单片机原理与应用技术-基本思路及实际门限构成

1.转速信号的产生和采集

由反射式红外对管和黑白光栅转盘组成信号传感系统，黑白光栅转盘附着在电动机的轴心上，反射式红外对管的接收面对着转盘的平面，红外对管的发射管把红外光投射到转盘，随着电动机的转动，白光栅反射红外光而黑光栅不反射红外光，红外对管的接收管便输出高低相间的脉冲电平，供作后续统计。

2.脉冲计数的定时门限设定

以1ms作定时器中断的时基，对3个内部存储器进行逢十进一计数，用以实现1s溢出的定时门限。另外，采用一个外中断口作为转速脉冲的输入口，并把脉冲下降沿作为启动定时门限的同步信号，此后就能采取查询脉冲高低电平的方式对进入门限内的脉冲进行统计。

3.完整脉冲计数的门限校正和换算

如果定时门限到达1s发生溢出之时立刻停止定时器，不一定正好能对应于末位的完整脉冲周期边缘，可能是对应于脉冲的其中高电平或低电平某一部位，为了消除这段被截断的脉冲部分所引起的测量误差，让门限接续开启直到末位脉冲完整过渡并止于下降沿时才正式关闭定时器，所得的此段门限校正值加上1s溢出值，即为实际的定时门限值，这方式所统计到的脉冲数必为整数值。实际门限的构成见图8-31。(www.xing528.com)

图8-31 实际门限的构成

为了扩展成1min的转速，换算顺序宜先进行脉冲数的60倍BCD码乘法运算，得到整数结果；再对实际定时门限值BCD码作除法运算，这样得到的非整数商值误差最小，结合四舍五入处理便得到1min的整数转速。

倍乘60是基于转盘只有1对黑白光栅线，每转1圈只产生1个脉冲。为了提高测量精度，可增加光栅线组数，使每转能产生多个脉冲，乘法运算的倍乘值也需随之相应减少，本实验装置采用12组黑白相间光栅线。