1. 研究目的与意义
1、课题研究的背景
转速仪在现代自动化生产设备和旋转运动装置中应用十分广阔。就目前而言，我国的转速计量技术与发达国家相比，在精度上还存在一定的差距。国家质量监督局的文件显示，目前我国工业领域应用的高精度转速计量仪器中，90%的转速测量仪的测量精度只能达到0.1%左右，而发达国家达到0.05%。从以上数据可以看出，两者的测量精度不一样，会在产品的质量上产生怎样的结果。传统的转速仪是机械的，工作方式是连接一根软轴，软轴内有一根钢丝缆，软轴另一端与设备旋转部件相连，带动转速表内的磁铁旋转而产生磁力线，使指针旋转。但传统的测量方式与现代相比，存在很大的误差。现代大多采用电子数字式转速仪，由光电或霍尔传感器获取信号，通过对脉冲计数从而推出转速，在数字显示器上直接显示。
2、课题研究的意义
2. 课题关键问题和重难点
本次课题是对转速仪的研制，主要完成的是硬件电路设计部分的研究和制作及单片机软件的编写与调试。本课题是要求设计一个测量转动速度的仪器，通过光电传感器采集电机转速，光电传感器将电机的转速转化为脉冲信号传给单片机，然后单片机将信号发送到显示器上显示出转速值。码盘采用100线的规格，将码盘垂直套在电机转动轴上，对射型光电传感器垂直于码盘且光道能够通过码盘的打孔处。根据光电码盘的工作原理，如果有一个固定光源照射到码盘上，则可利用光敏元件来接收到光的次数就是码盘的编码数。若编码数为60，测量时间为t，测量到的脉冲个数为N，那么转速n=N/t。
1、系统设计
系统主要由AT89C51单片机处理系统、电机、传感器检测单元、信号处理单元和显示系统等几个部分组成，如图所示：
3. 国内外研究现状（文献综述）
目前，转速仪控制系统常用的处理方案主要有两种：基于LabVIEW的处理方案，基于单片机的智能控制方案。
第一类：LabVIEW的处理方案
LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。虚拟仪器（VirtualInstruments，简称VI）由计算机、相应的硬件（如数据的采集卡、输入/输出卡、GPIB卡等）和专用软件（如LabVIEW、LabWindows/CVI等）构成，功能主要由软件来实现。VI可由用户按自己的要求自行定义、自行设计，变换非常灵活，不仅能执行传统仪器的功能，还能执行传统仪器无法实现的许多功能。采用虚拟仪器的思想设计的虚拟转速仪，其性能是传统转速仪无法比拟的，凭借良好的虚拟仪器操作平台，使用户可以方便的、准确的测量转速。直流电动机的转速通过传感器转换为电信号后，VI通过数据采集卡的模拟输入端口进行数据采集，数据采集后通过工具以得出波形的频率，因此可以直接通过简单的数学控件换算出直流电机的实时转速。程序测出的频率也是指电机圆盘一秒钟转过的圈数，也就是频率乘以60，就得出圆盘一分钟内转过的圈数，理论上为电机的实时转速。但由于虚拟仪器在我国的适用情况不太乐观，而且本人在校期间接触的不是很多，因此这种方案仅作为参考。
4. 研究方案
LabVIEW方案对虚拟仪器的要求比较高，而本次的实验地点在适用上情况不容乐观。大规模硬件设备的使用，使实验的结果存在太多不稳定因素。虚拟仪器在通过数据采集卡采集传感器输入的信号时，如果发生电平的不稳定，则内部处理出来的波形频率会有出入，使得最终显示的转速不足以表明当前的实际情况。因此此方案仅供参考。
单片机智能控制方案，由于单片机的成熟，能在各个领域使用。本次的转速仪以单片机为核心，采集传感器输出的脉冲信号，经内部处理则可由显示器反映转速。单片机只要外部晶振稳定，连线没有短路，就可以高效地执行任务，且本身的成本也不高，适合本次的设计。
5. 工作计划
第1周（2022年2月21日----2022年2月25日）：
下达任务书，学生接受任务，学生搜集资料，开始开题报告的撰写；
第2周第4周（2022年2月28日----2022年3月18日）：
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
