信号检测电路设计原理

信号检测电路设计原理

信号检测电路如图3 (a) ,波形如图3 (b) 所示:

图3 (a) 中LM393 等组成两个施密特电压比较器,用于分别检测两路交流信

号的零点。将两种近似正弦波的电压信号变成方波信号,如图3 (b) 中波形

A、B、C、D、所示。由D1 、D2 触发器(一片74HC74) 组成的电路,在单片

机P1. 0 、P1. 1 的控制下完成对周期信号的检测。当P1. 0 = 0 时, Q1 = Q2 = 0 ;当P1. 0 由0 转为1 ,且B 点信号由0 变为1 时,D1 翻转, Q1 = 1 ,此时Q2 仍为

0 ,当B 点信号第二次由0 变为1 时,D1 再次翻转, Q1 = 0 ,同时D2 也翻转, Q2

= 1 。80C31 查询到P1. 1 = 1 时, 让P1. 0 = 0 ,完成一次检测。其波形如图3 (b) 中B、P1. 0 、T、Q2 。这种电路进检测上升沿,提高了检测精度。由D3 、D4

触发器(一片74HC74) 组成的电路,在单片机P1. 0 控制下完成时间差信号检测。

当P1. 0 = 0 时,电路不工作, Q3 = Q4 = 0 ;当B 点信号由0 变为1 时, Q3 = 1

,Q4 仍为0 ;当D 点信号由0 变为1 时, Q4 = 1 ,同时Q3 被清零,从而检测出两

信号的时间差。波形如图3 (b) 中B、D、P1. 0 、Δt 。根据相位差的定

义和传感器的错半齿安装,两路信号的相位差Δ 与周期T 及时间差Δt

的关系为:Δ = (360°/ T) Δt - 180°。利用80C31 内部的T0

、T1 定时器可以较准确的求出T、Δt 。具体为:将T0 、T1 设成内部计

数器形式( C/ T = 0) ,工作在方式2 状态,GA T E = 1 , TR = 1 ,这样当TN T0

、TN T1 = 1 时T0 、T1 计数,采用12MHz 晶振,每计一次数时间为1μs。

在中断服务中,用R7 ,R5 记录T0 、T1 中断次数,以扩展计数范围,最后求得T

和Δt :Δt = R7 乘以28 + ( TL 0)T = R5 乘以28 + ( TL )

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