电机运转的细密化迅捷勘验

方法1：由AT89C2051单片机扩展一片可编程定时/计数器8253、计数同步电路、高频时钟电路、四倍频器和光电脉冲发生器组成，测速部分的组成如示。8253内含3个相同的16位可预值的减法计数器，每个计数器均有独立的时钟输入端CLK，时钟输出端OUT和门控输入端GATE，通过编程设置其工作方式。在中，计数器1和计数器2采用方式0作为计数器，分别对转速脉冲信号和高频脉冲信号进行计数。AT89C2051的T0采用定时器方式1，用于控制采样周期（如果8253的计数器0没有使用，也可以用计数器0对高频脉冲信号计数来控制采样周期）。同步计数电路气胀轴由D型触发器和门电路组成。AT89C2051同时启动内部的定时器T0和发出启动测速信号，使P1.1由0变为1.从可以看出，这时计数器1和计数器2并没有立即开始计数，而是在CP脉冲上升沿的的作用下Q变为高电平后，与门打开，使转速脉冲信号和高频脉冲信号分别到达CLK1和CLK2输入端，计数才开始；当定时器T0定时时间到使P1.1由1变为0时，计数器1和计数器2并没有立即停止计数，而是在CP下一个脉冲上升沿的作用下Q变为低电平后，与门关闭，CLK1和CLK2输入端无信号输入，才停止计数器计数。

　　法2：硬件组成和波形如所示，当Q=1时8253计数，Q=0时停止计数。原理在此不再详述。

　　方法3：上述方法1和方法2由于只使用一块8253芯片，在Q=1时8253进行计数，而在Q=0时停止计数，并且8253不能立即启动计数。

　　在AT89C2051在中断服务程序中读取8253计数器1和计数器2的计数值，重新设定内部定时器的初值和8253计数器1和计数器2的计数初值，重新启动T0和发出测速启动信号后并在CP下一个脉冲上升沿的作用下Q变为高电平后，8253才重新开始计数，因此8253总要有计数的停止时间，这样降低了转速的采样频率。为了实现快速测量，特作改进，硬件组成和波形如所示。

　　可见，使用了两块8253芯片交替工作，当一块8253正在计数时，CPU在CP2下降沿（即单稳电路由暂稳态结束恢复到稳态的下降沿）作用下产生外部中断请求，在中断服务程序中根据P1.1的状态判断当前是哪一个计数器在工作，从而读取刚刚停止工作的另一块芯片在上一采样周期的计数值，并重新设置其计数初值，为下一采样周期的重新计数作好准备，这样可以快速实现电机瞬时值的测量。

　　在采样定时器发出的采样脉冲信号上升沿的作用下Q0置1，则D1=1.在四倍频脉冲信号的上升沿的作用下，Q1置1，而Q1为单稳电路的触发信号，Q1的上升沿触发单稳电路工作，单稳电路输出脉冲的下降沿有3个作用：触发器G1和G0清零；产生INT0的外部中断请求；使触发器G2产生翻转，切换18253和28253的工作。

　　软件设计方法3的主程序和T0以及外部中断0中断服务程序的框如示。由于8253为减法计数器，初始化时设其定时器1和定时器2的计数初值均为OFFFFH，这样当计数结束后，将定时器中的计数结果读出取反，即可得到mp和mc的值。PSW.5为用户标志，初始化为0，当产生外部中断，在中断服务程序中读取8253的计数值后，使PSW.5置1，从而在主程序中根据PSW.5的状态来处理新的计数值。

　　结束语本文介绍的转速测量方法简单，实用可靠，满足了工作要求。