电机运行转速是一种重要的电机物理学测量参数，准确、快速、方便的一种电机运行转速测量方法对电机稳定运行具有重要意义。基于此，本文利用低功耗、高性能的STC89C52单片机为核心设计一种无接触式电机测速系统。用单片机和液晶显示屏驱动显示电路，两路5v供电电源分别供给单片机系统和驱动电机；霍尔编码器采集电机旋转产生的机械信号并将其转换成电信号发生脉冲输出到单片机系统，经过单片机系统处理速度送至LCD液晶显示屏实时显示每秒转速，通过调节电位器对电机调速可以准确观察到显示屏上转速的变化。 3
目录
Abstract 3
一 绪论 1
（一）选题背景 1
（二）研究现状 1
二 系统总体设计 1
三 系统硬件设计 1
（一）STC89C52单片机的最小系统设计 1
（二）液晶显示模块设计 1
（三）霍尔测速模块设计 1
（四）报警蜂鸣器模块设计 1
（五）独立按键模块设计 1
四 系统软件设计 1
（一）主函数的设计 1
（二）LCD1602显示函数的设计 1
（三）霍尔测速程序流程图 1
五 产品测试与分析总结 1
（一） 产品测试与分析 1
（二）课题设计总结与期望 1
参考文献 1
致谢 1
一 绪论　　
（一）选题背景
随着工业过程自动化的飞速发展，直流电动机以其良好的启停和调速性能，在机械制造、电力、冶金等领域得到了广泛的应用。随着伺服驱动系统向数字化、智能化方向发展，电机转速控制已成为工业测控系统的关键环节。通常电机传动测速控制装置被广泛应用于各种特定速度或运动位置下的控制传动系统中。在自动控制机械系统中，它可直接用作运动速度反馈检测控制元件，通过速度反馈信号调节驱动电机的转速或自动提高系统的运动稳定性和工作精度；在机械解剖运算控制装置中，它既可直接用作运动微分和速度积分计算元件，也可用作运动加速度或运动延迟控制信号，或用于直接测量各种机械运动中的机械在高速摆动、旋转和弯成直线形等运动过程中的旋转速度。许多领域对电机的转速测量越来越重视， *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 
为了使用方便，更有一些电机生产厂家在电机生产时就给电机加装了测速装置。例如工厂给机床轴承装上测速电机，可以有效使机床在启动或停止时的状态平滑过渡，避免引起机械损伤或对零件定位不准。在精密仪器制造行业，通过测速电机设备的使用，可以控制测量对象实现快速化检测。电机起动转速数据测量仪需要测量的数据内容主要包括驱动电机的平均起动转速、瞬时起动转速、最大起动转速等。
此外，测速电机也常被用作：　　
（1）用于测速；在一些不是特别要求电机转速精度的地方，利用测速系统输出电压与转速成正比的特性，可直接在测速装置的输出电压端接上一个电压表，工作人员可以直接观察到电机转速的变化，通过对整个控制系统参数的合理调整以满足负载变化的要求。
（2）用于校正；在工业自动化控制系统中测速电机常被用于电机转速的反馈。当使用的电动机被要求始终工作在转速一定的情况下，可以在工作电机的负载上安装测速电机，当正在工作的电动机转速因各种原因导致变化时，测速电机的励磁电流也会跟着工作电机的转速同步变化，并给工作电机反馈转速变化量的信息，让其控制系统自我调节电机转速以回归到开始的恒定转速，这也要求测速电机具有很高的精确度。
（3）用于解算；通常利用高精度测速电机将设备转换的输出物理量转换成积分形式进行计算。
测速电机虽然方便了工业过程中的生产，但在使用时要注意：理论上其正反两个方向输出特性一致，但在实际使用时存在些微误差。测速电机属于精密设备，周围环境因素的差异也会对信号转换造成影响，为确保正常使用，操作者需要确定周围环境的磁场不能超过设备所标注的范围。
（二）研究现状　　
电机测速系统的本质是一种将机械信号转速转换为电信号输出的测速装置。测速装置通常与电机集成，或单独安装在受控机构上，输出与机械转速成比例的电信号，控制速度和稳定系统，是自动控制系统的一个重要组成部分。测速元件的种类很多，目前，典型的测速方法有：电子测速法；电子测速没有速度传感器，是直接用速度信号提取出与电机转速成正比的有关部分电信号，从而达到分离电路。其适用于成本小，体积小，重量轻和系统带宽要求不高的杯形无铁芯转子电机。
共磁路测速法；共用一个主磁通的测速电枢绕组和电机电枢绕组的转速测量称为共磁路测速。这种方法测得的转速信号是被测绕组中的感应电动势，与电机无关，不受电机的限制，并且解决了电子测速的缺点。它具有结构简单，安装方便，体积小，转动惯性低等优点，应用广泛。
单极测速机；单极测速机有：自激式、他激盘式两种结构，它是只有一个工作磁极的测速机。其结构简单，无齿槽脉动，成本低，电感小，但输出斜率低，只适用于高转速系统。
有刷直流测速机；直流测速机的电枢含有大量根数的铁芯，所以输出斜率大，是现在常见且种类数量最多的测速元件。其具有避免电机齿轮游隙、磨损、机械谐振等独特优点，实现了精度高，寿命长且结构紧凑。
无刷直流测速机；这种测速机和一般的无刷直流电动机的工作原理类似，只是两者能量转换的方向相反。其用途跟有刷直流测速机相同。
　随着自动化技术的不断发展，对电机测速系统的稳定性、精确度的要求也越来越高。因此，普遍的测速装置存在安装难度大，增加电机负载，测速精度不高等原因逐渐被淘汰；更有一些测速装置存在微特电机带不动的情况，这显然不适用。众多厂商根据实际情况推出了无接触式电机测速系统，很大的提升了稳定性、实用性和精确度。
二 系统总体设计
本系统设计采用STC89C52单片机、LCD1602显示器、DS1302时钟芯片、通过霍尔传感器进行测速，然后通过显示器显示速度、里程等数据信息，最后经过EEPROM进行存储。如果骑行速度过快，并且速度超过了已经设定好的速度峰值，警报器的警报系统就会被激活从而发出超速的提示。下列图21是系统设计的框图。


图21：系统整体框图
系统硬件部分：LCD1602液晶显示模块进行显示系统的人机交互界面、霍尔测速模块设计用于对电机的速度进行测量计、报警蜂鸣器模块设计用于在速度过高时进行报警、独立按键模块可以用来对数据进行调整以及复位操作、STC89C52单片机的最小系统设计。

原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/dzdq/607707.html