光电课设红外可逆计数器设计.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,日程,地点,工作内容,6.24,上午,(8:30),2103,介绍课程设计总体安排及相关内容,6.24,下午,6.26,上午,306,、图书馆等,自由组队、选题、查相关资料并设计整体方案、根据设计方案进行分工,6.26,下午,提交整体设计方案、详细分工计划及本组工作计划（书面）,6.276.30,实验中心、图书馆等,设计电路，计算元件参数，编程序，完成各种仿真，,PCB,板图设计等,7.17.3,503,领元器件进行安装调试，测关键点的波形，整理资料，准备写报告（领元件时要提交电路原理图、器件名称、参数、数量）；实验结果及,PCB,板图均较好者可进行印刷电路板制作,7.4,501,设计结果检测（包括随机提问），课程设计报告撰写,7.5,提交课程设计报告,光电课设计划,胡玲：红外报警器，最多,8,组,陈伟：电机转速与方向光电测量系统设计，最多,8,组,曾维友：红外可逆计数器设计，最多,7,组,光电式电机转速自动控制系统设计，最多,3,组,锁存器,74HC573,串入并出,74HC595,新增元件：,课程设计过程：,了解设计要求,查阅资料,选择设计方案,选择器件,查阅器件手册,计算参数,调试,PCB,设计,制板,电阻：阻值、功率、精度,电容：类型、容量、耐压等,三极管：类型、频率特性、功率、放大率,运放：工作电压、频率响应特性、共模抑制比、输入失调电压等,集成数字芯片：工作电压、各管脚作用、芯片工作条件等,器件焊接,课程设计中需要学会的内容：,1,、会使用常用的电子工具，如万用表、示波器、稳压电源、电烙铁等,2,、知道电子元件的使用方法,3,、,会查阅和使用电子元件的数据手册（,Datasheet,）,4,、会使用相关的设计软件,5,、会调试电路,6,、知道,PCB,设计的一些规则及过程,红外可逆计数器：,方案：,（,1,）红外发射管,+,一体化按收头：适用于发射管与接收管距离较大的情形,（,2,）槽型光电开关：适用于发射管与接收管距离较小的情形,反向器主要是对槽型光电开关的输出进行整形反向器前加一小电容滤除毛刺,R,R,反向器,要实现可逆计数，最少需要两路探测器,考虑正向时的情形：,程序设计过程：,假设两探测器与单片机的,P10,、,P11,相接，各个状态对应的十六进制数为：,00,0 x00,10,0 x02,11,0 x03,01,0 x01,#include,unsigned,int,value;/065535,unsigned char key;/,接,P10,，,P11,void main(),value=0;,P1/,初始化,while(1),key=0 x03/,读,P1,的值,while(key,=0 x00)key=0 x03,while(key,=0 x02)key=0 x03 ,while(key,=0 x03)key=0 x03,while(key,=0 x01),key=0 x03,if(key,=0 x00),value+;,电机控制：,1,、速度测试,斩光器设计,转速转换为周期脉冲,1,、两次下降沿为一周,2,、两次下降沿之间的时间,外部中断或计数器,定时器,2,、,PWM,PWM,：脉宽调制，有三种方式：,（,1,）定宽调频法，保持,t1,不变，只改变,t2,，周期,T,改变,（,2,）调宽调频法，保持,t2,不变，改变,t1,，周期,T,改变,（,3,）定频调宽法，保持周期,T,不变，而同时改变,t1,、,t2,前两种方法在周期改变时，如果频率和系统固有频率接近则会引起振荡，因而使用较少,根据单片机执行程序的特点，使用定时器比较合适,3,、中断的使用,寄存器配置,初始值设定,中断程序,五个中断源：,（,1,）,INT0,外部中断,0,，由,P3.2,输入，中断标志,IE0,：,0,（,2,）,INT1,外部中断,1,，由,P3.3,输入，中断标志,IE1,：,2,（,3,）定时器,/,计数器,T0,溢出中断，中断标志,TF0,：,1,（,4,）定时器,/,计数器,T1,溢出中断，中断标志,TF1,：,3,（,5,）串行口中断，中断标志,TI,或,RI,：,4,T0,、,T1,设置为计数器时通过,P3.4,、,P3.5,对外部脉冲进行计数,（,1,）寄存器配置,中断允许寄存器,IE,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,EA,ES,ET1,EX1,ET0,EX0,EA=1,CPU,开放所有中断（总中断）,ET1,1,，允许,T1,中断,EX1,1,，允许外部中断,1,中断,ET0,1,，允许,T0,中断,EX0,1,；允许外部中断,0,中断,ES,1,，允许串行口中断,工作方式寄存器,TMOD,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,GATE,C/T,M1,M0,GATE,C/T,M1,M0,T1,方式字段,T0,方式字段,GATE,1,，由,TRx,=1,和外部中断引脚上的高电平共同启动定时器,/,计数器运行,C/T,0,，定时器模式，,1,，计数器模式，对外部输入引脚负跳变计数,M1,、,M0,工作方式选择,M1,M0,工作方式,0,0,方式,0,，,13,位定时器,/,计数器,0,1,方式,1,，,16,位定时器,/,计数器,1,0,方式,2,，,8,位自动重装定时器,/,计数器,1,1,方式,3,，,T0,分成两个,8,位计数器,特殊功能寄存器,TCON,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,TF1,TR1,TF0,TR0,IE1,IT1,IE0,IT0,IT0,1,，外部中断,INT0,为负跳沿触发方式,IT1,1,，外部中断,INT1,为负跳沿触发方式,TR0,1,，启动定时器,/,计数器,T0,TR1,1,，启动定时器,/,计数器,T1,串口由,SCON,寄存器控制,（,2,）初始值设定,定时器：对机器周期进行计数,计数器：对外部脉冲进行计数,计数值从指定值到允许最大值,机器周期：,12/,晶振频率,例：,30ms,定时器初值设定，设晶振频率,12MHz,，使用,16,位定时器,T1,机器周期为,1us,，因此,30ms,计数值为,30000,，计数初值为,65536,30000,35536,0 x8AD0,TH1=(65536-30000)/256;,TL1=(65536-30000)%256;,（,3,）中断程序,void,中断程序名,),interrupt,中断编号,using,寄存器号,中断程序体,中断编号：,0,4,，指定中断类型,寄存器号：,0,3,，减少出入栈时间,4,、程序设计,下降沿检测使用外部中断,0,，转一周的时间计算使用定时器,0,，,PWM,使用定时器,1,，因此转速信号由,P3.2,输入，,PWM,设由,P2.7,输出,#include,#,include“shuma.h,”/,共阴数码管,sbit,PWM=P27;/PWM,方波输出端,#define,SetTime,30/,定时,30ms,#define,SetValue,60000 /,定时,30ms,初值,#define,DivideValue,2000/24MHz,晶振，机器周期为,0.5us,，将其转为,ms,则需除此值,#define Range 5000/PWM,波周期，,2.5ms(24MHz,晶振,),参数设置：,unsigned char,CycleCount,NegCount,NumPWM,;/,定时器溢出次数,下沿次数，,PWM,波形变换次数,unsigned,int,value_h,value_l,CycleTime,;,unsigned,int,SetSpeed,;/,转速设定值,float,TotalTime,;/,转,n,周时所用的时间,unsigned,int,TestSpeed,;/,测出的转速,unsigned,int,NegPWM,;/,高低电平,变量设置：,主程序：,void main(),value_h,=(65536-SetValue)/256;,value_l,=(65536-SetValue)%256;/30ms,定时初值,TMOD =0 x11;/,定时器，方式,1,，即,16,位定时器,ET0 =1;/,定时器,0,使能,ET1 =1;,EX0 =1;,IT0 =1;/,下降沿触发方式,TR1=1;,（对一些变量设定初始值）,TH1=(65536-(Range-NegPWM)/256;,TL1=(65536-(Range-NegPWM)%256;/PWM,高电平计数值,TH0=,value_h,;,TL0=,value_l,;,EA =1;/,开总中断,while(1),/,读键盘,/*/,SetSpeed,=2400;,/*/,/,测速、调速、显示,Display(TestSpeed,);/,共阴数码管子程序,/,定时器,0,，用于测电机转,N,周所用的时间,void,TimeTest,()interrupt 1 using 1,（,1,）溢出次数计数,（,2,）对定时器计数初值进行重新赋值,中断程序：,/,外部中断,0,，下降沿到来时进入中断，用于计算转速,void,CycleTest,()interrupt 0 using 0,（,1,）对下降沿次数进行计数,（,2,）根据下降沿次数进行相应的操作,A,、在第一个下降沿到来后启动定时器,0,，开始计时,B,、在第二个下降沿到来后关闭定时器,0,，根据定时器,0,溢出次数及,TH0,、,TL0,的值计算转一周的时间和转速，对一些变量重新赋值,/,定时器,1,，用于产生,PWM,void GPWM()interrupt 3 using 2,（,1,）关闭定时器,1,（,2,）,PWM,输出反向,（,3,）对,PWM,反向次数进行计数,（,4,）,PWM,输出一个周期后根据测出的速度与设定速度关系调整占空比,（,5,）设定高低电平定时计数初值,（,6,）开启定时器,1,显示程序：,根据所用显示器件类型分配管脚，设计相应程序,硬件设计：,（,1,）,51,单片机,P0,需加上拉电阻，通常在,10K,左右,（,2,）电机不能由单片机,I/O,口直接驱动，通常用单片机控制电机专用驱动芯片或大功率三极管等来实现对电机的控制,（,3,）实验中用的电机工作电压比较低，可以在电机中串接二极管降压,（,4,）电路原理图、,PCB,设计在使用,Altium,时要在,Project,中进行,（,5,）封装（,Footprint,）建议：,可调电位器使用,VR5,；二极管用,DIO7.1-3.91.9,；电阻用,AXIAL-0.4;,电容,104,及其以下用,RAD-0.1,，,104,以上用,RAD-0.2,，极性电容用,CAPPR5-55,或,CAPPR2-56.8,，发光二极管用,CAPPR2-56.8,有些封装需自己画，比如液晶、按键、单片机等,PCB,布线时线宽,0.7mm,，采用单面板布线方式,