基于8086的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-10-22 13:34本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】揚(yáng)機(jī)、機(jī)床主軸等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)和控制中，常需要分時(shí)或連續(xù)測(cè)量、顯示其轉(zhuǎn)速。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(mǎn)足不了電機(jī)研究和應(yīng)用的要求。量提出了新的要求。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)。同時(shí)伴隨現(xiàn)代傳感技術(shù)。用于轉(zhuǎn)速測(cè)量的傳感器一般包括:光電傳感器(其中又可分為投射式和反。另一類(lèi)是在給定的角位移距離內(nèi)，測(cè)得轉(zhuǎn)過(guò)這一角。位移的時(shí)間來(lái)表示速度，稱(chēng)為測(cè)周法測(cè)速。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。間曲線(xiàn)及能夠與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊等諸多功能。用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研制一套高精度轉(zhuǎn)速測(cè)控系統(tǒng)己成為可能。一旦超速，CPU通過(guò)喇叭和轉(zhuǎn)燈發(fā)出聲光報(bào)警信。數(shù)字式的傳感器，并且選用其中的霍爾器件。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需CPU維持顯示，減輕了CPU的負(fù)。擔(dān)，顯示可靠且亮度較高。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
【正文】 著調(diào)用比較子程序。此時(shí)比較雙方分別是實(shí)際轉(zhuǎn)速值和上次設(shè)置轉(zhuǎn)速限值。進(jìn)入轉(zhuǎn)速設(shè)定更改子程序后，更改轉(zhuǎn)速設(shè)定值，然后返回到顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速值。此時(shí)比較雙方分別是實(shí)際轉(zhuǎn)速值和剛剛設(shè)定的轉(zhuǎn)速值。 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(duì) 8255 的初始化，即將控制字 80H 寫(xiě)入 8255 的命令地址，說(shuō)明 8255是 0 工作方式， PA 口輸出； 8259 的初始化，即 ICW1=12H(邊沿觸發(fā)，單片，不要ICW4),ICW2=08H(設(shè)置中斷號(hào)的前 5 位 )，采用完全中斷方式， 0 級(jí)為最高優(yōu)先級(jí)， 7 級(jí)為最低優(yōu)先級(jí)， 0 級(jí)請(qǐng)求中斷號(hào)為 8， 1 級(jí)請(qǐng)求中斷號(hào)為 9； 8257 的初始化 ，設(shè)置命令字 00H，說(shuō)明鍵盤(pán)輸入方式為掃描鍵盤(pán)輸入，雙鍵鎖定 。 顯示 參數(shù)子程序 顯示參數(shù)子程序主要由測(cè)速子程序、數(shù)值處理及顯示子程序組成。 程序中主要變量說(shuō)明 如 表 5－ 1 所示 ： 表 5－ 1 顯示參數(shù)子程序中的主要 變 量及說(shuō)明 變量 說(shuō)明 COM1 定時(shí)器 8253（ I）的控制字寄存器 COM2 計(jì)數(shù)器 8253（ II）的控制字寄存器 Num_0 計(jì)數(shù)完畢后的值 Num_m 實(shí)際脈沖數(shù)目 Value_velocity 計(jì)算得到的轉(zhuǎn)速 Value_show 要在 LED 上進(jìn)行顯示的值 Value_high 顯示值的十位數(shù)字 Value_low 顯示值的個(gè)位數(shù)字 COM1=00110000， COM2=00110000， 表明定時(shí)器 和計(jì)數(shù)器都是 選擇 0 號(hào)計(jì)數(shù)器， 讀寫(xiě)兩個(gè)字節(jié)，先低后高， 0 工作方式，二進(jìn)制計(jì)數(shù)。 開(kāi)始 初始化 調(diào)用顯示參數(shù)子程序 調(diào)用比較子程序 進(jìn)入轉(zhuǎn)速設(shè)定？ 調(diào)用更改參數(shù)子程序 no yes 其流程圖如圖 5－ 2 所示： 圖 5－ 2 顯示參數(shù)子程序流程圖 測(cè)速子程序完成的功能是，在定時(shí)器初始化定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，在定時(shí)器 1s 的時(shí)間內(nèi)，計(jì)數(shù)器對(duì)來(lái)自霍爾傳感器的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，時(shí)間到， CPU 讀取計(jì)數(shù)器寄存器中的值。注意，由于 8253 是減 1 計(jì)數(shù)，所以讀取的值是計(jì)數(shù)初值減脈沖數(shù)的值 ，要得到真正的脈沖數(shù)，還需 CPU 再進(jìn)行計(jì)算。測(cè)速子程序的流程圖 如圖 5－ 3 所示： 圖 5－ 3 測(cè)速子程序流程圖 計(jì)算轉(zhuǎn)速值子程序中，首先需要從讀取的計(jì)數(shù)器中的值里計(jì)算出脈沖數(shù)，然后再計(jì)算轉(zhuǎn)速。計(jì)算轉(zhuǎn)速值子程序的流程圖如圖 5－ 4 所示： 測(cè)速子程序 計(jì)算轉(zhuǎn)速值 Value_show 寄存器中裝入轉(zhuǎn)速值 調(diào)用顯示子程序 顯示參數(shù)子程序 return 計(jì)數(shù)器初始化 定時(shí)器計(jì)時(shí)開(kāi)始 等待 8259 中斷 測(cè)速子程序 return return 讀 8253（ II）計(jì)數(shù)器的值 中斷服務(wù)子程序 初始化 8253（ II） 圖 5－ 4 計(jì)算轉(zhuǎn)速值子程序流程圖 顯示子程序就是將 轉(zhuǎn)速值分為高位數(shù)字和低位數(shù)字分別 送往數(shù)據(jù)鎖存器 74LS273 的高 4 位和低 4 位顯示即可。 其程序流程圖如圖 5－ 5 所示： 圖 5－ 5 顯示子程序流程圖 5． 3 比較子程序 比較子程序是為了對(duì)轉(zhuǎn)速設(shè)定值和實(shí)際轉(zhuǎn)速值進(jìn)行比較而設(shè)計(jì)的。它們進(jìn)行比較以便于決定是否發(fā)出限速警報(bào)。假設(shè)寄存器 Value_velocity 中存放的是實(shí)際測(cè)量的轉(zhuǎn)速值， Value_Reg 寄存器中存放設(shè)定轉(zhuǎn)速值。實(shí)現(xiàn)這一功能的程序流程圖如圖 5－ 6 所示： 計(jì)算轉(zhuǎn)速值子程序 脈沖數(shù) num_m＝計(jì)數(shù)初值－讀取值 num_0 轉(zhuǎn)速 Value_velocity＝（脈沖數(shù) num_m/轉(zhuǎn)一周的脈沖數(shù)） /1s return 顯示子程序 高位 Value_high＝ value_show/10 低位 Value_low＝ value_show％ 10 return 顯示 圖 5－ 6 比較子程序流程圖 5． 4 更改參數(shù)子程序 更改參數(shù)子程序是實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速警戒值的設(shè)定。本系統(tǒng)通過(guò)鍵盤(pán)的輸入來(lái)更改一個(gè)參數(shù)值 （參數(shù)值介于 0～ 100 之間）， “ control” 為更改鍵，“ ＋ ” 為遞增鍵，“－”為遞減鍵。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。然后一直等到按下更改鍵，才進(jìn)入更改參數(shù)值子程序。剛改參數(shù)時(shí)，若按下遞減鍵且參數(shù)大于 0，則參數(shù)值遞減；若按下遞增鍵且參數(shù)小于 100，則參數(shù)值遞增；若再按下更改鍵，則更改設(shè)定轉(zhuǎn)速值結(jié)束。程序回到顯示實(shí)際轉(zhuǎn)速值中，否則重復(fù)上述的更改過(guò)程。 程序中的主要數(shù)據(jù)變量說(shuō)明如 表 5－ 2 所示 ： 表 5－ 2 更改參數(shù)子程序中的主要變量及說(shuō)明 變量 說(shuō)明 Value_reg 保存轉(zhuǎn)速設(shè)定值 （這個(gè)設(shè)定值保存在 EEPROM 中） 更改參數(shù)值子程序流程圖如圖 5－ 7 所示： Value_velocity－ Value_Reg 大于否？ 比較子程序 接通聲光報(bào)警開(kāi)關(guān) return yes no 圖 5－ 7 更改參數(shù)值子程序流程圖 六． 小結(jié) 本系統(tǒng)完成的是瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的測(cè)量，使用微處理器作為嵌入式處理器，事實(shí)上系統(tǒng)還可以擴(kuò)展為多功能的測(cè)速系統(tǒng)，比如還可以測(cè)量平均轉(zhuǎn)速、測(cè)量轉(zhuǎn)角等，測(cè)量范圍也可以 擴(kuò)大 ， 本人將在以后對(duì)嵌入式的更深入了解中對(duì)本課題做進(jìn)一步的研究。 更改參數(shù)子程序（也即按 control鍵中斷的服務(wù)子程序） 調(diào)用顯示子 程序顯示設(shè)定值 增加？ 減少？ 溢出？ Value_reg= Value_reg+1 Value_reg= Value_reg－ 1 return Value_show 中裝入 Value_reg中的值 yes no yes yes no no
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