1、華北理工大學輕工學院Qing Gong College North China University of Science and Technology課程設計報告課程名稱：EDA輔助設計項目名稱：基于單片機的測速儀設計專業班級：學 號：姓 名： 成 績： 一、項目說明轉速是工程中應用非常廣泛的一個參數， 其測量方法較多，而模擬量的采集和模擬處理一直是轉速測量的主要方法，目前這種測量方法已不能適應現代科技發展的要求。隨著大規模及超大規模集成電路的發展，使得全數字測量儀器越來越普及，其轉速測量儀器也可以用全數字化處理。在測量范圍和測量精度方面都有很大提高。因此，本次設計的目的是：對各種

2、測量轉速的方法加以分析，針對不同的應用環境，利用AT89S52系列單片機設計一種全數字化測速儀器。本設計在通電后就會開始運行進行測速，由數碼管進行顯示當前轉速，按下S1將會重置。二、項目原理圖1、原理圖圖1 項目原理圖2、各部分說明（1）電源部分 DC002插座是帶有插入斷開開關，中心腳為1腳，下面為2腳，側面為3腳，插入時3腳斷開。的一款給單片機提供5v電壓的電源。圖2 電源（2）STC89C52芯片 STC89C52是一個低功耗，高性能CMOS8位單片機，片內含具有如下特點：40個引腳，4kBytesFlash片內程序存儲器，128bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），32個外部雙向輸

3、入/輸出（I/O）口，5個中斷優先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數器，2個全雙工串行通信口，看門狗（WDTC）電路，片內時鐘振蕩器。此外，STC89C52設計和配置了振蕩頻率可為0HZ并可通過軟件設置省電模式。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數器，串行口，外中斷系統可繼續工作，掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數據，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。 圖3 STC89C52（3） 單片機復位部分 1）復位功能：單片機復位電路就好比電腦的重啟部分，當電腦在使用中出現死機，按下重啟按鈕電腦

4、內部的程序從頭開始執行。單片機也一樣，當單片機系統在運行中，受到環境干擾出現程序跑飛的時候，按下復位按鈕內部的程序自動從頭開始。 圖4 復位電路（4）數碼管部分led數碼管（LED Segment Displays）是由多個發光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內部連接完成，只需引出它們的各個筆劃，公共電極。我采用的led數碼管是段數為7段有的另加一個小數點， led數碼管根據LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數碼管，圖6是共陰和共陽極數碼管的內部電路，它們的發光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍，黃等

5、幾種。led數碼管廣泛用于儀表，時鐘，車站，家電等場合。選用時要注意產品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。 圖5 數碼管（5）光電傳感器部分光電傳感器是利用光電子應用技術，將光信號轉換成電信號從而檢測被測目標的一種裝置。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。光電檢測方法具有精度高，反應快，非接觸等優點，而且可測參數多，傳感器的結構簡單，形式靈活多樣，體積小。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫和氣體成分等；也可用來檢測能轉換成光量的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度和加速度，以及物體形狀、工作狀態等。光電式傳感器具有非接觸，響應快，性

6、能可靠等特點，因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。圖6 光電傳感器模塊（6）單片機晶振部分 外接晶振引腳XTAL1和TXAL2接外部晶振和微調電容的一端。振蕩電路的頻率就是晶體的固有頻率。晶振電路結合單片機內部電路產生單片機所需的時鐘頻率。晶振提高頻率越高，單片機運行速度越快。單片機一切指令的執行都是建立在晶振提供的時鐘頻率上。 圖7 晶振三、項目中的器件及其封裝1、材料清單，如表1所示。表1 項目材料清單CommentDesignatorFootprintQuantity10K 1%R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R90805920K 1%R10 R13 080523

7、0pf/50v 5%C1 C208052SW-PBS1 SMD110uf/25v 5*11EC1RB.2/.41STC89C52U3PDIP401Dc002US1DIP16K 1%R11 R12 08052XTALX1HC-49S13641SV1 203641BPW85CQ1RoHS12、項目中元器件及其封裝（1）STC89C52單片機封裝圖8 STC89C52 （2）0805電阻封裝圖9 電阻（3）4位數碼管封裝 圖10 數碼管（4）貼片按鍵 封裝 圖11 貼片按鍵（5）電源 封裝 圖12 電源（6）電容 封裝圖13 電容（7）點解電容 封裝圖14 點解電容（8）晶振 封裝圖15 晶振（9）

8、光電三極管 封裝圖16 光電三極管四、項目完成情況1、SmarPDF導出圖（1）整個PCB （2）Top Layer（3）Top OverLayer（4）Bottom Layer（5）Bottom OverLayer 底層絲印層無信息2、PCB的3D效果圖五、心得體會1、項目完成過程中遇到的問題及解決辦法 由于之前做過秒表的結課設計所以此次測速儀的設計得心應手，畫封裝的技術也逐漸嫻熟，所以沒遇到什么難題。2、項目完成過程中的收獲及體會經過這次的基于單片機的測速儀的設計，讓我學到很多東西，但就我個人感覺而言，學到的東西，對我今后的學習有重要的指導作用，這次學習對我的確很重要，至少我認可了自己，在過去的三年里，還是學到了一些有用的課本知識。 現