转速测试仪设计.doc

摘要:旋转设备是工程实践中必不可少的部分，例如电动机、机床主轴、发电机、卷扬机等等，这些设备正常工作的重要特征之一就是保持稳定的转速。所以，我们经常会遇到一些需要测量转速的地方，并且需要根据不同的要求进行分时或者连续测量其转速，实时监控其瞬时转速并且对其选择设备进行控制，转速测试仪的设计很有必要。

本次毕业设计采用基于测频率原理的电子脉冲计数法来进行转速采集，选用STM32为主控芯片，LCD液晶为显示模块，编码器为速度采集的传感器。在系统软件设计方面，选择了输入捕获模式来捕捉旋转设备产生的脉冲，并计算出其频率，最后根据所选编码器的规格计算出速度。此外，本次毕设还结合STM32内部RTC时钟使数据可以实时显示，所测信息既可以发送到串口显示也可以在LCD液晶屏幕显示。速度数据的存储也很方便，有三种方式可以实现，通过按键控制、定时存储以及在速度发生较大变化时自动存储。通过对其他按键的操作也可以实现对所存储数据的查看以及删除。

本次毕业设计所用的测速传感器中，编码器精度最高且方便实用。基于STM32的频率检测即转速检测中，输入捕获模式与外部中断、PWM输入模式等方案相比优点突出，既可以拥有较大的频率测量范围又可以保证稳定和精度。

关键词：转速测试；STM32；输入捕获；RTC时钟

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 设计目的和课题意义-1

1.2 转速测试的发展背景-1

1.3 本次设计的主要任务-2

1.3.1 要求做到-2

1.3.2 实现功能明细-2

1.3.3 基础知识明细-2

2 转速测量系统的原理-3

2.1 转速测量方法-3

2.2 转速测量原理-4

3 系统方案选择-6

3.1 方案一-6

3.2 方案二-6

4 系统硬件设计-8

4.1 系统硬件总体设计-8

4.2 系统硬件模块设计-8

4.2.1 STM32最小系统-8

4.2.2 TFT液晶显示模块-9

4.2.3 电源稳压电路-10

4.2.4 编码整形电路-11

5 系统软件分析-12

5.1 系统软件整体分析-12

5.2 系统软件方案分析-13

5.2.1 方案一：外部中断-13

5.2.2 方案二：输入捕获模式-13

5.2.3 方案三：PWM输入模式-14

5.3 系统软件模块设计-14

5.3.1 主循环函数部分伪代码-14

5.3.2 系统初始化主要代码-16

5.3.3 定时器输入捕获相关代码-16

结    论-18

参 考 文 献-19

附录A 实物运行图-20

附录B 系统原理图和PCB图-21

附录C 部分代码-23

致    谢-32