拖拉机转速表及小时计的设计-开题报告.doc

河南科技大学毕业设计（论文）开题报告

学院：电子信息工程学院 2008 年 月 日
课题名称
拖拉机转速表及小时计的设计
学生姓名

专业班级
电信科
课题类型

指导教师

职称
工程师
课题来源

1. 设计（或研究）的依据与意义

拖拉机的柴油机有一个正常工作的转速范围，驾驶员在驾驶拖拉机时实时关注拖拉机转速表不至于过度加油门损坏机器，从而让柴油机在工作在安全的转速范围内。拖拉机的转速表参数与其他参数(水温，油压，气压等)不匹配时，说明拖拉机已经出了问题要及时的维修与调校，否则就会出现大问题。如果小问题及时解决也就避免了大问题的出现从而减少了拖拉机的维修成本。

小时计应用于拖拉机可以让我们知道拖拉机累计工作时间。拖拉机的很多部件在工作当中会磨损，机油会消耗，从看小时计的读数我们大致上可以知道哪些部件在什么时候需要更坏或调校和什么时候要更换机油，以保证拖拉机工作良好的状态下。由于小时的时间是从出厂后第一次工作开始计时，从质量安全上来说，就可以知道拖拉机是否在质保期内，最大限度节约厂家的维修开销。

早期的转速表有离心式，电磁式，电动式等，那些仪器使用元件很多，成本较高，其测量精度却不高。而本设计是用单片机测量转速和计量工作时间，则非常精确和方便，并且单片机与微机通信易于实现，更是加大了对结果的可视性和可操控性。

在本设计中，利用STC89C52芯片内部T0、T1定时器/计数器产生中断，对接收到的信号脉冲进行检测，并将转速用指针显示出来；用液晶显示屏将工作总时间显示出来；利用I2C总线技术扩展一外部存储器对工作时间进行掉电存储，以实现工作时间的累加。

鉴于以上优点，本次设计是有必要性和现实意义的。

2. 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述
目前广泛使用的不含微型机的数字式转速表，其电路比较复杂，测量范围与精度不能兼顾，而且采样时间长，难以测得瞬时转速，更不具备如转速值的永久存储，和时间的存储。
目前使用的转速表有以下几种
离心式转速仪，磁性式转速仪，电动式转速仪，磁电式转速仪，闪光式转速仪，电子式转速仪是一个比较笼统的概念：以现代电子技术为基础，设计制造转速测量工具。它一般有传感器和显示器，有的还有信号输出和控制。因为传感器和显示器件方面的多种多样，还有测量方法的多样性，很难像前５种一样来归类。本文将电子类转速计，从传感器和二次仪表分开来分类。如果从安装使用方式上来分，还有就地安装式、台式、柜装式和便携式以及手持式 。本文对此不做详述。
转速传感器
转速传感器从原理（或器件）上来分，有磁电感应式、光电效应式、霍尔效应式、磁阻效应式、介质电磁感应式等。另外还有间接测量转速的转速传感器：如加速度传感器（通过积分运算，间接导出转速），位移传感器通过微分运算，间接导出转速），等等。测速发电机和某些磁电传感器在线性区域，可以直接通过交流有效值转换，来测量转速 ；大多数都输出脉冲信号（近似正弦波或矩形波）。针对脉冲信号测转速的方法有：频率积分法（也就是F/V转换法，其直接结果是电压或电流），和频率运算法（其直接结果是数字）。
转速显示仪
显示仪从指示形式来分有指针式、数字式、图形及其混合式和虚拟仪表等；
1.指针式：
   动圈式：线圈、游丝指针联于一旋转轴上，给线圈输入电流，线圈感应出磁力，且互成正比；磁力与游丝的扭力平衡，扭力与指针转角成正比，指针的角度也就反映出输入电流的大小；
  动磁式：正交线圈中电流的变化，导致合成磁场方向的变化，而指针附着在单对极的永磁体上，指针反映电流的变化。
   电动式：双向旋转的马达带动电位器的旋转，电位器的取样值与输入信号电压比较，决定双向旋转马达正转、反转或停止，与电位器联动的指针正确反映输入信号的大小。
上述三式指针类表头中，电动式表头属于电子类，动磁式表头和动圈式表头本身不属于电子类，当与表头配套的传感器或表头驱动需要供电电源时，且依赖现代电子技术时，这里就把它归为电子类 。
2.数字式、图形及其混合式：   
主要是从器件来区分，有数码管、字段式液晶、液晶屏、荧光管、荧光屏、等离子屏和EL屏等。显示技术是一门专门的技术，本文会涉及一些显示技术，但不做展开阐述。
3.虚拟转速仪：
随着计算机的普及，利用计算机做显示和操作平台的虚拟仪表，也越来越 被广泛运用，目前主流的开发平台是NI公司的LabVIEW。有关开发运用技术， 可以浏览NI公司的网站。
3. 课题设计（或研究）的内容
(1).原理图绘制；
(2).拖拉机转速的测量及显示（指针）；
(3).拖拉机工作时间的测量和显示（lcd）；
(4).对工作时间进行掉电存储；
4. 设计（或研究）方法
(1).利用51系列单片机来做为程序的载体，通过汇编语言来编制程序对所采集的数据进行处理和存储；
(2).使用单片机的计数器和定时器功能来实现对发动机转速测量，并通过计算出单位时间内转动圈数；
(3).通过指针将转速显示出来；
(4).通过液晶显示工作时间并用锁存器进行掉电锁存；
5. 实施计划
第6周 查阅与课题相关的文献资料。
第7-8周 了解单片机技术及其外围电路系统组成，以及单片机存储，扩展，接口技术。
第9周 熟悉汇编语言的基本指令并编制一些较简单的程序。
第10周 了解掌握定时器与计数器的使用。
第11-13周 动手焊接电路，设计程序实现其功能。
第14周 检查调整完善自己的设计成果。
第15-16周 按要求格式独立撰写毕业设计论文，准备论文答辩。
指导教师意见

指导教师签字： 年 月 日
系意见

系主任签字： 年 月 日