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    數字轉速計的測量原理及設計思路

    點擊次數:87次  發布時間:2022-04-07
      在工業控制中經常要進行轉速測量,一般采用的是數字轉速計,這種轉速計必須頂在轉軸中心才能進行測量,使用起來不方便,而且局限性很大,安全性也不是很好。
      
      因此,我們設計了采用光電傳感器的轉速計,測量范圍從1.0~9999轉/分鐘,四位數碼管顯示,當被測轉速小于1000轉/分鐘時,精確到0.1轉/分鐘。
      
      1、測量原理
      
      在被測旋轉軸上貼一片鋁箔作為反光體,當反光體轉到光電傳感器的正前方時,光電傳感器發出的紅外光束被反射回來,同時被光電傳感器上的紅外接收管接收,產生一個脈沖信號,我們利用這個信號的邊沿觸發單片機內部的高精度定時器進行計時,精度可達1μs。
      
      當反光體再次轉到數字轉速計的正前方時,利用光反射信號的邊沿停止單片機計時。這樣轉軸的旋轉周期t就被精確地測量出來了,然后單片機把周期換算成轉速并通過LED數碼管顯示出來。
      
      2、電路構成及軟件設計
      
      因為要求體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同時完成測量和顯示是不行的,掃描功能將嚴重影響CPU的測量。因此,采用兩片AT89C2051單片機來分別擔任,AT89C2051具有內置2KB的EEPROM程序存儲器和128個字節的RAM,且每個引腳能夠吸入20mA的電流等這些良好特性。
      
      CPU1用來測量旋轉軸的旋轉周期并換算成轉速,然后把顯示數據發送給數字轉速計,CPU2平時只是在不斷地掃描顯示數據,當CPU1發送數據過來時,CPU2產生中斷,立即接收數據,然后更新顯示數據,這樣在四位LED數碼管上的數據就被立即更新了。
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