王丽娜

(太原市高级技工学校，山西 太原 030021)

1 系统方案

1.1 系统总体设计

本系统是以STC89C52单片机为核心[1]，包括采样电阻模块、电磁信号传感器、电压比较器模块、放大电路、可调电源等构成，如图1。通过调节电压的方式控制直流电动机转速[2]，在1.8V时可以达到600rpm,在9.5V时可以达到5000rmp。其转速可通过采样电阻或自制电磁信号传感器采集转速信号利用电压比较器进行信号处理，51单片机进行内部计数，利用4位数码管实时显示转速，从而实现稳定测量直流电机的实时转速，且测量周期可以达到2S。当电机转速低于600rpm和高于5000rpm时报警。

图1 直流电机测速系统结构框图

1.2 方案选择论证

1) 最小系统方案选择

采用单片机定时计数器和中断配合采集信号，数码管显示四位十进制数。采集时信号略有波动，信号不太稳定，数码管显示不太稳定。若采用12位的AD芯片采集信号，由于采集信号波动大，容易造成误差。利用电压比较器采集把正弦波转化成方波，通过51单片机内部的定时器和中断器开始计数，从而把计数值转化为电机转速[3]。

2) 显示模块方案选择

采用LCD液晶显示，显示内容丰富，但价格高，耗能大。采用4位数码管动态显示，简单明了，节约成本，耗能少。

3) 传感器方案选择

采用铁钉缠绕线圈的方式来测量电机壳外电压，信号杂乱不可取。而采用磁环缠绕线圈的方式来测量壳外电压，信号相对来说比较稳定，所以利用电磁感应的传感器采集电压变化，用51单片机实现中断计数。

2 理论分析与计算

2.1 理论分析

本系统采用电压比较器采集信号，4位数码管显示，环形磁铁缠绕线圈制作电磁信号传感器。……