單片機在電機轉(zhuǎn)速測量儀應(yīng)用

    單片機是整個測量系統(tǒng)的主要部分，擔(dān)負(fù)對前端脈沖信號的處理、計算、以及信號的同步，計時等任務(wù)，其次，將測量的數(shù)據(jù)經(jīng)計算后，將得到的轉(zhuǎn)速值傳送到顯示接口中，用數(shù)碼管顯示數(shù)值。在本系統(tǒng)中考慮到計數(shù)的范圍、使用的定時，計數(shù)器的個數(shù)及I/O口線。

   電機轉(zhuǎn)速測量需要經(jīng)過的4個基本步驟：1是控制方式；2是確定計數(shù)方式；3是信號輸入方式；4是計數(shù)值的讀取；單片機完成對電機轉(zhuǎn)速脈沖計數(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機軸同軸連接，機軸每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一定量的脈沖個數(shù)，由霍爾器件電路輸出。成為轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器的計數(shù)脈沖。同時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AT89C51邏輯電平相一致，控制計數(shù)時間，即可實現(xiàn)計數(shù)器的計數(shù)值對應(yīng)機軸的轉(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)速脈沖計數(shù)。定時器T0工作于定時方式，工作于方式1。每到1s讀一次外部中斷0INT計數(shù)值，此值即為脈沖信號的頻率，可計算出電機的轉(zhuǎn)速。

當(dāng)直流電機通過傳動部分帶圓盤旋轉(zhuǎn)時，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系統(tǒng)定時/計數(shù)器0INT計數(shù)，定時器T0定時。定時器T0完成100次溢出中斷的時間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旋轉(zhuǎn)的速度。  然后判斷是否啟動系統(tǒng)進行測量。如果是，就啟動系統(tǒng)運行。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，每來一個脈沖中斷一次，記錄脈沖個數(shù)。同時啟動T0定時器工作，每1秒定時中斷一次，讀取記錄的脈沖個數(shù)，即電機轉(zhuǎn)速。連續(xù)采樣三次，取平均值記為一次轉(zhuǎn)速值。再進行數(shù)值的判斷，若數(shù)值高于5000rpm則報警并返回初始化階段，否則就進行正常速度數(shù)碼管顯示。

單片機的轉(zhuǎn)速測量完成，定時器T0作為內(nèi)部定時器，外部中斷來的時候讀取TH0，TL0，并同時清零TH0、TL0，使定時器再次循環(huán)計內(nèi)部脈沖。此外，對于低速情況下，我們還要設(shè)定一個軟件計數(shù)器VTT，當(dāng)外部中斷還沒來而內(nèi)部定時器已經(jīng)溢出，產(chǎn)生定時器0中斷時，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)，所以計算程序?qū)嶋H上就是調(diào)用一個四字節(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，需將二進制轉(zhuǎn)換為十進制，在將十進制轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼后，才能調(diào)用查表程序，zui后送顯示。 單片機轉(zhuǎn)速計算程序  由于本次設(shè)計的系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能是將霍爾傳感器的信號送到單片機的外部中斷口，再對周期方波進行內(nèi)部計數(shù)，調(diào)用計算程序把轉(zhuǎn)速測出來?？梢哉f是核心部分。