用P89C51RC+IA和EMP7064S實現轉速測量

2.3 方向信號提取電路

當測轉速時，不僅要給出速度的大小，還要給出速度的方向。由采用的測量原理可知，測量過程中不能得出方向的信息，轉動方向只能通過碼盤輸出脈沖得到。設順時針轉時，A超前B90°；反之，B超前A90°。根據這一關系可得到方向信號。實現此功能的電路及時序如圖3所示。D為不同電平分別代表不同的轉動方向。

3 測量系統的構成

測量過程中用到一個定時器，一個帶捕獲功能的碼盤脈沖計數器和一個帶捕獲功能的標準時間計數器。 P89C51RC+IA有三個定時器TIME0～0和一個 PCA可編程計數陣列。其中定時器2和PCA陣列具有計數捕獲功能。根據采用的測量方法構成如圖4所示的測量框圖。由圖4可知，定時器2用于碼盤脈沖計數，PCA陣列用作標準時間信號計數，定時器1用于定測量時間，這樣就構成基本的測量系統。在測量時定測量時間，這樣就構成基本的測量系統。在測量時間 Ts內同時對碼盤脈沖Fm(倍頻后的信號)和標準時間信號計數。定時器1每隔時間Ts就產生一次中斷。定時器2和PCA計數陣列都為下降沿捕獲。捕獲寄存器在a、b時刻的值分別是計數器在ti、ti+1時刻的計數值。設定時器2和PCA陣列捕獲寄存器在a、b時刻的值分別為Cti、Cti+1和Cmi、 Cmi+1。則轉速為ω=[90（Cmi+1-Cmi）/mTc(Cti+1-Cti)](°/s)。

4 軟件設計

本文介紹了以M/T法為基礎，為PHILIPS P89C51RC+IA和ALTERA EMP7064S實現轉速測量的數字測量法。由于P89C51RC+IA單片機定時器2、PCA可編程計數器捕獲功能的特殊結構及EMP7064S的可編程功能，大大簡化了電路設計，提高了系統的可靠性。此儀器被做成PC ISA卡的個人儀器，既可利用PC機的資源，又可簡化測量系統。此設計已成功應用于模擬仿真試驗轉臺的速率測量中。