單片機(jī)在電機(jī)轉(zhuǎn)速測量儀應(yīng)用

電機(jī)轉(zhuǎn)速測量需要經(jīng)過的4個(gè)基本步驟：1是控制方式；2是確定計(jì)數(shù)方式；3是信號輸入方式；4是計(jì)數(shù)值的讀??；單片機(jī)完成對電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖計(jì)數(shù)的控制，讀取寄存器完成轉(zhuǎn)速頻率的確定。

其測量過程是測量轉(zhuǎn)速的霍爾傳感器和電機(jī)機(jī)軸同軸連接，機(jī)軸每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一定量的脈沖個(gè)數(shù)，由霍爾器件電路輸出。成為轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖。同時(shí)霍爾傳感器電路輸出幅度為12V的脈沖經(jīng)光電耦合后降為5V，保持同單片機(jī)AT89C51邏輯電平相一致，控制計(jì)數(shù)時(shí)間，即可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值對應(yīng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速值。主CPU將該值數(shù)據(jù)處理后，在數(shù)碼管上顯示出來。本系統(tǒng)采用89C51中的0INT中斷對轉(zhuǎn)速脈沖計(jì)數(shù)。定時(shí)器T0工作于定時(shí)方式，工作于方式1。每到1s讀一次外部中斷0INT計(jì)數(shù)值，此值即為脈沖信號的頻率，可計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

當(dāng)直流電機(jī)通過傳動部分帶圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，霍爾傳感器根據(jù)圓盤上得磁片獲得一系列脈沖信號。這些脈沖信號通過單片機(jī)系統(tǒng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器0INT計(jì)數(shù)，定時(shí)器T0定時(shí)。定時(shí)器T0完成100次溢出中斷的時(shí)間T除以測得的脈沖數(shù)m，經(jīng)過單位換算，就可以算得直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度。然后判斷是否啟動系統(tǒng)進(jìn)行測量。如果是，就啟動系統(tǒng)運(yùn)行。如果不是就等待啟動。啟動系統(tǒng)后，霍爾傳感器檢測脈沖到來后，啟動外部中斷，每來一個(gè)脈沖中斷一次，記錄脈沖個(gè)數(shù)。同時(shí)啟動T0定時(shí)器工作，每1秒定時(shí)中斷一次，讀取記錄的脈沖個(gè)數(shù)，即電機(jī)轉(zhuǎn)速。連續(xù)采樣三次，取平均值記為一次轉(zhuǎn)速值。再進(jìn)行數(shù)值的判斷，若數(shù)值高于5000rpm則報(bào)警并返回初始化階段，否則就進(jìn)行正常速度數(shù)碼管顯示。

單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量完成，定時(shí)器T0作為內(nèi)部定時(shí)器，外部中斷來的時(shí)候讀取TH0，TL0，并同時(shí)清零TH0、TL0，使定時(shí)器再次循環(huán)計(jì)內(nèi)部脈沖。此外，對于低速情況下，我們還要設(shè)定一個(gè)軟件計(jì)數(shù)器VTT，當(dāng)外部中斷還沒來而內(nèi)部定時(shí)器已經(jīng)溢出，產(chǎn)生定時(shí)器0中斷時(shí)，增加VTT，作為三字節(jié)中的高字節(jié)。三字節(jié)組成除數(shù)，上面的常數(shù)為四字節(jié)，所以計(jì)算程序?qū)嶋H上就是調(diào)用一個(gè)四字節(jié)除三字節(jié)商為兩字節(jié)的程序。為數(shù)碼管能夠顯示出來，需將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，在將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼后，才能調(diào)用查表程序，最后送顯示。單片機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算程序由于本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能是將霍爾傳感器的信號送到單片機(jī)的外部中斷口，再對周期方波進(jìn)行內(nèi)部計(jì)數(shù)，調(diào)用計(jì)算程序把轉(zhuǎn)速測出來?？梢哉f是核心部分。