基于单片机的数字转速表设计
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６ Ｍ ６ Ｍ 】ｉ ０ ０ ／ ” 一 ・
木 系统 的硬 件 电路设 计 ， 采用 Ａ ９ ５ 作为核 心 Ｔ８ Ｓ ２ 处理 器 ， 主要分 为 ： 盘部分 ， 键 信号 同步控制 电路 ， 度 温 采集 电路 ， Ｃ ６ ２显示部 分 。 控制 电路接 口设计 见 Ｌ Ｄ１０ 图 ２ Ｐ 为 １０ 液 晶 的数 据 输 入端 ， ２５ Ｐ ．作 为 ：Ｏ做 ６２ Ｐ ． ２７ 一 液 晶 １ ０ 的控 制端 。Ｐ ．连接蜂 呜 器 ， 为按 键声音 ６２ ２１ 作 输 出 端 ：Ｐ ．连 接 Ｌ Ｄ， 为 报 警 警 示 灯 控 制 端 。 ２２ Ｅ 做 Ｐ ． 连 接 Ｄ １ Ｂ ０数 据 接 口。Ｐ 作 为 键 盘 输 入端 。 ２３ Ｓ８２ １ Ｐ ．和 Ｐ ． 分别 用 于 同步 停止 和 开 始测量 ， ３３ ３ ０ ３１ Ｐ ． 用于 ７ 计 时 门控 控制端 ， ３ 对外 部脉 冲计数 。 １ Ｐ． ４
第２ 卷第６ 总第 １８ ） ５ 期（ １期
Ｖ ｌ ５ Ｎｏ６ Ｓ ｏ＿ ２ ． （ ＵＭ ． １ ） Ｎｏ １ ８
机 械 管 理 开 发
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＩ Ｍ ＡＮＡＧＥＭ ＥＮＴ ＡＮＤ Ｄｅ２２ ０ ｌ ０１
．
基于单 片机 的数字转速表设计
袁 帆
ｆ 两理工学 院 电气： 程系 ， 陕 ［ 陕西 汉中 ７ ３０ ） ２ ０ ３
＝ 三
— ： 二 三
键 盘 ＝＝ ≯
一 ～
ＡＴ ９ ５ ８Ｓ２
信 号 扔 。＝ 。 —— ’处 瑚 ｒ ＝ ＿ Ｔ 。 ＿ 缸 ） Ｏ
脉 冲输 入 慨
善转速表的稳定性 、 抗干扰能力 、 、 体积 功能 、 测量精度 与范 闱等性 能 。 冈此 ， 究单 片机 多功 能转 速 表 的设 研
ＬＣＤ １ ０ ２ ６
转 速表 作 为 机械行 业必 备仪 器之 一 ， 用来 测 定 电 机 等机件 的转速 、 线速度 或频 率 。在 电机 、 电扇 、 纸 、 造 塑料 、 化纤 、 机 、 车 、 洗衣 汽 飞机 、 等行业 中 ， 速表 轮船 转 都得 到广泛 应用 随着 社会经 济 、 学技术 发展 ， 科 埘转 速表 的要求 越来 越高 ．单 片机 具有 体积小 、 成本 低 、 功 能强 、 智能 化等优点 ， 将 片机 嵌 入到 转速表 内可 以改
计 是很 必要 的 。 １ 方案 设计及 论证 ２１ 转速 测量分析 ． 在 一定 的时 间 ７内 ， 取脉 动 个数 ， 以计算 ７ 洲 用
图 １ 系统 结 构 图
２ 系统 总体 设计 ）
这 段 时间 内的平 均转 速 ， 作 法 测速 。在 相邻 脉 冲 称 的间 隔 时问 内 ， 用一 个计 数 器对 已知频 率 为 ，的 高频 时 钟 脉 冲进 行 计 数 ， 由此 来 汁算 转 速 ， 作 ， 测 并 称 ， 法 速 。 把 法 和 法 结 合 起 来 ， 检 测 Ｔ 时 间 内输 入 既 ｃ 脉 冲 的个 数 ， 检测 同一 时 间间隔 的高频 时钟 脉 冲 又 个 数 ： 以计 算转 速 ， 作 法 测 速 。设 高频 时 ， 称 钟 脉 冲的频 率 为 ｆ 则 准确 的时 问 测速 时 问 ７ ｏ ， 而 电动机 的转速 为 ：
，
【 摘Байду номын сангаас
要 】 数 字转速表设计是 以单 片ｔ Ａ ８ Ｓ ２ 为控制芯片 ， ￣（ Ｔ ９ ５ ） 利用￥ ２ ｇＮ机三个 定时器的特点 运 用 转 速 测 量 ５ ５
Ｍ厂 法 ， 过 对 光 电编 码 盘输 出的脉 ；信 号 测 量 ， 得 电动机 转速 测 量 ， 度 高 ， 围 宽 ｒ 通 中 获 精 范
（Ｊ １
采用 Ｍ／ 法 测速 Ｅ 应保 证 高频 时钟 脉 冲计数 器 Ｔ 卜， ｊ 与输 入脉 冲计数器 同时 开启 和关闭 ， 以减 少误 差 ， 只有 等 到输 入脉 冲 的边 沿到 达 时 ， 两个 计数 器 才 同时允 许 开 始或停 止计 数 ： 由 于 ／１ 的计数 值 和 ： ７ 法 郁 随 着转 速 的变 化 而 变 化 高 速 时 ， 当 于 法测 速 ， 相 最 低速 时 ， ＝ ， １ 自动 进 人 ７ 测速 ， 法 因此 ， ７ 测 Ｍ／ 法 速 能适用 的转速 范 明 大 于前 两 种 ， Ｉ前ｆ 是 ｉ 一泛使
【 关键词 】 数字转速袁 ； 转速测量； ／ 法： Ｍ＇ 咏冲 Ｉ
【 中图分类号】 Ｔ ３ ８１ Ｐ６． 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章 编号 】 １０ — ７Ｘ（０ ０ ０ — ０ ４ ０ ０ ３ ７ ３ ２ １ ）６ ０ １ — ２
０ 引 言
尤需再 扩展 定ｍ ／ 数器 ， ｔ Ｈ一 即可 完成设计 要求 。
用 的一 种测速 方法
１２ 方 案 设 计 ．
采 用 Ａ ９ ５ … Ｔ８ Ｓ ２ 的定 ｒ／ 数器 脉 冲累 加功能 采 ｅ计 ． Ｐ 集 脉 冲输入 信 号 ， 显示 使用 Ｌ Ｄ １０ 实现 。 为 ｌ 高 Ｃ ６ ２ 『 提 测 量精度 ， 、 设 十中加 入一 级信 号 同步 控制 电路 ， 得 ｆ 使 ， 和 同步 启动 和关 闭 ：结构 图 图 ｌ 。
１ ． 方案论证 ３
图 ２ 控 制 电 路
３ 系统仿真 及调试 １
３１ 软 件 编 译 与 调 试 ．
本设 计 在软 件上 采 用 了 Ｍ ／怯 测 量转 速 ， 精度 ７ 在 和 分 辨率 方 面 ， 都高 于 朋 法 或 法 ， 别是 在数 据 处 特 理 方 面 ， 可能 地 减 少量 化 误 差 。 因为 Ｍ／ 法需 要 ３ 尽 Ｔ 个 定 时／ 计数 器 完 成 ； 以控 制 芯 片选 择 Ｔ ８ Ｓ ２ 所 ｒＡ ９ ５ ．
木 系统 的硬 件 电路设 计 ， 采用 Ａ ９ ５ 作为核 心 Ｔ８ Ｓ ２ 处理 器 ， 主要分 为 ： 盘部分 ， 键 信号 同步控制 电路 ， 度 温 采集 电路 ， Ｃ ６ ２显示部 分 。 控制 电路接 口设计 见 Ｌ Ｄ１０ 图 ２ Ｐ 为 １０ 液 晶 的数 据 输 入端 ， ２５ Ｐ ．作 为 ：Ｏ做 ６２ Ｐ ． ２７ 一 液 晶 １ ０ 的控 制端 。Ｐ ．连接蜂 呜 器 ， 为按 键声音 ６２ ２１ 作 输 出 端 ：Ｐ ．连 接 Ｌ Ｄ， 为 报 警 警 示 灯 控 制 端 。 ２２ Ｅ 做 Ｐ ． 连 接 Ｄ １ Ｂ ０数 据 接 口。Ｐ 作 为 键 盘 输 入端 。 ２３ Ｓ８２ １ Ｐ ．和 Ｐ ． 分别 用 于 同步 停止 和 开 始测量 ， ３３ ３ ０ ３１ Ｐ ． 用于 ７ 计 时 门控 控制端 ， ３ 对外 部脉 冲计数 。 １ Ｐ． ４
第２ 卷第６ 总第 １８ ） ５ 期（ １期
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信 号 扔 。＝ 。 —— ’处 瑚 ｒ ＝ ＿ Ｔ 。 ＿ 缸 ） Ｏ
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善转速表的稳定性 、 抗干扰能力 、 、 体积 功能 、 测量精度 与范 闱等性 能 。 冈此 ， 究单 片机 多功 能转 速 表 的设 研
ＬＣＤ １ ０ ２ ６
转 速表 作 为 机械行 业必 备仪 器之 一 ， 用来 测 定 电 机 等机件 的转速 、 线速度 或频 率 。在 电机 、 电扇 、 纸 、 造 塑料 、 化纤 、 机 、 车 、 洗衣 汽 飞机 、 等行业 中 ， 速表 轮船 转 都得 到广泛 应用 随着 社会经 济 、 学技术 发展 ， 科 埘转 速表 的要求 越来 越高 ．单 片机 具有 体积小 、 成本 低 、 功 能强 、 智能 化等优点 ， 将 片机 嵌 入到 转速表 内可 以改
计 是很 必要 的 。 １ 方案 设计及 论证 ２１ 转速 测量分析 ． 在 一定 的时 间 ７内 ， 取脉 动 个数 ， 以计算 ７ 洲 用
图 １ 系统 结 构 图
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这 段 时间 内的平 均转 速 ， 作 法 测速 。在 相邻 脉 冲 称 的间 隔 时问 内 ， 用一 个计 数 器对 已知频 率 为 ，的 高频 时 钟 脉 冲进 行 计 数 ， 由此 来 汁算 转 速 ， 作 ， 测 并 称 ， 法 速 。 把 法 和 法 结 合 起 来 ， 检 测 Ｔ 时 间 内输 入 既 ｃ 脉 冲 的个 数 ， 检测 同一 时 间间隔 的高频 时钟 脉 冲 又 个 数 ： 以计 算转 速 ， 作 法 测 速 。设 高频 时 ， 称 钟 脉 冲的频 率 为 ｆ 则 准确 的时 问 测速 时 问 ７ ｏ ， 而 电动机 的转速 为 ：
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【 摘Байду номын сангаас
要 】 数 字转速表设计是 以单 片ｔ Ａ ８ Ｓ ２ 为控制芯片 ， ￣（ Ｔ ９ ５ ） 利用￥ ２ ｇＮ机三个 定时器的特点 运 用 转 速 测 量 ５ ５
Ｍ厂 法 ， 过 对 光 电编 码 盘输 出的脉 ；信 号 测 量 ， 得 电动机 转速 测 量 ， 度 高 ， 围 宽 ｒ 通 中 获 精 范
（Ｊ １
采用 Ｍ／ 法 测速 Ｅ 应保 证 高频 时钟 脉 冲计数 器 Ｔ 卜， ｊ 与输 入脉 冲计数器 同时 开启 和关闭 ， 以减 少误 差 ， 只有 等 到输 入脉 冲 的边 沿到 达 时 ， 两个 计数 器 才 同时允 许 开 始或停 止计 数 ： 由 于 ／１ 的计数 值 和 ： ７ 法 郁 随 着转 速 的变 化 而 变 化 高 速 时 ， 当 于 法测 速 ， 相 最 低速 时 ， ＝ ， １ 自动 进 人 ７ 测速 ， 法 因此 ， ７ 测 Ｍ／ 法 速 能适用 的转速 范 明 大 于前 两 种 ， Ｉ前ｆ 是 ｉ 一泛使
【 关键词 】 数字转速袁 ； 转速测量； ／ 法： Ｍ＇ 咏冲 Ｉ
【 中图分类号】 Ｔ ３ ８１ Ｐ６． 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章 编号 】 １０ — ７Ｘ（０ ０ ０ — ０ ４ ０ ０ ３ ７ ３ ２ １ ）６ ０ １ — ２
０ 引 言
尤需再 扩展 定ｍ ／ 数器 ， ｔ Ｈ一 即可 完成设计 要求 。
用 的一 种测速 方法
１２ 方 案 设 计 ．
采 用 Ａ ９ ５ … Ｔ８ Ｓ ２ 的定 ｒ／ 数器 脉 冲累 加功能 采 ｅ计 ． Ｐ 集 脉 冲输入 信 号 ， 显示 使用 Ｌ Ｄ １０ 实现 。 为 ｌ 高 Ｃ ６ ２ 『 提 测 量精度 ， 、 设 十中加 入一 级信 号 同步 控制 电路 ， 得 ｆ 使 ， 和 同步 启动 和关 闭 ：结构 图 图 ｌ 。
１ ． 方案论证 ３
图 ２ 控 制 电 路
３ 系统仿真 及调试 １
３１ 软 件 编 译 与 调 试 ．
本设 计 在软 件上 采 用 了 Ｍ ／怯 测 量转 速 ， 精度 ７ 在 和 分 辨率 方 面 ， 都高 于 朋 法 或 法 ， 别是 在数 据 处 特 理 方 面 ， 可能 地 减 少量 化 误 差 。 因为 Ｍ／ 法需 要 ３ 尽 Ｔ 个 定 时／ 计数 器 完 成 ； 以控 制 芯 片选 择 Ｔ ８ Ｓ ２ 所 ｒＡ ９ ５ ．