基于單片機(jī)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　由圖3可以看出，周期測(cè)量法是將被測(cè)的頻率信號(hào)fx經(jīng)放大整形變成方波信號(hào)，再經(jīng)過分頻器n分頻后，得到時(shí)間為Tx的門控信號(hào)，顯然：T=n/f_x(1)

　　門控信號(hào)T_x的上升沿打開主控門，使計(jì)數(shù)器開始對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率發(fā)生器發(fā)出的高頻標(biāo)準(zhǔn)頻率脈沖f進(jìn)行計(jì)數(shù)，T_x下降沿關(guān)閉主控門，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。這時(shí)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值N_x為：N_x = T_x f(2)，將式(1)代入式(2)，可得：

　　F/D轉(zhuǎn)換原理如圖4所示，測(cè)量開始時(shí)，首先被測(cè)信號(hào)f_x在鎖存控制邏輯線路的控制下，f_x為整周期時(shí)，對(duì)高頻和低頻計(jì)數(shù)同時(shí)發(fā)出鎖存控制信號(hào)，然后通過片選CS₂/信號(hào)，將f_x低頻計(jì)數(shù)值n_x取走，通過CS₁/將高頻計(jì)數(shù)鎖存器內(nèi)容N_x取走。假設(shè)被測(cè)頻率的周期為t_x，則鎖存控


　　那么，在T_x時(shí)間內(nèi)，測(cè)得的平均


　　從以上分析可知，周期測(cè)量法一次測(cè)量的周期近似為T_x。在測(cè)量周期一定時(shí)，增加時(shí)鐘頻率f，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖N_x就多，由此便可減小量化誤差。因此，周期測(cè)量法具有測(cè)量周期短、測(cè)量精度和分辨率高的優(yōu)點(diǎn)。

　　在工作過程中，單片機(jī)AT89S51采用中斷方式工作，每隔35ms中斷一次，在中斷間隔內(nèi)完成大部分輸入/輸出任務(wù)。CPU響應(yīng)中斷后經(jīng)雙向數(shù)據(jù)總線向輸入接口組件發(fā)出一個(gè)口地址信號(hào)，選通輸入的頻率信號(hào)。待鎖存控制邏輯發(fā)出準(zhǔn)備好信號(hào)時(shí)，CPU通過發(fā)送口地址信號(hào)取走對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值，再解算出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算采用了“同余”的方法，計(jì)數(shù)器不用清零，只需根據(jù)高、低頻計(jì)數(shù)器內(nèi)前后兩次計(jì)數(shù)值N_i、N_i+1、n_i、n_i+1，再按前述計(jì)算方法求出所測(cè)轉(zhuǎn)速，具體算法如下：

　　3.2 系統(tǒng)軟件流程

　　系統(tǒng)軟件采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)軟件主要由主程序、轉(zhuǎn)速計(jì)算子程序、自檢程序和顯示打印程序四個(gè)部分組成。