軟件結(jié)構(gòu)劃分 - 基于紅外線的轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)

　　采用結(jié)構(gòu)化軟件設(shè)計(jì)的方法，使得設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于調(diào)試和移植，提高編程效率。采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)軟件的方法將本系統(tǒng)軟件劃分為圖4所示的4個(gè)模塊：齒數(shù)計(jì)數(shù)模塊、計(jì)時(shí)模塊、轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊和轉(zhuǎn)速顯示模塊。其中最主要的是計(jì)時(shí)模塊和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊

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　　(1) 計(jì)時(shí)模塊

　　由圖2可知當(dāng)紅外線發(fā)射管發(fā)射的紅外線未被輪齒擋住時(shí)，接收管受紅外線照射呈導(dǎo)通狀態(tài)，經(jīng)反相器輸入到單片機(jī)中斷端口的電壓為高電平，不產(chǎn)生中斷;而當(dāng)紅外線發(fā)射管發(fā)射的紅外線被輪齒擋住時(shí)，接收管不受紅外線照射則呈截止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)反相器輸入到單片機(jī)中斷端口的電壓跳變?yōu)榈碗娖?。從而激活中斷程序?qū)γ}沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)流程圖如圖5所示。由于計(jì)數(shù)需要與計(jì)時(shí)同步，所以需要在產(chǎn)生第一次紅外光被擋住時(shí)(紅外光被擋住時(shí)Pass=0，反之Pass=1)，也即中斷口電位由高變低時(shí)打開(kāi)定時(shí)器。由于實(shí)驗(yàn)中的齒盤(pán)共有108個(gè)齒，為了提高測(cè)量的實(shí)時(shí)性，把108個(gè)齒分成9等份，當(dāng)計(jì)數(shù)值(Num)為12時(shí)關(guān)閉定時(shí)器并讀取定時(shí)器的計(jì)時(shí)值。

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　　(2) 轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊

　　由于系統(tǒng)采用同步M/T法測(cè)量轉(zhuǎn)速，所以計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí)，需要的參數(shù)有盤(pán)脈沖數(shù)和計(jì)時(shí)值。本系統(tǒng)中AT89C52單片機(jī)采用頻率為12MHz的外接晶振，則每個(gè)機(jī)器周期為1us。單片機(jī)定時(shí)器的計(jì)數(shù)脈沖周期為一個(gè)機(jī)器周期，若定時(shí)器從零開(kāi)時(shí)計(jì)數(shù)，關(guān)閉定時(shí)器時(shí)其計(jì)數(shù)值為m，則計(jì)時(shí)時(shí)間就是m微秒。計(jì)算轉(zhuǎn)速部分程序如下。

　　m=TH0×256 //讀出計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)變量TH0，并將其左移8位

　　m=TH0+TL0 //獲得時(shí)鐘脈沖數(shù)

　　time=m //計(jì)算出計(jì)時(shí)時(shí)間

　　n=60*106/(9*time) //計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　本文作者的創(chuàng)新點(diǎn)是以紅外傳感器代替了傳統(tǒng)的電磁式傳感器，系統(tǒng)的硬件電路簡(jiǎn)單，測(cè)量轉(zhuǎn)速范圍較寬，且具有較高的測(cè)量精度，對(duì)于低轉(zhuǎn)速的測(cè)量也有相當(dāng)高的精度。并充分利用了單片機(jī)的內(nèi)部資源，有很高的性?xún)r(jià)比。可用于各行業(yè)轉(zhuǎn)速的非接觸式檢測(cè)和控制中。