基于單片機(jī)的智能型電機(jī)轉(zhuǎn)速測定儀設(shè)計-在線瀏覽
2025-02-09 09:40本頁面
【正文】 .................................................................................................14 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................15 致謝 ..............................................................................................................................................16 附錄 ..............................................................................................................................................16 1 智能型電機(jī)轉(zhuǎn)速測定儀設(shè)計 摘 要 ： 本文詳細(xì)介紹了一種基于單片機(jī)的智能型電機(jī)轉(zhuǎn)速測定儀的設(shè)計。本文詳細(xì)闡述 了如何利用光電傳感器實現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的信號接受，運(yùn)用單片機(jī)單片機(jī) at89s52對脈沖信號進(jìn)行處理計算，然后通過數(shù)碼顯示管顯示出來。 Photoelectric sensor。 Motor。 1 引言 近年來，隨著電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及控制技術(shù)等的快速 發(fā)展，伺服驅(qū) 2 動系統(tǒng)不斷朝著數(shù)字化 、 智能化方向發(fā)展 .要滿足高性 能伺服驅(qū)動系統(tǒng)高精度、高可靠性等要求，轉(zhuǎn)速控制是實現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié) .如何獲得 電動機(jī)精確的轉(zhuǎn)速信號以實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的高精度控制，就成了 單片機(jī)控制電機(jī) 測度的一個突出的問題之一 。 通常所用的位置傳感器有霍爾傳感器和光電式傳感器 。 但霍爾傳感器 存在一定程 度的磁不敏感區(qū)，會降低電機(jī)運(yùn)行的可靠性，且對安裝位置要求精確，因此安裝調(diào)試比較復(fù)雜，如要用于產(chǎn)品開發(fā)，會間接增加開發(fā)成本 。 其檢測分辨率高，適用于檢測各種一般 電動機(jī)。 本設(shè)計介紹利用光電 傳感 器模塊來測定電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法。 2 系統(tǒng)實現(xiàn) 本系統(tǒng)利用光電 傳感器和單片機(jī)相結(jié)合，運(yùn) 用了 編碼盤不停的切割光電傳感器產(chǎn)生一連串的脈沖 ， 編碼管裝在電機(jī)上，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動的時候，編碼管就回切割光電傳感器，產(chǎn)生信號，然后經(jīng)過比較器產(chǎn)生一連串的脈沖信號，脈沖信號通過單片機(jī) at89s52T1 計數(shù)管腳輸入，單片機(jī) 對脈沖進(jìn)行計數(shù)，再通過算法把計到的脈沖數(shù)轉(zhuǎn)為速度 。 通過程序的編寫和外部電路設(shè)定，共同完成了本測定儀的報警系統(tǒng) 。 通過外部 按鍵設(shè)定超速額定值 ,這便于本電機(jī)轉(zhuǎn)速測定儀更智能化 ,更便利化 。 它的工作原理是：當(dāng)接收管接收 到來自發(fā)射管的信號時，接收管就導(dǎo)通，沒接到信號時，接收管就截止 。 編 碼盤裝在電機(jī)上， 3 電機(jī)轉(zhuǎn)動后，編碼盤就不停的切割光電對管 。 因此直接產(chǎn)生的方波經(jīng)過一 個比較器產(chǎn)生一個五伏左右的方波，該方波信號被單片機(jī)的計數(shù)管腳 T1 接收，利用另一定時器定一中斷周期， 然后處理這一周期內(nèi)接收到的脈沖次數(shù)，通過計算便可得出電機(jī)的轉(zhuǎn)速 .編碼盤有十個孔，編碼盤轉(zhuǎn)動一圈能夠產(chǎn) 生 10 個脈沖 ，精度達(dá)到 ，如果想要提高測速的精度，只需改變編碼盤上的孔數(shù)即可 。 如電機(jī)轉(zhuǎn)速超過報警電路額定值，報警電路進(jìn)行報警 。 片上 Flash 允許程序存 儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器 .在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案 。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。輸出一個開關(guān)控制信號，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動作。 光電傳感器裝載電 5 機(jī)上，從電路板引出導(dǎo)線與其連接 ，當(dāng)編碼盤切割光電傳感器的時候，其信號就可通過導(dǎo)線傳到比較器，從而形成脈 沖信號 。 在現(xiàn)代電子領(lǐng)域中傳感器是獲取信息的工具，它涉及整個科學(xué)技術(shù)、國防、航空、航天、交通運(yùn)輸、能源、機(jī)械、石油、化工、輕工、紡織等工業(yè)部門和環(huán)境保護(hù)、生物醫(yī)學(xué)工程等和日常生活的各個領(lǐng)域，是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要支柱技術(shù)之一 。 ISP 下載口的 9 腳分別與單片機(jī) 、 和 連接，實現(xiàn)單片機(jī)程序下載完成， 5腳接單片機(jī) 的 RET腳，這是復(fù)位鍵，實現(xiàn)復(fù)位使用 .5V 電源是供電給下載口 。 電源部分包括一個由四個二極管組成的整流管對電流起到整流作用， C0 C0 C03 和 C04 在電路中起到濾波、加強(qiáng)負(fù)載的作用 。 脈沖信號生成電路中的RW1 電位器是用于調(diào)定圖中比較器 1 腳的電壓，使轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)為脈沖信號，如圖35 所示 。 單片機(jī) X1腳和 X2 腳連接的時起振電路， 腳連接本設(shè)計 的報警電路，當(dāng)輸入的電機(jī)轉(zhuǎn)速超過設(shè)定的速度時， 腳就會發(fā)出信號令報警電路鳴響 。 7 圖 38 單片機(jī)控制系統(tǒng) 電路 超速報警電路 圖 38所示的是超速報警電路，該電路 用于電機(jī)速度超 過本電路設(shè)定速度 的時候進(jìn)行報警，圖中的 Q9013 三極管用于報警 電路的開關(guān) ， 該三極管是 PNP 管，低電平有 效。 當(dāng) 測到的速度大于設(shè)定的額定速度值時，報警器就會鳴響，這時就 知道電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過了設(shè)定的速度。 圖 38 報警電路 8 PCB 連線 圖 39 智能型電機(jī)轉(zhuǎn)速測定儀 PCB電路 4 程序設(shè)計 程序設(shè)計思路 本程序使用 C 語言進(jìn) 行編程，首先 設(shè)定 初始值為 50ms， 信號 進(jìn)入 的 中斷 時間 為 50ms，計數(shù) 20 次即為 T1 腳的外部中斷功能，只有脈沖信號進(jìn)入單片機(jī)時，單片機(jī)才進(jìn)行計算。 報警電路的速度額定值是運(yùn)用外部設(shè)定，單片機(jī)內(nèi)部只要設(shè)定自加 1程序，根據(jù)外部報警電路的指示進(jìn)行額定值設(shè)定 。 這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?, 便于使用、維護(hù)以及調(diào)試 。 9 N
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