數字轉速計的測量原理及設計思路
點擊次數：1056次 更新時間：2022-04-07
在工業控制中經常要進行轉速測量，一般采用的是數字轉速計，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轉速計，測量范圍從1．0～9999轉／分鐘，四位數碼管顯示，當被測轉速小于1000轉／分鐘時，精確到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，產生一個脈沖信號，我們利用這個信號的邊沿觸發單片機內部的高精度定時器進行計時，精度可達1μs。
當反光體再次轉到數字轉速計的正前方時，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就被精確地測量出來了，然后單片機把周期換算成轉速并通過LED數碼管顯示出來。
2、電路構成及軟件設計
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AT89C2051單片機來分別擔任，AT89C2051具有內置2KB的EEPROM程序存儲器和128個字節的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，然后把顯示數據發送給數字轉速計，CPU2平時只是在不斷地掃描顯示數據，當CPU1發送數據過來時，CPU2產生中斷，立即接收數據，然后更新顯示數據，這樣在四位LED數碼管上的數據就被立即更新了。
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