实习报告(所做系统完全可用)多传感器转速测量系统PPT课件

1 一 课题的意义 在工程实践中 经常会遇到各种需要测量转速和转动方向的场合 例如在发动机 电动机 卷扬机 机床主轴等旋转设备的试验 运转和控制中 常需要分时或连续测量和显示其转速及转动方向 因此转速和转动方向的测量有在工业生产中有着重要的意义 2 二 课题的工作原理 系统原理框图 3 1 转速测量原理 采用单片机和光电传感器组成的高精度转速测量系统 其转速测量采用电子式定时计数法 对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量 转盘每转一周 光电传感器产生两个周期的脉冲信号 故设转速为Nr min 脉冲信号的频率为f 则N f 2 60 30f 4 2 方向测量原理 在转盘的两面错开很小的间距各放置一片磁钢 转盘两侧对放霍尔开关传感器两个 当转盘旋转使磁钢经过霍尔开关传感器时传感器输出低电平 则正转反转时两传感器产生信号的低电平正好一前一后 有较小的时间差 将这两个信号分别接入单片机的两个外部中断 经单片机判断两个中断的先后 判断出正转反转 分别触发红灯 绿灯亮 5 三 硬件电路介绍 1 光电信号处理电路设计 6 U上限 VCC Rf1 Rf1 Rf2 U下限 VSS Rf1 Rf1 Rf2 取VCC 12V R1 1K R上拉 10K Rf1 100 Rf2 10K U上限 VCC Rf1 Rf1 Rf2 12 100 10100 118MV U下限 VSS Rf1 Rf1 Rf2 0V 经此电路调理后 测得输出0到 5V的脉冲信号 但有60KHZ的干扰信号 7 2 滤波电路 8 一般的 电路中通常取 R1 R2 R C1 C2 C 放大倍数 H R3 R4 R3 截止频率 f 1 2 RC 取R1 R2 R 1K C1 C2 C 0 01Uf R3 10K R4 100 则H 10K 100 10K 1 01 1 f 1 2 3 14 1000 0 01uf 16KHZ 9 3 单片机处理显示电路 10 经滤波电路输出的信号接到单片机的T1脚 单片机的定时器T0工作于定时状态 定时器T1工作于计数状态 滤波后的信号在定时器T0的定时时间内被T1计数 计数值经处理后 作为速度值送至数码管显示 四位共阳数码管采取动态显示的方法 断码与P0口接 位选码与P2口接 两个霍尔开关集成传感器的输出分别接INT0和INT1 由于应用内部定时器T2的16位自动重装定时功能 故P1 1接高电平 P1 2 P1 3分别接两发光二级管的负极 用于指示方向 11 四 系统软件设计 单片机的任务是 1 内部进行定时计数 在计算出速度后显示 将定时器T0设定为工作在定时状态 定时器T1设定为工作在计数状态 滤波后的信号在定时器T0的定时时间1S内被T1计数 计数值经由频率值转化为转速后 再将其变为BCD码送至数码管显示 这里用查表法按位转化 12 2 根据外部中断0和1到来的先后顺序点亮红灯或绿灯 指示转动方向 将定时器T2设定为工作在定时状态 外部中断0或1接收到中断信号后 相对应端口P1 2或P1 3送低电平点亮指示灯 同时关闭INT0和INT1的中断响应并清零中断标志位 调用定时器T2定时40ms后再将打开INT0和INT1的中断响应 从而达到指示方向的目的 13 程序流程图 1 主程序流程图2 1 14 2 显示子程序流程图2 2 15 3 转速定时计数子程序流程图2 3 16 4 方向定时子程序 17 五 总结与心得 采用单片机技术来实现转动方向的测量 是本系统的创新之处 传统的测量系统 或者无法测量转动方向 或者需要应用外加电路或两块单片机实现测量方向 本系统则应用了单片机中几乎不应用的定时器T2完成了方向测量 18 采用单片机技术来实现转速的测量 可以提高转速测量的精确度 并且加快了采样的速率 具有较好的实时性 转速测量的方法可使用于高 低转速的测量 测量精确度与转速无关 因而具有较宽的应用范围和广阔的应用的前景 1