[实用新型]脉冲周期测量电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及脉冲信号测量电路，特别是一种脉冲周期测量电路。

背景技术

现有的数字式粘度计多采用光电采样的方法，主要利用单片机内部的定时器计算脉冲周期，由于粘度计转速档较多，采样到的脉冲周期从几十毫秒到几分钟，测量范围比宽，而单片机定时器周期较短，对于周期长的脉冲需要的定时中断很多，加重了软件处理的负担，降低了测量精度。因此，本申请人为了解决以上问题与2003年11月27日，提出专利号为ZL200320108407.3的“脉冲周期电路”，通过增加硬件、简化软件的措施，提高检测的精度。但是由于选择82C53作为定时计数芯片，所以在检测的精度上依然不能满足数字式粘度计进行较高精度检测的要求。

实用新型内容

本实用新型为了解决粘度计光电采样脉冲周期所存在的技术问题，而提供的一种更能适应脉冲周期测量的电路。

根据上述目的，本实用新型提供一种脉冲周期测量电路，其特点是：由单片机AT89C52和定时计数芯片82C54组成；其中AT89C52的数据总线P00-P07与82C54的数据总线D0-D7依次相连，AT89C52的地址总线的P20、P21、P26与82C54的地址线的A0、A1、CS依次相连。AT89C52的读控制线/RD与82C54的读控制线RD相连，写控制线/WR与82C54的写控制线WR相连。AT89C52的频率输出ALE与82C54的CLK2相连，82C54的OUT2与自身的CLK1相连，82C54的GATE2连接一上拉电阻R，上拉电阻另一端接电源VCC。脉冲信号输入端与AT89C52的INT0及82C54的GATE1连在一起，82C54的OUT1与AT89C52的INT1相连。

本实用新型由于采用了单片机AT89C52和定时计数芯片82C54的组合措施，用定时计数芯片82C54替代原来采用的定时计数芯片82C53，简化软件，因此具有软件简单清晰，测量精度更高高等优点。 

附图说明

附图为本实用新型的电路图

具体实施方式

如附图所示：本实用新型实际上是通过一个定时计数芯片配合单片机及软件处理来解决测量问题的。

82C54是一常用的定时计数芯片，比82C53工作频率更高，性能更稳定，内置三组定时计数模块，每组模块有四种工作方式。82C54的CLK2接受AT89C52的ALE输出的1M频率的方波作为测量的基准频率，CLK2、OUT2与GATE2在本电路中被AT89C52设置为分频方波发生器，可通过设置分频比由1到65535，分频的范围比较宽。根据不同的测量转速及周期，给定的分频系数也不一样，周期短的脉冲高电平的分频系数就小，周期长的脉冲高电平的分频系数就大，使得不同量程范围的周期与其计数脉冲频率相对应。CLK1、OUT1与GATE1在本电路中被AT89C52设置为频率发生器。CLK1接受自OUT2经过分频后的计数频率脉冲，在82C54内部的16位计数器对输入的计数频率脉冲计数，该计数器可被AT89C52写入初值和读取计数值，计数过程受GATE1的控制，当GATE1为高电平时计数，为低电平时停止计数。而GATE1如上所述与需要测量的脉冲信号连接并同时接到单片机AT89C52的INT0上，该INT0中断被定义为下降沿触发。测量过程开始时，由AT89C52将82C54中的16位计数器清零。当输入的需要测量的脉冲信号为低电平时，GATE1与INT0都是低电平，82C54内部的16位定时计数器不对从OUT2输入的计数频率脉冲计数，一旦输入的脉冲信号为高电平时，16位定时计数器开始计数。当脉冲信号由高电平转为低电平时，GATE1也为低电平，16位计数器停止计数，与此同时，高到低的下降沿跳变也发生在AT89C52的INT0上，软件转入中断处理，将82C54的16位计数器的值读入内部RAM缓冲区中存储后，又将该16位计数器清零，开始下一次的测量过程。当采集到一定计数值后，软件再做数字滤波处理，去掉较大值和较小值，并将中间值取平均，这样得到的测量值比较稳定可靠。当脉冲高电平周期较长，已超出的最大的测量范围时，该16位计数器就会溢出，同时OUT1上会有一个频率脉冲，而与之相连的AT89C52的INT1脚也会有一个下降沿跳变，软件转入中断处理，告之错误产生，并进行相应的出错处理。综上所述，软件的负担的确有了很大的减轻，82C54的硬件分频取代了单片机内部的定时中断，避免了进入中断及退出中断的时间不确定性，提高了测量精度。

在粘度计设计中，定时计数芯片82C54不仅用于光电采样脉冲周期的测量，而且在步进电机转速控制，温度测量中给单片机提供了外加的定时计数功能。最大可能的发挥了它的作用。