基于光纤传感器的转速测量仪的设计.doc

摘要:转速测量是生产研究中的一项基本内容。在实际生产中，常常需要获取转速值来对机械设备机械研究。转速测量的准确与否将直接影响系统的机械性能。因此,转速测量对机械的正常运行意义十分重大。随着传感器技术的发展成熟，基于光纤传感器的转速测量研究也成了热门。

本设计以AT89C52单片机作为控制核心，包含了光纤传感器、光电编码盘、LED数码管、信号处理电路和无线通信等部分。作为整个设计的核心部件，单片机充分发挥了它的性能。运用光纤传感器的反射式和透射式两种方式对回旋物体进行信号采集，并经过滤波放大电路，将信号送入单片机处理，利用无线收发模块nRF24L01将数据发送到接收端并在LED上显示出来。本文详细介绍了转速测量的原理和方法，设计了光纤传感器的两种测量方式，给出了系统中各部分的硬件和软件路设计思路，并画出了总的原理图。

关键词 转速；单片机；光纤传感器

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景和意义-1

1.2 转速测量研究现状-1

1.3研究内容及技术路线-1

2 系统工作原理及方案-2

2.1 转速计算方法选择-2

2.1.1测频法-2

2.1.2测周期法-3

2.1.3频率周期法-4

2.2信号获取方式-4

2.2.1反射式测量-4

2.2.2透射式测量-6

2.3系统框图-7

2.4机械结构设计-7

3 硬件电路设计-10

3.1光纤传感器选择-10

3.1.1光纤传感器分类-10

3.1.2反射式光纤传感器-10

3.1.3透射式光纤传感器-11

3.1.4光纤传感器电路设计-11

3.2显示电路设计-12

3.3无线通信模块设计-13

3.3.1无线收发芯片选择-13

3.3.2nRF24L01介绍-13

3.3.3引脚功能说明-13

3.3.4 nRF24L01工作模式-15

3.4单片机控制电路设计-15

3.4.1单片机选择-16

3.4.2单片机晶振电路设计-16

3.4.3复位电路-17

3.5信号处理电路设计-19

3.5.1放大电路设计-19

3.5.2 整形电路设计-20

3.6电源电路设计-22

4 程序设计-23

4.1主程序流程-23

4.2定时/计数器子程序-23

4.2.1定时/计数器初始化程序-24

4.2.2定时器中断程序-25

4.3显示部分程序-25

4.4无线通信流程设计-27

总结-30

致谢-31

参考文献-32

附录-33