【文章內(nèi)容簡介】 所計的脈沖數(shù)增大（碼盤孔數(shù)已經(jīng)確定的情況下），限制了轉(zhuǎn)速測量的量程。而設(shè)置的時間過短，測量精度又會受到一定的影響?！癕/T法”所謂測頻測周期法，即是綜合了“T”法和“M”法分別對高、低轉(zhuǎn)速具有的不同精度，利用各自的優(yōu)點(diǎn)而產(chǎn)生的方法，精度位于兩者之間，“M/T”法定時/計數(shù)測量所示?！癕/T”法采用三個定時/計數(shù)器，同時對輸入脈沖、高頻脈沖（由振蕩器產(chǎn)生）、及預(yù)設(shè)的定時時間進(jìn)行定時和計數(shù)，m1反映轉(zhuǎn)角，m2反映測速的準(zhǔn)確時間，通過計算可得轉(zhuǎn)速值n。該法在高速及低速時都具有相對較高的精度。測速時間Td由脈沖發(fā)生器脈沖來同步，即Td等于m1個脈沖周期。由圖可見，從a點(diǎn)開始，計數(shù)器對m1和m2計數(shù)，到達(dá)b點(diǎn)，預(yù)定的測速時間時，計算機(jī)發(fā)出停止計數(shù)的指令，因為TC不一定正好等于整數(shù)個脈沖發(fā)生器脈沖周期，所以，計數(shù)器仍對高頻脈沖繼續(xù)計數(shù)，到達(dá)c點(diǎn)時，脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖上升沿使計數(shù)器停止計數(shù)，這樣，m2就代表了m1個脈沖周期的時間?！癕/T”法綜合了“T”和“M”兩種方法，轉(zhuǎn)速計算如下：設(shè)高頻脈沖的頻率為fC，脈沖發(fā)生器每轉(zhuǎn)發(fā)出P個脈沖，由式（）和（）可得M/T法轉(zhuǎn)速計算公式為：n=60fcm1/pm2 ()n轉(zhuǎn)速值。單位：（轉(zhuǎn)/分）；fc晶體震蕩頻率：單位（Hz）；m1輸入脈沖數(shù)，反映轉(zhuǎn)角；m2時基脈沖數(shù)。 “M/T”法定時/計數(shù)測量通過誤差和精度分析可知，M法適合于高速測量，當(dāng)轉(zhuǎn)速越低，產(chǎn)生的誤差會越大。T法適合于低速測量，轉(zhuǎn)速越大，誤差越大。M/T這種轉(zhuǎn)速測量方法的相對誤差與轉(zhuǎn)速n無關(guān)，只與晶體振蕩產(chǎn)生的脈沖有關(guān)，故可適合各種轉(zhuǎn)速下的測量。保證其測量精度的途徑是增大定時時間T，或提高時基脈沖的頻率fc。在實際操作時往往采用一種稱變M/T的測量方法。所謂的變M/T法，就是在M/T法的基礎(chǔ)上，讓測量時間Tc始終等于轉(zhuǎn)速輸入脈沖信號的周期之和，并根據(jù)第一次所測的轉(zhuǎn)速及時調(diào)整預(yù)測時間Tc，這樣就解決了不同轉(zhuǎn)速情況下的測量精度問題?；贛法來測量轉(zhuǎn)速，電路和程序均較為簡單，且可以在一定的條件下滿足精度的要求，所以本設(shè)計中采用M法進(jìn)行測量，誤差和精度的具體分析過程在此不做復(fù)述。4智能轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)測速轉(zhuǎn)盤光電傳感器信號處理單片機(jī)顯示鍵盤半導(dǎo)體激光器本轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)有以下幾個部分構(gòu)成。 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)方框圖本設(shè)計的硬件主要由光電傳感器、信號處理電路、單片機(jī)STC89C5鍵盤、LCD顯示等部分組成。，當(dāng)測速轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時，光電傳感器接收反射紙反射的激光信號，產(chǎn)生一個脈沖電信號，然后把信號送入放大電路、整形及三極管組成的整形電路進(jìn)行信號處理，將模擬波信號轉(zhuǎn)化為TTL電平輸出到單片機(jī)計數(shù)器中進(jìn)行轉(zhuǎn)速計數(shù)，最后通過液晶顯示器顯示其數(shù)值。硬件電路圖如圖附件1所示。本設(shè)計中采集信號部分是通過光電傳感器來實現(xiàn)，利用測速轉(zhuǎn)盤將激光信號轉(zhuǎn)變成單片機(jī)能夠處理的電信號。測速轉(zhuǎn)盤位于激光二極管和接收光電傳感器正前方，采用+5V電壓供電，選用合適的電阻值來配合其工作。激光二極管發(fā)出的光信號通過反射紙，光電傳感器表面，并將接收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號輸出。 轉(zhuǎn)速信號發(fā)射與接收電路圖本設(shè)計中采用LCD1602液晶顯示器作為顯示部分， ～，使用一片10K的上拉排阻，增強(qiáng)驅(qū)動能力。 LCD1602電路圖單片機(jī)除本身需要復(fù)位以外，外部擴(kuò)展的I/O接口電路等也需要復(fù)位。因此，為了控制的方便，本設(shè)計中采用人工按鈕復(fù)位的方式。STC89C52單片機(jī)的RST端通過10kΩ電阻接地，10μ電容直接和一個接有按鍵的200Ω電阻并聯(lián)接入電源端，組成上電按鈕復(fù)位電路。當(dāng)開關(guān)未按下時，由于電容的濾波作用，干擾信號不會進(jìn)入到單片機(jī)中，起到抗干擾的作用；當(dāng)按下開關(guān)一定時間就能使RST引腳端變?yōu)楦唠娖?，從而使單片機(jī)復(fù)位。 硬件電路中主要部件的介紹 STC89C52介紹STC89C52RC單片機(jī)是宏晶科技公司推出的新一代低功耗/高速/超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)。它的主要特性：指令代碼與傳統(tǒng)8051單片機(jī)完全兼容，另外6時鐘/機(jī)器周期和12時鐘/機(jī)器周期可以任意選擇；用戶應(yīng)用程序的空間范圍為8K字節(jié)；片上集成RAM為512字節(jié)；通用32個I/O口，P0需加上拉電阻；可直接通過UART串口下載用戶程序；具有EEPROM功能；具有看門狗復(fù)位功能；共3個16位定時器/計數(shù)器；4路外部中斷，可低電平或下降沿中斷觸發(fā)電路。STC89C52各個管腳的功能。管腳號管腳名稱管腳功能第1～8管腳～8位準(zhǔn)雙向I/O口線第9管腳RST/VPP復(fù)位引腳第10～17管腳～8位準(zhǔn)雙向I/O口線第119管腳XTALXTAL2振蕩電路的輸入端、輸出端第20管腳GND接地線第21～28管腳～8位準(zhǔn)雙向I/O口線第29管腳PSEN外部存儲器讀選通信號第30管腳ALE/PROG地址鎖存允許信號第31管腳EA/VPP程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。第32～39管腳～8位雙向I/O口線第40管腳VCC電源輸入，接＋5V電源 STC89C52管腳功能 1602液晶顯示屏介紹本文采用的YB1602A液晶屏是一種字符型液晶模塊。該模塊由字符型液晶顯示屏、擴(kuò)展驅(qū)動芯片SPLC1OO和控制驅(qū)動主芯片SPLC780C組成，再配以少量外圍阻﹑容元件結(jié)構(gòu)件等裝配在PCB板上而成。YB1602A采用了先進(jìn)的工藝制作，使得液晶模塊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、使用壽命長和功耗低。 （1）1602液晶各個管腳的功能。管腳號管腳名稱電平管腳功能1VSS 0V電源地2VCC電源輸入 3V0LCD驅(qū)動電壓輸入4RSH/L RS=H,表示 DB0DB7 為顯示數(shù)據(jù) RS=L，表示DB0DB7 為指令 5R/WH/L R/W=H,數(shù)據(jù)被讀到 DB9DB7 R/W=L, 數(shù)據(jù)被寫到 DB9DB7 6EH,H→L 使能信號 7DB0H/L 數(shù)據(jù)線 8DB1H/L 數(shù)據(jù)線 9DB2H/L 數(shù)據(jù)線 10DB3H/L 數(shù)據(jù)線 11DB4H/L 數(shù)據(jù)線 12DB5H/L 數(shù)據(jù)線 13DB6H/L 數(shù)據(jù)線 14DB7H/L 數(shù)據(jù)線 15BLA背光正極(LEDK﹑BLK) 16BLK0V背光負(fù)極(LEDA﹑BLA) 1602管腳功能圖（2）1602液晶RAM地址映射LCD 16字x 2行YB1602A液晶的控制器內(nèi)部帶80x8位（80個字節(jié)）的RAM緩沖區(qū)。000102......0E0F1011......27404142......4E4F5051......67 RAM地址映射圖5 智能轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的軟件設(shè)計根據(jù)硬件電路設(shè)計，進(jìn)行程序設(shè)計，在程序設(shè)計之前，首先要設(shè)置定時/計數(shù)器的工作方式，方式控制字，確定串行口的工作模式等，下面分別討論。（1）定時/計數(shù)器T1本系統(tǒng)設(shè)計中，T1被用于計數(shù)，由于采用“M”法測速，所以要求計數(shù)量越大越好，這樣可以獲得較大的測量范圍，因此，T1選定為工作方式1（16位的計數(shù)方式）。本設(shè)計中沒有使用外部控制端，僅用指令置位/清零TR1來進(jìn)行計數(shù)的啟動/停止，這樣電路較為簡單，但精度會受到一定的影響，但在本設(shè)計中，采用這種方式精度可達(dá)到要求，因此，T1采用自由計數(shù)的方式，不用預(yù)置初值。（2）定時/計數(shù)器T0定時器T0每50ms中斷一次，用以進(jìn)行LCD顯示和每一秒讀取一次計數(shù)器T1中的數(shù)值。這里選用T0的工作狀態(tài)為0。要使T0設(shè)定正確的定時時間，首先要計算其初值，定時時間為：T = (216T0的初值)晶振周期12 （） 定時時間10ms:10ms = (216T0的初值)1/12*10612則： T0的初值 = 216104因此，TH0=D8， TH0 = F0；確定了定時/計數(shù)器T0的定時時間以后，就要計算定時初值，本系統(tǒng)用了12M的晶振，恰好是一個機(jī)器周期為1μs，因此，1ms定時時間意味著只要計數(shù)1000次即可，由于定時/計數(shù)器T0是向上計數(shù)，因此，要化為16進(jìn)制，并分別送入T0的高8位和低8位。計數(shù)程序中可寫為：Plus Counter = TH1*256 + TL1。這里用Plus Counter作為轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制數(shù)值的數(shù)值存儲器，TH1和TL1分別是二進(jìn)制計數(shù)值的高8位和低8位。由于STC89C52單片機(jī)在中斷時，會附加延時3～8個周期，在滿足一定條件的情形下，驗證這個數(shù)值是否正確，可以在進(jìn)入仿真調(diào)試時通過觀察Keil提供的有關(guān)變量看到，如果不正確，可以根據(jù)實際情況略作調(diào)整，保證定時時間盡量準(zhǔn)確。（3）定時/計數(shù)器的方式控制字定時/計數(shù)器的方式控制字TMOD，其地址為89H，復(fù)位值00H，不可位尋址。其8位控制。GATEC/M1M0GATEC/M1M0 T1 T0 工作模式寄存器TMOD的位定義圖說明：GATE：門控位。由GATE、軟件控制位TR0/1和INT0/1共同決定定時/計數(shù)器0/1的打開或關(guān)閉。當(dāng)GATE=0，只要用指令置TR0/1=1即可啟動定時/計數(shù)器0/1工作。GATE=1，只有INT0/1引腳為高電平且用指令置TR0/1=1時，才能啟動定時/計數(shù)器0/1的工作。C/T：定時器/計數(shù)器選擇位。C/T=1，工作于計數(shù)器方式；C/T=0工作于定時器方式。M1M0：定時/計數(shù)工作模式選擇位。M1M0=00，13位計數(shù)；M1M0=01，16位計數(shù)；M1M0=10，自動再裝入8位計數(shù)；M1M0=11，工作于模式3狀態(tài)。根據(jù)前面的描述，可以確定TMOD的控制字應(yīng)為01010001B。（4）定時/計數(shù)控制寄存器TCONTCON地址88H，可進(jìn)行位尋址，復(fù)位值00H。TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0IT0 控制寄存器TCON的位定義圖TF0、TF1分別為定時器T0和計數(shù)器T1的溢出標(biāo)志位，TR0和TR1在正常情況下，都沒有溢出標(biāo)志，只有當(dāng)計數(shù)值或定時值超過65535時，才能有溢出中斷請求，這兩位是由硬件置位和硬件清零，不需另行設(shè)置。可在T0和T1的溢出中斷服務(wù)程序中，以供使用。TRTR0分別用于開啟T1和T0的開關(guān)位，其中TR1由系統(tǒng)開啟時，直接置位，打開T1，開始定時，經(jīng)運(yùn)行判斷后，打開TR0。在程序開始之前，首先進(jìn)行變量的分配，程序的初始化，根據(jù)硬件電路的要求，將各硬件電路置于其規(guī)定的狀態(tài)；根據(jù)需要，對定時器、計數(shù)器、串行口等設(shè)置工作狀態(tài)，預(yù)置初值等。以下是程序定義變量及進(jìn)行初始化的程序行。sbit RS=P2^7。 //寄存器選擇位，sbit RW=P2^6。 //讀寫選擇位，sbit E=P2^5。