Стробоскопический тахометр

С. БАНДУРА, г. Николаев, Украина
Предлагаемый прибор предназначен для бесконтактного измерения частоты вращения вала электродвигателей малой мощности, для которых механический тахометр представляет значительную нагрузку. Устройство вырабатывает короткие вспышки света, частоту повторения которых можно регулировать от 2,5 до 100 Гц, что позволяет визуально "остановить" одиночную метку, нанесенную на вал, вращающийся с частотой 150...6000 мин-1. Именно в этих единицах установленное значение частоты выводится на цифровой индикатор прибора.


Схема тахометра показана на рис. 1.
 
 Он собран на микроконтроллере DD1, тактовая частота которого (10 МГц) стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1. Для вывода сигналов, подаваемых на катоды светодиодных элементов индикатора HG1, использован порт D микроконтроллера, а на их общие аноды (раздельно для каждого из четырех знакомест) — выходы РВ4—РВ7 через усилители тока на транзисторах VT1, VT2. VT4, VT5.
Одновременно с переключением знакомест индикатора
микроконтроллер проверяет состояние кнопок SB2—SB5. Их соединенные вместе правые (по схеме) контакты подключены к входу РВО микроконтроллера. Нажатиями на эти кнопки изменяют частоту импульсов, формируемых микроконтроллером на выходе РВЗ. Сразу после включения питания или нажатия на кнопку SB1 частота импульсов на этом выходе равна 25 Гц (1500 мин-1).
Для генерации импульсов программа настраивает шестнадцатиразрядный таймер-счетчик 1 микроконтроллера на работу в режиме СТС (Clear Timer on Compare — очистка таймера при совпадении). Импульсы запуска одновибратора на таймере DA2 формирует процедура обработки прерывания TIMER/COUNTER COMPARE A (INT5). Одновибратор увеличивает длительность этих импульсов до 2 мс. Такое решение дает возможность при необходимости ее изменить простой заменой конденсатора С5 или резистора R3, не прибегая к вмешательству в программу. Импульсы с выхода таймера, усиленные транзистором VT3, поступают на излучающий диод EL1.
Число К, записываемое в регистр совпадения OCR1A таймера-счетчика 1 и задающее период следования импульсов, вычисляется по формуле
 
где fкв — частота тактового генератора микроконтроллера, Гц; 64 — коэффициент ее деления перед подачей на счетный вход таймера; п — частота вращения, мин-1; 60 —
число секунд в минуте. Это число по заданной частоте вычисляет специальная процедура.
Минимальная частота nmin, которая может быть достигнута при тактовой частоте 10 МГц и максимально возможном числе в регистре OCR1A, равна
 
однако програмно она ограничена до
150 мин-1. Частоту вращения менее 3000 мин-1 можно измерить с погрешностью не более 1 мин-1, а выше указанного значения — 4 мин-1.
Прибор собран в пластмассовом корпусе, на передней панели которого расположены кнопки SB1—SB5 и индикатор HG1 (рис. 2).
 
 В качестве излучателя использован миниатюрный светодиодный фонарь.
На рис. 3 показан фрагмент окна программы PonyProg с конфигурацией микроконтроллера, которую необходимо задать при его программировании. Архив прошивки микроконтроллера 4kb. скачать

Радио №8, 2010г.

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Счетчик тИЦ и PR