单片机控制的电动机转速实时检测系统
图#
方式#原理图
假设时钟频率为!，编码器每转脉冲数为"，则
对应的实际转速#为
#!
"#!" $$；%
!方式%对应于低速段采用&’(法，
相应原理如图%所示。
图!
方式!
原理图
!硬件实现
在计算机调速系统中大都采用光电编码器来测
量转速，由于它的输出为数字)脉冲*量，可以与计算机的接口直接相连。但是，光电编码器在低速时输出脉冲数很少，采用一般的计数方法很难保证准确性。为此，除了采用前述的基本思路外，还利用+#,+单片机的高速输入口进行计数，以提高测速精度。!"#
$%&$单片机高速输入口
+#,+单片机的高速输入单元-./有0个引脚，
每个引脚都有事件触发功能，可以检测出事件的变化，而某一引脚上事件发生的间隔可由+#,+内部的定时器$来捕获。在具体的应用中，可事先设定好高速输入单元-./的事件形式，通过+#,+相应的控制寄存器来编程和控制。本系统中利用定时器$来记录两个脉冲之间的时间间隔。!"!
硬件组成
光电编码器与电动机主轴直接联接，从而使编
自动化与仪表万方数据
!""!!#"码器转速与电机完全一致。为了提高测量精度和分辨率，将编码器的输出脉冲进行了四倍频。具体做法：利用一个外部逻辑接口电路将其二倍频，然后作为+#,+内部定时器%的输入时钟。由于+#,+的定时器%是一个上升沿和下降沿都触发的计数器，这样二倍频的信号经定时器%后就变为四倍频，从而简化了硬件电路的设计。光电编码器具有两路输出且相位互差,#1，使得二倍频的实现较为容易，只需
异或。同时，在正转和反转时编码器两路信号的超前和滞后关系也不相同，因此将它们接到+#,+的高速输入口，以进行正反转的判断。相应的硬件电路如图2所示。
图’检测电路示意图
’软件设计
程序设计的关键是能够在定时条件下及时进行
两种检测方式的转换，以减小对速度采样的影响。
通常采用设置标志的方法来实现，其程序流程如图0所示。
图(程序流程图
(性能分析
转速检测系统的性能主要取决于准确性和分辨
!"