用P89C51RC+IA和EMP7064S實(shí)現轉速測量

2.3 方向信號提取電路

當測轉速時(shí)，不僅要給出速度的大小，還要給出速度的方向。由采用的測量原理可知，測量過(guò)程中不能得出方向的信息，轉動(dòng)方向只能通過(guò)碼盤(pán)輸出脈沖得到。設順時(shí)針轉時(shí)，A超前B90°；反之，B超前A90°。根據這一關(guān)系可得到方向信號。實(shí)現此功能的電路及時(shí)序如圖3所示。D為不同電平分別代表不同的轉動(dòng)方向。

3 測量系統的構成

測量過(guò)程中用到一個(gè)定時(shí)器，一個(gè)帶捕獲功能的碼盤(pán)脈沖計數器和一個(gè)帶捕獲功能的標準時(shí)間計數器。 P89C51RC+IA有三個(gè)定時(shí)器TIME0～0和一個(gè) PCA可編程計數陣列。其中定時(shí)器2和PCA陣列具有計數捕獲功能。根據采用的測量方法構成如圖4所示的測量框圖。由圖4可知，定時(shí)器2用于碼盤(pán)脈沖計數，PCA陣列用作標準時(shí)間信號計數，定時(shí)器1用于定測量時(shí)間，這樣就構成基本的測量系統。在測量時(shí)定測量時(shí)間，這樣就構成基本的測量系統。在測量時(shí)間 Ts內同時(shí)對碼盤(pán)脈沖Fm(倍頻后的信號)和標準時(shí)間信號計數。定時(shí)器1每隔時(shí)間Ts就產(chǎn)生一次中斷。定時(shí)器2和PCA計數陣列都為下降沿捕獲。捕獲寄存器在a、b時(shí)刻的值分別是計數器在ti、ti+1時(shí)刻的計數值。設定時(shí)器2和PCA陣列捕獲寄存器在a、b時(shí)刻的值分別為Cti、Cti+1和Cmi、 Cmi+1。則轉速為ω=[90（Cmi+1-Cmi）/mTc(Cti+1-Cti)](°/s)。

4 軟件設計

本文介紹了以M/T法為基礎，為PHILIPS P89C51RC+IA和ALTERA EMP7064S實(shí)現轉速測量的數字測量法。由于P89C51RC+IA單片機定時(shí)器2、PCA可編程計數器捕獲功能的特殊結構及EMP7064S的可編程功能，大大簡(jiǎn)化了電路設計，提高了系統的可靠性。此儀器被做成PC ISA卡的個(gè)人儀器，既可利用PC機的資源，又可簡(jiǎn)化測量系統。此設計已成功應用于模擬仿真試驗轉臺的速率測量中。