计算机控制技术课程设计--流速自动采集及显示器设计

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1、 计计 算算 机机 控控 制制 技技 术术 课课 程程 设设 计计 设计题目：设计题目： 流速自动采集及显示器设计 设计设计人姓名：人姓名： 设计人学号：设计人学号： 专业班级：专业班级： 指导教师：指导教师： 20142014 年年 6 6 月份月份 流速自动采集及显示器设计流速自动采集及显示器设计 摘要摘要 在工程实践中，经常会遇到各种需要测量速度的场合，测量速度的方法分为 模拟式和数字式两种。 模拟式采用测速发电机为检测元件， 得到的信号是模拟量。 数字式通常采用光电编码器，传感元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。 随着微型计算机的广泛应用，特别是高性能价格比的单片机的出现，流速测量

2、很 多采用以单片机为核心的数字式测量方法 本设计主要是一种基于 AT89S51 单片机平台，采用光电传感器与螺旋浆结 合测量液体的流速的方法， 实现数据采集和显示。 硬件系统包括脉冲信号的产生， 光电信号的转换和处理，把处理后得到的信息送往三片 CD4511，再由 CD4511 驱 动阴极 LED 显示器进行数字显示屏显示。并采用汇编语言进行编程。其优点硬件 是电路简单，软件功能完善，测量速度快、精度高、控制系统可靠，性价比较高 等特点。 关键词：关键词：流速，光电转换，单片机，按键控制，LED 显示。 目目 录录 一一 任务简介任务简介4 1.1 设计任务及要求4 1.2 应用领域4 二二

3、设计设计分析分析4 2.1 模拟测量电路分析1 三三 硬件设计硬件设计7 3.1 硬件结构框图7 3.2 转速测量与脉冲产生原理7 3.3 各模块电路原理7 四四 软件设计软件设计9 3.1 程序流程图9 3.2 各模块代码10 五五 结语结语13 六六 参考文献参考文献14 一一、任务简介任务简介 1.11.1 设计任务设计任务及要求及要求 用 51 系列单片机作主控制器结合流速传感器、 脉冲整形电路组成一个低 流速采集、显示系统，采用三位 LED 显示器。可增加上、下限温报警功能，当实 测流速超过其限定值，发出警报。 1.21.2 应用领域应用领域 流速自动采集及显示器可应用于对河水流速的

4、监测，水电站水流速度的监 控，还有污水处理厂水流速度的监控等。对多个流速自动采集及显示器采集到的 数据进行分析可以大致了解各区域水流速度的大小， 进而达到预防紧急事件的发 生及保障人民的生命安全。 二二、设计设计分析分析 2.12.1 模拟量测量电路模拟量测量电路分析分析 图 2-1 模拟测量电路结构 图 1-1 是整体设计的一个信号传输和转化的框图， 从图中我们可以看出对信 号要进行的一些处理，以及信号的走向。但是，光从图 1-1 中我们无法知道信号 具体是怎样经过加工和转变的，下面我们就每一个模块进行分析。 图 2-2 模拟信号产生电路 图 2-3 模拟信号放大电路 模拟信号模拟信号 产生电路产生电路 模拟信号模拟信号 放大放大电路电路 A/D 转换转换 显示显示电路电路 复位复位电路电路 单片单片 机核机核 心电心电 路路 图 1-2 中的传感器采集到模拟