基于8086的電機(jī)轉(zhuǎn)速測量儀的設(shè)計(存儲版)
【正文】 計的。程序回到顯示實際轉(zhuǎn)速值中，否則重復(fù)上述的更改過程。然后一直等到按下更改鍵，才進(jìn)入更改參數(shù)值子程序。測速子程序的流程圖 如圖 5－ 3 所示： 圖 5－ 3 測速子程序流程圖 計算轉(zhuǎn)速值子程序中，首先需要從讀取的計數(shù)器中的值里計算出脈沖數(shù)，然后再計算轉(zhuǎn)速。此時比較雙方分別是實際轉(zhuǎn)速值和上次設(shè)置轉(zhuǎn)速限值。 ② 電路連接 本設(shè)計中將 8255A 中的 D0D7 與系統(tǒng) 的 8 位數(shù)據(jù)線相連，使用 A0、 A1 來控制端口的選擇。 ① 8255 芯片介紹 8255A 的 數(shù)據(jù)端口 A、 B、 C：每個端口都是 8 位，可以用作輸入和輸出。按下 control 功能轉(zhuǎn)換，當(dāng)前數(shù)碼管顯示上次設(shè)定的轉(zhuǎn)速值，此時可以通過“＋”、“ — ”來重新設(shè)定轉(zhuǎn)速，調(diào)整完畢后，再 按下 reset，所設(shè)定的值即被存入存儲器，電路恢復(fù)到工作狀態(tài)。 ? 數(shù)據(jù)讀取 讀取 8253（ II）計數(shù)器中的 D0－ D7 與系統(tǒng)總線的 D0－ D7 相連， 用于傳輸 計數(shù)值 。 ? INTA（中斷應(yīng)答）：輸入線。 ? SP/EN（ 主從控制 ）： 輸入或 輸出線。 OUT0－ OUT2：三個計數(shù)器的輸出信號。即定時器 8253（ I）確定 1s 時間，在 1s 內(nèi)，計數(shù)器 8253（ II）允許計數(shù)，并將值保存在計數(shù)器 8253（ II）的寄存器內(nèi)，當(dāng) 1s 結(jié)束時，計數(shù)器 8253（ II）的門控關(guān)閉，停止對脈沖的計數(shù)， 同時 向 8259 申請中斷， CPU 讀取計數(shù)器 8253（ II）中的計數(shù)值計算轉(zhuǎn)速 即可 。 3． 2 存儲系統(tǒng)設(shè)計 根據(jù)系統(tǒng)實時性和斷電保護(hù)功能的要求，本設(shè)計選用 SRAM 和 EEPROM 存儲器。 將 8086的 20 位地址和 BHE信號分為 3 組，和 3 片 8282 的 DI7～ DI0 連接， CPU 的地址鎖存使能 ALE 與 8286 的 STB 端相連。 S4 和 S3 用來指出當(dāng)前使用的段寄存器。其引腳信號示意圖如圖 3－ 1 所示： 圖 3－ 1 8086 引腳信號示意圖 ① 數(shù)據(jù)總線 D0～ D15： 16 位，雙向傳輸，可分別使用其低 8 位或高 8 位，該總線與地址總線 A0～ A15 共用 CPU 引腳形成復(fù)用總線 AD0～ AD15，地址、數(shù)據(jù)分時傳送。這種方法的優(yōu)點是無需 CPU 維持顯示，減輕了 CPU 的負(fù)擔(dān)，顯示可靠且亮度較高。本設(shè)計是數(shù)字式轉(zhuǎn)速測量儀，所以使用數(shù)字式的傳感器，并且選用其中的霍爾器件。 2． 3 設(shè)計依據(jù)與 方案 利用微處理器實現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速測量有多種方案可供選擇。 二． 系統(tǒng)原理 2． 1 系統(tǒng)基本原理 使用 8086 測量電機(jī)轉(zhuǎn)速的基 本原理如圖 2－ 1 所示： 圖 2－ 1 基于 8086 測量電機(jī)轉(zhuǎn)速的基本原理圖 該系統(tǒng)的工作過程如下： 測量轉(zhuǎn)速的霍爾傳感器和機(jī)軸同軸連接，機(jī)軸每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一定量的脈沖個數(shù)，由霍爾器件電路部分輸出。數(shù)字測速按其原理可分為兩大類 :一類是在給定標(biāo)準(zhǔn)時間內(nèi)測得旋轉(zhuǎn)的角度來表示速度 ， 稱為測頻法測速 。但這些方法無論是在使用方便程度還是在反應(yīng)時間以及測量精 度等各個方面都滿足不了電機(jī)研究和應(yīng)用的要求。 1． 2 電機(jī)轉(zhuǎn)速測量的發(fā)展現(xiàn)狀 隨著微型計算機(jī)的廣泛使用， 現(xiàn)在 轉(zhuǎn)速測量普遍采用了以微 控制器和微 處理器為核心的數(shù)字法，智能化微電腦式代替了一般機(jī)械式或模擬量結(jié)構(gòu)。 1． 3 發(fā)展方向 市場需求在不斷地復(fù)雜化，目前的 通用轉(zhuǎn)速測量裝置經(jīng)常難以滿足某些特種電機(jī)轉(zhuǎn)速測量的特殊要求。 8086用 定時器 控制計數(shù)時間，即可實現(xiàn)計數(shù)器的計數(shù)值對應(yīng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速值。 這種 方案雖然能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的基本功能，但是卻不能保證系統(tǒng)對實時性、擴(kuò)展接口等各方面的要求，故考慮采用 16位 8086微處理器。 ⑷ 輸入方式選擇 ： 本系統(tǒng)采用按鍵輸入。這種顯示方法雖然節(jié)省成本，但顯示要 CPU 干預(yù)，占用較多CPU 時間，用于實時自動控制不合適。其中 AD15～ AD0 地址／數(shù)據(jù)復(fù)用信號，雙向，三態(tài)。 地址總線的形成： 20 位地址要三片鎖存器。 數(shù)據(jù)總線的形成： 當(dāng)數(shù)據(jù)線負(fù)載大于 CPU 數(shù)據(jù)線扇出能力時，需要在 CPU 數(shù)據(jù)線上連接數(shù)據(jù)驅(qū)動器。 3． 3 測速部分設(shè)計 ⑴ 數(shù)據(jù)采集和 轉(zhuǎn)換 根據(jù)前面設(shè)計方案的分析，本系統(tǒng)選用型號 為 DN6837 的開關(guān)集成霍爾傳感器 將電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為脈沖信號 。 RD：低電平有效，由 CPU 發(fā)出，用于對 8253 寄存器進(jìn)行讀操作。 ? CS（片選）：輸入線，當(dāng) CS=0 時 8259 被選中，允許 CPU 對其讀、寫，否則被禁止。用來 連接主從中斷芯片 。 ④ 與 主機(jī) 和光電耦合 器 的連接 在本設(shè)計中 ， 定時器 8253（ I） 采用的 工作 方式是 0， 即 信號的輸入通道是計數(shù)器 0；計數(shù)器 8253（ II）采用的 工作 方式是 0，信號的輸入通道是計數(shù)器 0。系統(tǒng) 選用了 陰極 BS201 數(shù)碼管 （ 兩片 ） 、 74LS48 譯碼器（兩片） 、 74LS273 數(shù)據(jù)鎖存器（一片）來完成。 輸入 部分提供的掃描方式， 最多 可以和 64 個按鍵或傳感器的陣列相連 ， 能自動消除開關(guān)抖動以及 N 個鍵同時按下的保護(hù) 。 本設(shè)計中只用 0 方式。 3． 7 內(nèi)存和 I/O 地址分配 ⑴ 內(nèi)存地址分配 表 3－ 2 內(nèi)存地址分配 A19 A18……… ..A0 芯片 地址 0 ……… . HY628400A（ SRAM） 00000H~7FFFFH 1 ……… . SST28SF040(EEPROM) 80000H~FFFFFH ⑵ I/O 地址分配 系統(tǒng)所 接入的芯片有 825 825 827 8255 和一些數(shù)據(jù)鎖存器。 主程序流程圖如圖 5－ 1 所示： 圖 5－ 1 主程序流程圖 初始化包括 對 8255 的初始化，即將控制字 80H
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