基于光電編碼器的位移測量系統(tǒng)及其仿真設(shè)計

21900字          39頁

摘  要

傳統(tǒng)的機(jī)械測量位移裝置已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，而數(shù)字式傳感器光電編碼器,能將角位移量轉(zhuǎn)換為與之對應(yīng)的電脈沖輸出, 主要用于機(jī)械位置和旋轉(zhuǎn)速度的檢測，具有精度高，體積小等特點(diǎn)，因此本設(shè)計決定采用光電編碼器進(jìn)行位移檢測。
     本設(shè)計為采用光電編碼器來實現(xiàn)位移測量及其仿真，實現(xiàn)測量來自外部的不同的位移值及顯示。具體應(yīng)用AT89C51單片機(jī)為核心，光電編碼器進(jìn)行位移測量，同時以LCD液晶顯示模塊顯示。本設(shè)計采用的光電編碼器輸出電壓為5V，輸出信號經(jīng)四倍頻電路處理后送入單片機(jī)進(jìn)行計數(shù)處理，最后送入LCD模塊顯示。
本文從位移測量原理入手，詳細(xì)闡述了位移測量系統(tǒng)的工作過程，以及硬件電路的設(shè)計、顯示效果。本文吸收了硬件軟件化的思想，實現(xiàn)了題目要求的功能。

關(guān)鍵詞：位移測量，光電編碼器，單片機(jī)，LCD顯示模塊

Abstract
In the control field, a variety of  displacement measurements often need to be carried out. In actual industry position control domain, to increase the control precision, carries on the examination to the controlled member is accurately very important.The traditional machinery survey displacement installs has not been able to satisfy the modern production by far the need, but the digital sensor electro-optic encoder, can transform the angular displacement into with it correspondence electricity pulse output, mainly uses in the mechanical position and the velocity of whirl examination, has the precision to be high, volume small and so on characteristics, therefore this design decided that uses the electro-optical encoder to carry on the displacement to examine.
This design to use the electro-optical encoder to realize the displacement survey and the simulation, realizes the survey from the exterior different displacement value and the demonstration. Makes concrete using at89C51 monolithic integrated circuit is the core, the electro-optical encoder carries on the displacement to survey, simultaneously by LCD liquid crystal display module demonstration. This design uses the electro-optical encoder output voltage is 5V, the output signal after four doubling circuit processing sends in the monolithic integrated circuit to carry on counting processing, finally sends in the LCD module demonstration.
In this paper, detailed working process of displacement measurement system is started with principle of displacement measurement, and hardware circuit design and display. This paper has absorbed the idea of hardware and software to achieve with the subject required functionality.

Key words: The displacement surveys, electro-optical encoder, microcontroller, LCD display module

目    錄
第一章    緒論•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
1.1位移測量及其傳感器簡介••••••••••••••••••••••••••••••••••
1.2國內(nèi)外位移測量技術(shù)簡介••••••••••••••••••••••••••••••••••
第二章    原理說明及方案選擇•••••••••••••••••••••••••••••••••••
2.1 位移測量理論的簡要介紹••••••••••••••••••••••••••••••••••
2.2 方案選擇及原理••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
2.2.1鑒相原理•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
2.2.2用軟件實現(xiàn)脈沖的鑒相和計數(shù)•••••••••••••••••••••••••••
2.2.3用硬件實現(xiàn)脈沖的鑒相和計數(shù)•••••••••••••••••••••••••••
2.2.4用單片機(jī)內(nèi)部計數(shù)器實現(xiàn)可逆計數(shù)•••••••••••••••••••••••
2.3 位移測量參數(shù)及電路參數(shù)分析••••••••••••••••••••••••••••••
2.3.1MCS-51的定時器/計數(shù)器簡介••••••••••••••••••••••••••••
2.3.2定時器模式選擇位•••••••••••••••••••••••••••••••••••••
第三章    系統(tǒng)電路的設(shè)計 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
3.1 硬件電路的設(shè)計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
3.1.1 單片機(jī)的選擇 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
3.1.2 AT89C51的介紹••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
3.1.3 光電編碼器的選擇 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••
3.1.4 1XP8001-1簡介••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
3.2 軟件的設(shè)計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
第四章    顯示部分•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
4.1 LED顯示器 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
4.2 LCD顯示器 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
4.2.1 LCD的分類及特點(diǎn) ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
4.2.1筆段式LCD液晶顯示器的驅(qū)動•••••••••••••••••••••••••••••
4.2.2 LCD顯示模塊LCDM（LIQUID CRYSTAL DISPLAY MODULE）••••••
4.3 LCD顯示器的驅(qū)動接口 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
第五章    仿真實現(xiàn)••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
5.1 PROTEUS仿真軟件簡介•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
5.2 KEIL與PROYEUS的聯(lián)合使用••••••••••••••••••••••••••••••••••
結(jié)論••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
謝辭••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
參考文獻(xiàn)••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••