基于單片機的飛機發(fā)動機轉速測量系統(tǒng)的設計

作者：吳光彬吳曉男劉愛元時間：2014-09-25 來源：電子產品世界

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編者按：　　摘要：本文介紹了一種基于AT89S51單片機關于飛機發(fā)動機轉速的測量系統(tǒng)的設計，利用單片機完成測量系統(tǒng)的控制、數(shù)據處理和顯示輸出，給出了測量系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計。實際應用表明，該測量系統(tǒng)具有結構簡單、測試精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。　　引言　　飛機飛行過程中，轉速是需要測量的一個重要參數(shù)，通過測量噴氣發(fā)動機轉速，可以了解發(fā)動機的功率和推力，并可確定發(fā)動機所承受的運動負荷和能量負荷。測量發(fā)動機轉速時必須把飛機發(fā)動機轉軸的轉速傳送到座艙，供給飛行員讀數(shù)，為實現(xiàn)飛機發(fā)動機轉速遠距離傳輸問題，目前飛機

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

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/263371.htm

　　門控信號T_x的上升沿打開主控門，使計數(shù)器開始對標準頻率發(fā)生器發(fā)出的高頻標準頻率脈沖f進行計數(shù)，T_x下降沿關閉主控門，計數(shù)器停止計數(shù)。這時，計數(shù)器的計數(shù)值N_x為：N_x = T_x f(2)，將式(1)代入式(2)，可得：

　　F/D轉換原理如圖4所示，測量開始時，首先被測信號f_x在鎖存控制邏輯線路的控制下，f_x為整周期時，對高頻和低頻計數(shù)同時發(fā)出鎖存控制信號，然后通過片選CS₂/信號，將f_x低頻計數(shù)值n_x取走，通過CS₁/將高頻計數(shù)鎖存器內容N_x取走。假設被測頻率的周期為t_x，則鎖存控

　　那么，在T_x時間內，測得的平均

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

　　在工作過程中，單片機AT89S51采用中斷方式工作，每隔35ms中斷一次，在中斷間隔內完成大部分輸入/輸出任務。CPU響應中斷后經雙向數(shù)據總線向輸入接口組件發(fā)出一個口地址信號，選通輸入的頻率信號。待鎖存控制邏輯發(fā)出準備好信號時，CPU通過發(fā)送口地址信號取走對應的計數(shù)值，再解算出發(fā)動機的轉速。

　　發(fā)動機轉速的計算采用了“同余”的方法，計數(shù)器不用清零，只需根據高、低頻計數(shù)器內前后兩次計數(shù)值N_i、N_i+1、n_i、n_i+1，再按前述計算方法求出所測轉速，具體算法如下：