

行软件的总体的设计，包括程序的总体设计和对程序的模块化设计。按整体功能分为多个不同的模块，单独设计、编程、调试，然后将各个模块装配联调，组成完整的软件。根据设计的要求，单片机的任务是：内部进行计数，在计算出速度后显示。软件编程用C 语言完成的，需要能掌握C 语言，还要熟练AT89C51 单片机。从程序流程图、编写程序、编译，到最后的调试，是很复杂的。下面作简单介绍：系统软件主程序的功能是完成系统的初始化、显示程序。 主程序初始化

4.1定时器的初始化

AT89C51 有两个定时器/计数器T0 和T1，每个定时器/计数器均可设置成为16

位，也可以设置成为13 位进行定时或计数。计数器的功能是对T0 或T1 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1。

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1 个计数脉冲，即每

个机器周期计数器加1，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1 个计数脉冲（或机器周期）则在设定的初值基础上自动加1，当所有位都位1时，再加1 就会产生溢出，将向CPU 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4 种工作方式：方式0、方式2、方式2 和方式3，在此对工作方式不做具体介绍.

工作方式寄存器TMOD 的设定

： GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 MO TMOD 各位的含义如下： GATE：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。

C/T：定时或计数方式选择位，当C/T=1 时工作于计数方式；当C/T=0 时工作于定时方式M1、M0 为工作方式选择位，用于对T0 的四种工作方式，T1 的三种工作方式进行选择，选择情况如下表5-1：M1M0=00 为方式0;M1M0=01 为方式1

M0.M1为工作方式选位 M0 M1 工作方式 方式说明 0 0 0 13位定时计数器 0 1 1

1 0 1 1 2 3 16位定时计数器 8位自动重置定时计数器 2个8位定时计数器 （2）中断允许控制

MCS-51 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IE 的各位来控制的。中断允许寄存器IE 的字节地址为A8H，可以进行位寻址.

中断位寻址表 IE D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 A8H EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA：中断允许总控位。EA=0，屏蔽所有的中断请求；EA=1，开放中断。 ET2：定时器/计数器T2 的溢出中断允许位 ES：串行口中断允许位。

ET1：定时器/计数器T1 的溢出中断允许位。 EX1：外部中断INT1 的中断允许位。

ET0：定时器/计数器T0 的溢出中断允许位。 EX0：外部中断INT0 的中断允许位。

4.2主程序流程图程序流程图 4.2.1主程序流程图

显示 图4.1 流程图

延时2ms 刷新数码管 初始化定时器计时器 开始 4.2.2测量系统主程序

#include

#define A 20 // 1s的中断次数 uchar msn=A;

bit data tf=0; // 50 ms到标志位 ??

uint count(void)

{ TMOD=0x51; // C1 / T1为计数器, 采用方式1计数; // C 0 / T0 为定时器, 采用方式1计数 TH0=- (46079/256);TL0=- (46079%6); // C 0 / T0 定时为50 ms时的初装值