【正文】 ）8253 （ II）計(jì)數(shù)器（測(cè)速部分）RDWR8086 A08086 A1RDWR8086 A08086 A18259 IR1輸入時(shí)鐘頻率 65536HZ定時(shí)器 8253 （ I ）計(jì)數(shù)器 8253 （ II ）123U?A74ALS098253 （ I）定時(shí)器（測(cè)速部分）+5V1 2U?A74ALS04SNG 信號(hào)輸入 圖 3－ 5 計(jì)算脈沖數(shù)部分的原理圖 ? 8086 對(duì) 定時(shí)器 8253（ I） 的控制： 8086 通過 1 個(gè)引腳控制 8253 的 定時(shí) 。 ? RD、 WR（讀、寫信號(hào)）：輸入線。 此元件是 OC（集電極開路）門，因此在輸出端與電源之間要接一個(gè) 千歐的電阻，為了提高其帶負(fù)載能力，接一個(gè)三級(jí)管放大電路。鎖存器由 ALE 信號(hào)來控制，即 ALE 作為鎖存器的輸入控制信號(hào)，控制地址的寫入。本系統(tǒng)顯示采用靜態(tài)顯示，因?yàn)檫@樣不僅顯示穩(wěn)定而且軟件編程比較簡(jiǎn)單。 ⑵ 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案 ： 本系統(tǒng) 要求有調(diào)電保護(hù)功能，因而在存儲(chǔ)系統(tǒng)中要設(shè)置一種存儲(chǔ)器來保存數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)利用 EEPROM 實(shí)現(xiàn) ； 同時(shí) 由于 EEPROM 的擦寫次數(shù)的限制，檢測(cè)的數(shù)據(jù)量不能實(shí)時(shí)寫入其中只能存儲(chǔ)在 SRAM 中，當(dāng)?shù)揭欢ǖ臅r(shí)間或檢測(cè)到掉電后再把數(shù)據(jù)寫入 EEPROM 中 。例如大型沖擊發(fā)電機(jī)，由于工作狀況的特殊性，所以對(duì)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置要求也很特殊，要求具有測(cè)量瞬時(shí)轉(zhuǎn)速、測(cè)量平均轉(zhuǎn)速、測(cè)量轉(zhuǎn)角、非常寬的測(cè)量范圍、有多個(gè)轉(zhuǎn)速控制伐值、測(cè)量結(jié)果自動(dòng)存貯、打印輸出測(cè)量結(jié)果、能夠輸出速 度一時(shí)間曲線及能夠與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊等諸多功能。電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量是電機(jī)測(cè)試中的一個(gè)重要測(cè)試項(xiàng)目 ， 測(cè)量轉(zhuǎn)速的方法很多，傳統(tǒng)的測(cè)速方法一般用機(jī)械離心式轉(zhuǎn)速表，機(jī)械鐘表式轉(zhuǎn)速表，用測(cè)速發(fā)電機(jī)以及用日光燈頻閃法測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速等，在工業(yè)應(yīng)用中，還有通過測(cè)量同步電機(jī)定子電壓頻率的方法來測(cè)量同步電機(jī)轉(zhuǎn)速。本 設(shè)計(jì) 就是利用 8086微型處理器 以及轉(zhuǎn)速傳感器研制具有高測(cè)量精度的數(shù)字式轉(zhuǎn)速測(cè)控系統(tǒng) ，設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括四 個(gè)方面： 一是 測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速； 二是 顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速 ； 三是 越限報(bào)警； 四是鍵盤 調(diào)整轉(zhuǎn)速警戒 值 。具體測(cè)量方法分為模擬式和數(shù)字式兩種，模擬式采用測(cè)速發(fā)電機(jī)為檢測(cè)元件，得到的信號(hào)是電壓量，而數(shù)字式通常采用光電 編碼器、園光柵、霍爾元件等為檢測(cè)元件，得到的信號(hào)是脈沖信號(hào)。 內(nèi)部無(wú)存儲(chǔ)器 ， IO 空間與存儲(chǔ)器空間獨(dú)立 ,采用獨(dú)立編址方式 ， 數(shù)據(jù)線與地址線分時(shí)復(fù)用 。 本系統(tǒng)中選用了 8282。其電路圖如 圖 3－ 2 所示： DN6837RES2RES2RES2+5V+5V213 千歐1 千歐SGN 信號(hào)輸出開關(guān)集成霍爾傳感器Q?2N3904 圖 3－ 2 霍爾傳感器及后續(xù)電路圖 ⑵ 定時(shí)器 控制計(jì)數(shù)器計(jì)算速度 本系統(tǒng)中采用 8253（ I） 作為定時(shí)器 ， 控制計(jì)數(shù)器 在 一定 時(shí)間內(nèi) 對(duì)脈沖 信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)；采用 8253（ II）作為計(jì)數(shù)器，用于在 規(guī)定 時(shí)間內(nèi)計(jì)算霍爾傳感器傳來的脈沖信號(hào)。與 CS、 RD、 WR 聯(lián)合使用以控制 CPU 對(duì) 8259 的讀寫操作。 ? 計(jì)數(shù)器 信號(hào)輸入 光電耦合 器 的脈沖信號(hào)通過 8253（ II）的 CLK0 引腳讀入計(jì)數(shù)器，同時(shí)將 OUT引腳接地，以避免干擾。 3． 6 限速報(bào)警接口設(shè)計(jì) INTR 8086 IR0 INT 8259 IRQ 8279 鍵盤 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過警戒值時(shí)， CPU 發(fā)出控制命令打開聲光警報(bào)器的開關(guān)，這里主機(jī)與開關(guān) 量 的連接是通過 8255 來實(shí)現(xiàn)的。 5． 1 主程序模塊設(shè)計(jì) 在主程序中首先進(jìn)行初始化，然后調(diào)用顯示 參數(shù) 子程序，顯示當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速后，接著調(diào)用比較子程序。由主程序流圖看出，主程序首先執(zhí)行系統(tǒng)初始化程序，接著執(zhí)行顯示和比較程序。它們進(jìn)行比較以便于決定是否發(fā)出限速警報(bào)。 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。 輸入 部分提供的掃描方式， 最多 可以和 64 個(gè)按鍵或傳感器的陣列相連 ， 能自動(dòng)消除開關(guān)抖動(dòng)以及 N 個(gè)鍵同時(shí)按下的保護(hù) 。 ④ 與 主機(jī) 和光電耦合 器 的連接 在本設(shè)計(jì)中 ， 定時(shí)器 8253（ I） 采用的 工作 方式是 0， 即 信號(hào)的輸入通道是計(jì)數(shù)器 0；計(jì)數(shù)器 8253（ II）采用的 工作 方式是 0，信號(hào)的輸入通道是計(jì)數(shù)器 0。 ? CS（片選）：輸入線，當(dāng) CS=0 時(shí) 8259 被選中，允許 CPU 對(duì)其讀、寫，否則被禁止。 3． 3 測(cè)速部分設(shè)計(jì) ⑴ 數(shù)據(jù)采集和 轉(zhuǎn)換 根據(jù)前面設(shè)計(jì)方案的分析，本系統(tǒng)選用型號(hào) 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(hào) 。 地址總線的形成： 20 位地址要三片鎖存器。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(shí)間，用于實(shí)時(shí)自動(dòng)控制不合適。 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(duì)實(shí)時(shí)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。 1． 3 發(fā)展方向 市場(chǎng)需求在不斷地復(fù)雜化，目前的 通用轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置經(jīng)常難以滿足某些特種電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量的特殊要求。但這些方法無(wú)論是在使用方便程度還是在反應(yīng)時(shí)間以及測(cè)量精 度等各個(gè)方面都滿足不了電機(jī)研究和應(yīng)用的要求。 二． 系統(tǒng)原理 2． 1 系統(tǒng)基本原理 使用 8086 測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速的基