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數(shù)字轉(zhuǎn)速計(jì)的測(cè)量原理及設(shè)計(jì)思路

點(diǎn)擊次數(shù):869次  更新時(shí)間:2022-04-07
  在工業(yè)控制中經(jīng)常要進(jìn)行轉(zhuǎn)速測(cè)量,一般采用的是數(shù)字轉(zhuǎn)速計(jì),這種轉(zhuǎn)速計(jì)必須頂在轉(zhuǎn)軸中心才能進(jìn)行測(cè)量,使用起來(lái)不方便,而且局限性很大,安全性也不是很好。
  
  因此,我們?cè)O(shè)計(jì)了采用光電傳感器的轉(zhuǎn)速計(jì),測(cè)量范圍從1.0~9999轉(zhuǎn)/分鐘,四位數(shù)碼管顯示,當(dāng)被測(cè)轉(zhuǎn)速小于1000轉(zhuǎn)/分鐘時(shí),精確到0.1轉(zhuǎn)/分鐘。
  
  1、測(cè)量原理
  
  在被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸上貼一片鋁箔作為反光體,當(dāng)反光體轉(zhuǎn)到光電傳感器的正前方時(shí),光電傳感器發(fā)出的紅外光束被反射回來(lái),同時(shí)被光電傳感器上的紅外接收管接收,產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào),我們利用這個(gè)信號(hào)的邊沿觸發(fā)單片機(jī)內(nèi)部的高精度定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí),精度可達(dá)1μs。
  
  當(dāng)反光體再次轉(zhuǎn)到數(shù)字轉(zhuǎn)速計(jì)的正前方時(shí),利用光反射信號(hào)的邊沿停止單片機(jī)計(jì)時(shí)。這樣轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)周期t就被精確地測(cè)量出來(lái)了,然后單片機(jī)把周期換算成轉(zhuǎn)速并通過(guò)LED數(shù)碼管顯示出來(lái)。
  
  2、電路構(gòu)成及軟件設(shè)計(jì)
  
  因?yàn)橐篌w積小巧且顯示亮度高,因此,采用掃描顯示模式,然而,用一片CPU同時(shí)完成測(cè)量和顯示是不行的,掃描功能將嚴(yán)重影響CPU的測(cè)量。因此,采用兩片AT89C2051單片機(jī)來(lái)分別擔(dān)任,AT89C2051具有內(nèi)置2KB的EEPROM程序存儲(chǔ)器和128個(gè)字節(jié)的RAM,且每個(gè)引腳能夠吸入20mA的電流等這些良好特性。
  
  CPU1用來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)周期并換算成轉(zhuǎn)速,然后把顯示數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)字轉(zhuǎn)速計(jì),CPU2平時(shí)只是在不斷地掃描顯示數(shù)據(jù),當(dāng)CPU1發(fā)送數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)時(shí),CPU2產(chǎn)生中斷,立即接收數(shù)據(jù),然后更新顯示數(shù)據(jù),這樣在四位LED數(shù)碼管上的數(shù)據(jù)就被立即更新了。
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