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使用8051微控制器的数字转速表：在这里，我们使用微控制器设计了一个简单的非接触式转速计，可以测量速度，精度为1转/秒。

转速表是一种测量旋转物体（如电动机或汽车发动机的曲轴）速度的装置。电动机的速度由电动机在一分钟内的转数决定。换句话说，速度以RPM（每分钟转数）为单位进行测量。在这个项目中，我们使用8051微控制器设计了一个简单的非接触式或非接触式数字转速表，它可以以1转/秒的精度测量速度。

非接触式数字转速表–通过代码、免费注册和您的课程，一步一步地完成。您可以通过本课程在家里制作自己的转速表。

电路背后的原理

非接触式数字转速表的基本原理包括一个简单的嵌入式系统，包括传感器、控制器和致动器。这里使用的传感器是红外（IR）****-接收器对，使用的控制器是加载了编译代码的8051微控制器，执行器是显示设备，用于显示电机的速度。

传感器通过光传输和反射原理，在不与电机实际接触的情况下感应电机的速度，并产生信号。该信号被转换为电信号并馈送至微控制器，微控制器被编程为根据一分钟内的电机转数计算速度。该速度显示在7段显示屏上。

非接触式数字转速表电路

转速表主要用于测量电机的角速度。它可以是带有热齿轮和主轴装置的机械装置，也可以是将角速度转换为电信号的电气装置。电转速表又可以是交流转速表或直流转速表。

虽然传统的转速表是接触式转速表，由于接触参数的变化可能会产生错误的结果，但无接触式数字转速表更可取，它不需要与要测量速度的设备进行任何接触。

它基本上基于回射扫描原理工作，其中像LED这样的光源设备将光信号传输到回射目标设备，该设备反射光，然后由光检测器接收光。

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非接触式数字转速表电路图

采用8051单片机的非接触式数字转速表

所需组件

8051微控制器

8051开发板

8051单片机编程器

红外传感器模块（反射型）

4–数字7–段显示

4 x 2N2222 NPN晶体管

4 x 470Ω电阻器（1/4瓦）

8 x 100Ω电阻器（1/4瓦）

如果未使用开发板，则需要

11.0592 MHz石英晶体

2 x 33pF陶瓷电容器

2 x 10 KΩ电阻器（1/4瓦）

10µF电容器（极化）

按钮

1 KΩx 8电阻器组

如何设计非接触式数字转速表？

传感器电路设计

传感器电路由IR****和IR接收器组成。IR LED用作****，光电二极管用作接收器。本项目中使用了反射型红外传感器。在这种类型中，红外****和接收器并排放置。

红外****电路非常简单。IR****的阳极连接到5V电源，阴极通过150的限流电阻器接地Ω. 因此，红外****开始****红外线。

项目中使用的红外接收器是一个光电二极管，必须以反向偏置连接。负极或阴极连接至5V电源，正极或阳极通过10K限流电阻器接地Ω.

最后，红外接收器的输出被提供给比较器。比较器将IR接收器的输入与参考值（通过10KΩ电位计给出）进行比较。如果IR接收器的输入大于参考值，则比较器的输出将为高，否则，输出将为低。

下图显示了本项目中使用的反射型红外传感器的电路图。

IR传感器模块电路图

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控制器电路设计

控制器电路由微控制器及其接口组成。这里，我们选择了AT89C52单片机。微控制器复位电路由一个按钮、一个电阻器和一个电容器组成，其值应确保复位引脚的电压不低于1.2V，定时常数不小于100ms。这里，我们选择了10 KΩ电阻器和10µF电容器。

由于微控制器的振荡频率为11.0592MHz，我们选择陶瓷电容器的值为33pF。EA引脚必须通过10KΩ电阻器拉高，因为我们不使用任何外部存储器。

通过将IR传感器的输出引脚连接到PORT3引脚P3.4来完成微控制器和IR传感器之间的接口。接下来是4位7段显示器。下图显示了此显示器的引脚输出图。

4-数字7-段显示引脚输出

4位7段显示器的段输入，即A、B、C、D、e、F、G和DP，通过单独的100Ω电阻器连接到PORT0。4位7段显示器（Dig1、Dig2、Dig3和Dig4）的数字选择引脚连接到4个2N2222 NPN晶体管的****极端子。这些晶体管的基极端子通过470Ω电阻器连接到PORT2引脚P2.0、P2.1、P2.2和P2.3。

微控制器代码

一旦电路被设计并绘制在一张纸上，下一步就是编写和编译代码。在这里，我们使用KeilµVision软件以C语言编写程序。

在编写代码之前，需要遵循一般步骤，如创建新项目和选择目标设备或所需的微控制器。编写代码后，我们将其保存为.c扩展名，然后将其添加到目标文件夹下的源文件组中。然后按F7键编译代码。

编译代码后，将创建一个十六进制文件。在下一步中，我们使用Proteus软件绘制电路。使用8051微控制器编程器及其相关软件将代码转储到微控制器中。

如何操作非接触式数字转速表电路？

当IR传感器通电时，IR****开始****IR射线。一个电机放置在红外传感器的前面，其轴上用白点标记。

当电机轴旋转使白点与传感器接触时，IR光线被点反射并落在IR接收器上。用作红外接收器的光电二极管，每当红外线被反射时就开始导通。

此时，IR传感器的输出被提供给比较器，当IR光线被反射时，比较器的输出为高，当没有反射时，比较器的输出是低。因此，比较器的输出为ON-OFF脉冲的形式。

该脉冲作为定时器输入提供给微控制器，微控制器被编程以计算电机在一秒钟内旋转的次数。

电机的速度通过将最终计数值乘以60来计算，以每分钟转数为单位。该值随后显示在4位7段显示器上。

使用ICL7107的相关后置数字电压表

应用

非接触式数字转速表电路可用于计算旋转车轮、圆盘和电机轴的速度。

该电路可用于无法与电机轴或车轮直接接触的地方，如车辆和工业机器。

该电路可用于家庭中检查小型电池驱动风扇和其他基于电机的设备的速度。

电路的限制

该电路中使用的集成电路是CMOS器件，并且高度静电，因此无法用裸手触摸它们。

由于使用电池为电路供电，它的使用寿命有限。

速度计算可能受到计时器的变化占空比的影响。