在工業(yè)控制中經(jīng)常要進行轉速測量,一般采用的是接觸式轉速計,這種轉速計必須頂在轉軸中心才能進行測量,使用起來不方便,,而且局限性很大,安全性也不是很好,。因此,,我們設計了采用光電傳感器的非接觸式轉速計,測量范圍從1.0~9999轉/分鐘,,四位數(shù)碼管顯示,,當被測轉速小于1000轉/分鐘時,到0.1轉/分鐘,。
1 測量原理
在被測旋轉軸上貼一片鋁箔作為反光體,,當反光體轉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,,當反光體再次轉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,。這樣轉軸的旋轉周期t就被地測量出來了,,然后單片機把周期換算成轉速并通過LED數(shù)碼管顯示出來。
2 電路構成及軟件設計
電路結構見圖1,,因為要求體積小巧且顯示亮度高,,因此,采用掃描顯示模式,,然而,,用一片CPU同時完成測量和顯示是不行的,掃描功能將嚴重影響CPU的測量,。因此,,采用兩片ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C2051單片機來分別擔任,,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用來測量旋轉軸的旋轉周期并換算成轉速,,然后把顯示數(shù)據(jù)發(fā)送給CPU2,CPU2平時只是在不斷地掃描顯示數(shù)據(jù),,當CPU1發(fā)送數(shù)據(jù)過來時,,CPU2產(chǎn)生中斷,立即接收數(shù)據(jù),,然后更新顯示數(shù)據(jù),,這樣在四位LED數(shù)碼管上的數(shù)據(jù)就被立即更新了。采用兩片CPU的好處是電路結構清晰,,編程簡單,,實現(xiàn)了模塊化設計。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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