测速是工农业生产中常常遇到的问题，学会运用单片机技能规划测速外表具有很重要的含义。
要测速，首先要处理是采样的问题。在运用模仿技能制造测速表时，常用测速发电机的办法，行将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压凹凸反映了转速的凹凸。运用单片机进行测速，能够运用简略的脉冲计数法。只需转轴每旋转一周，发生一个或固定的多个脉冲，并将脉冲送入单片机中进行计数，即可取得转速的信息。
一、脉冲信号的取得
能够有多种办法来取得脉冲信号，这些办法有各自的运用场合。下面逐个进行剖析。
1．霍尔传感器
霍尔传感器是对磁灵敏的传感元件，常用于开关信号收集的有CS3020、CS3040等，这种传感器是一个3端器材，外形与三极管类似，只需接上电源、地，即可作业，输出一般是集电极开路（OC）门输出，作业电压规模宽，运用十分便利。如图1所示是CS3020的外形图，将有字面对准自己，三根引脚从左向右别离是Vcc，地，输出。
图1CS3020外形图
运用霍尔传感器取得脉冲信号，其机械结构也能够做得较为简略，只需在转轴的圆周上粘上一粒磁钢，让霍尔开关挨近磁钢，就有信号输出，转轴旋转时，就会不断地发生脉冲信号输出。假如在圆周上粘上多粒磁钢，能够完结旋转一周，取得多个脉冲输出。在粘磁钢时要留意，霍尔传感器对磁场方向灵敏，粘之前能够先手动挨近一下传感器，假如没有信号输出，能够换一个方向再试。
这种传感器不怕尘埃、油污，在工业现场运用广泛。
2．光电传感器
光电传感器是运用十分广泛的一种器材，有各式各样的办法，如透射式、反射式等，根本的原理便是当发射管光照射到接纳管时，接纳管导通，反之关断。以透射式为例，如图2所示，当不透光的物体挡住发射与接纳之间的空隙时，开关管关断，不然翻开。为此，能够制造一个遮光叶片如图3所示，装置在转轴上，当扇叶经过期，发生脉冲信号。当叶片数较多时，旋转一周能够取得多个脉冲信号。
图2光电传感器的原理图
图3遮光叶片
3．光电编码器
光电编码器的作业原理与光电传感器相同，不过它已将光电传感器、电子电路、码盘等做成一个全体，只需用连轴器将光电传感器的轴与转轴相连，就能取得多种输出信号。它广泛运用于数控机床、回转台、伺服传动、机器人、雷达、军事目标测定等需求检测视点的设备和设备中。如图4所示，是某光电编码器的外形。
图4制品光电编码器
二、硬件衔接
测速的办法决议了测速信号的硬件衔接，测速实际上便是测频，因而，频率丈量的一些准则相同适用于测速。
一般，能够用计数法、测脉宽法和等精度法来进行测验。所谓计数法，便是给定一个闸口时刻，在闸口时刻内计数输入的脉冲个数；测脉宽法是运用待测信号的脉宽来操控计数门，对一个高精度的高频计数信号进行计数。因为闸口与被测信号不能同步，因而，这两种办法都存在±1差错的问题，榜首种办法适用于信号频率高时运用，第二种办规律在信号频率低时运用。等精度规律对高、低频信号都有很好的适应性。
这儿为简化评论，仅选用计数法来进行测验。
图5所示是测速器的电路图，由六位数码管和测速接口组成。其间T0处接的只画了一只CS3020组成的霍尔传感器接线图，假如选用光电传感器接口也是相同的，读者可自行画出接线图。
图5测速计电路原理图
三、软件编程
丈量转速，运用霍尔传感器，被测轴装置有12只磁钢，即转轴每转一周，发生12个脉冲，要求将转速值（转/分）显现在数码管上。
程序如下：
DISPBUF EQU 5AH ;显现缓冲区从5AH开端
SecCoun EQU 59H
SpCoun EQU 57H ;速度计时器单元57H和58H，高位在前（57H单元中）
Count EQU 56H ;显现时的计数器
SpCalc bit 00h ;要求核算速度的标志
Hidden EQU 16 ;消隐码
ORG 0000H
AJMP START
ORG 1BH
JMP TIMER1 ;守时中止1进口
ORG 30H
START: MOV SP,#5FH ;设置仓库
MOV P1,#0FFH
MOV P0,#0FFH
MOV P2,#0FFH ;初始化，一切显现器、LED灭
MOV TMOD,#00010101B ;守时器T1作业于办法1，守时器0作业办法1 MOV TH1,#HIGH(65536-4000)
MOV TL1,#LOW(65536-4000)
SETB TR1
SETB ET1 ;开守时器1中止
SETB EA
LOOP: JNB SpCalc,LOOP ;假如未要求核算，转自身循环
;标号：ＭＵＬＤ功用：双字节二进制无符号数乘法
;进口条件：被乘数在R2、R3中，乘数在R6、R7中。
;出口信息：乘积在R2、R3、R4、R5中。
;影响资源：PSW、A、B、R2～R7仓库需求：２字节
MOV R2,SpCoun
MOV R3,SpCoun+1
MOV R6,#0
MOV R7,#5 ;测得的数值是每秒计数值，转为每分转速（每一转测12次，故乘5而非60）
CALL MULD
;标号：ＨＢ２功用：双字节十六进制整数转化成双字节ＢＣＤ码整数
;进口条件：待转化的双字节十六进制整数在R6、R7中。
;出口信息：转化后的三字节ＢＣＤ码整数在R3、R4、R5中。
;影响资源：PSW、A、R2～R7仓库需求：２字节
MOV A,R4
MOV R6,A
MOV A,R5
MOV R7,A ;将乘得的成果送R6R预备转化，这儿成果不可能超越2字节
CALL HB2
CBCD:
MOV DISPBUF,R3 ;最高位
MOV A,R4 ;
ANL A,#0F0H ;去掉低4位
SWAP A ;将高4位切换到低4位
MOV DISPBUF+1,A
MOV A,R4
ANL A,#0FH
MOV DISPBUF+2,A
MOV A,R5
ANL A,#0F0H
SWAP A
MOV DISPBUF+3,A
MOV A,R5
ANL A,#0FH
MOV DISPBUF+4,A
CLR SpCalc ;清核算标志
JMP LOOP
;主程序到此结束
TIMER1: PUSH ACC;ACC入栈
PUSH PSW ;PSW入栈
SETB RS0 ;作业区1
JNB TR0,SETTR0 ;假如T0未运转，则敞开T0
JMP GO1
SETTR0:
SETB TR0
GO1:
INC SecCoun ;秒计数器加1
MOV A,SecCoun
CJNE A,#251,Go2 ;假如未到1s则转
CLR TR0 ;1ｓ到了，则中止T0的运转
MOV SpCoun,TH0
MOV SpCoun+1,TL0 ;读取计数值
CLR A
MOV TH0,A
MOV TL0,A ;清计数器
SETB SpCalc ;要求主程序核算速度
MOV SecCoun,#0 ;清秒计数器
Go2:
INC COUNT;用于显现的计数器
MOV A,COUNT
CLR C
SUBB A,#6
JZ N1
JMP N2
N1: MOV COUNT,#0
N2: MOV A,#DISPBUF
ADD A,COUNT
MOV R0,A ;指向当时要显现的显现缓冲区
MOV A,@R0 ;取榜首个待显现数
MOV DPTR,#DISPTAB ;字形表首地址
MOVC A,@A+DPTR ;取字形码
MOV P0,A ;将字形码送P0位（段口）
MOV A,COUNT
MOV DPTR,#BitTab ;字位表首地址
MOVC A,@A+DPTR
ORL P2,#11111100B
ANL P2,A
MOV TH1,#HIGH(65536-4000)
MOV TL1,#LOW(65536-4000)
POP PSW
POP ACC
RETI
BitTab: DB7Fh,0BFH,0DFH,0EFH,0F7H,0FBH
DISPTAB:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0FFH
……其他数学运算程序（略）
四、程序剖析
主程序在对守时器、计数器、仓库等进行初始化后即判别标志SpCalc是否为1，假如为1，阐明要求对数据进行核算处理，首先将SpCalc标志清零，以确保下次能正常判别，然后进入数据处理程序，因为这儿的闸口时刻为1s，而显现要求为转/分，因而，要将测到的数据进行转化，转化的办法是将测得的数据乘以60，但因为转轴上装置有12只磁钢，每旋转一周能够得到12个脉冲，因而，要将测得的数据除以12，所以归纳起来，将测得的数据乘以5即可得到每分钟的转速。核算得到的成果是二进制的整数，要将数据送往显现缓冲区需求将该数转化为BCD码。运算得到的是紧缩BCD码，需求将其转化为非紧缩BCD码，从标号CBCD开端的一段程序即作了这样的处理。需求阐明的是，这儿多位二进制乘法和多位二进制到BCD码的转化都是用了现成的老练子程序，因而，首先将二进制数转化为压结合实际BCD码，然后再转化成非紧缩BCD码，看似多写了些程序，实际上这关于确保程序的质量很有优点。
守时器T1用作4ms守时发生器，在守时中止程序中进行数码管的动态扫描，一起发生1s的闸口信号。1s闸口信号的发生是经过一个计数器Count，每次中止时刻为4ms，每计250次即为1s，到了1s后，即铲除计数器Count，然后封闭作为计数器用的T0，读出TH0、TL0中的数值，别离送入SpCoun和SpCoun+1单元，将T0中的值清空，置SpCalc标志为1，要求主程序进行速度值的核算。这儿还有一个细节，用作1s闸口信号发生的Count每次中止都会加1，而T0却有一个周期是被封闭的，因而，计数值是251而不是250。
看完这一部份内容今后，请读者自行完结以下作业：
1.试用测脉宽法测验速度（提示：80C51单片机内部有高精度信号源，而其计数器又具有门控特性），留意硬件规划要略作更改。
2.查找等精度丈量原理，试规划等精度丈量的硬件规划并编写相应软件。
