在工業(yè)控制中經(jīng)常要進行轉(zhuǎn)速量測,一般采用的是接觸式轉(zhuǎn)速計，這種轉(zhuǎn)速計必須頂在轉(zhuǎn)軸中心才能進行量測，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(shè)計了采用光電傳感器的非接觸式轉(zhuǎn)速計，量測范圍從1．0～9999轉(zhuǎn)／分鐘，四位數(shù)碼管輸出，當(dāng)被測轉(zhuǎn)速小于1000轉(zhuǎn)／分鐘時，**到0.1轉(zhuǎn)／分鐘。
1 量測原理
在被測旋轉(zhuǎn)軸上貼一片鋁箔作為反光體，當(dāng)反光體轉(zhuǎn)到光電傳感器的正前方時，光電傳感器發(fā)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(chǎn)生一個脈沖信號，我們利用這個信號的邊沿觸發(fā)單片機內(nèi)部的高精度定時器進行計時，精度可達1μs，當(dāng)反光體再次轉(zhuǎn)到光電傳感器的正前方時，利用光反射信號的邊沿停止單片機計時。這樣轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)周期t就被**地量測出來了，然后單片機把周期換算成轉(zhuǎn)速并通過LED數(shù)碼管輸出出來。
2 電路構(gòu)成及軟件設(shè)計
電路結(jié)構(gòu)見圖1，因為要求體積小巧且輸出亮度高，因此，采用掃描輸出模式，然而，用一片CPU同時完成量測和輸出是不行的，掃描功能將嚴(yán)重影響CPU的量測。因此，采用兩片生產(chǎn)的AT89C2051單片機來分別擔(dān)任，AT89C2051具有內(nèi)置2KB的EEPROM程序存儲器和128個字節(jié)的RAM，且每個引腳能夠吸入20mA的電流等這些良好特性。CPU1用來量測旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)周期并換算成轉(zhuǎn)速，然后把輸出數(shù)值發(fā)送給CPU2，CPU2平時只是在不斷地掃描輸出數(shù)值，當(dāng)CPU1發(fā)送數(shù)值過來時，CPU2產(chǎn)生中斷，立即接收數(shù)值，然后更新輸出數(shù)值，這樣在四位LED數(shù)碼管上的數(shù)值就被立即更新了。采用兩片CPU的好處是電路結(jié)構(gòu)清晰，編程簡單，實現(xiàn)了模塊化設(shè)計。CPU之間采用串行接口方式2，以中斷形式進行通信。
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