摘要 规划的脉冲参数测验仪可对脉冲的脉冲宽度、周期、频率、占空比及峰值进行丈量与显现,读数便利。使用AT89S52对经过LM393整形后的输入信号直接进行脉冲宽度、周期、频率以及占空比的丈量,并由软件完结;经过LM398完结了峰值坚持,并用LF331将该峰值转化成相应频率,以便于AT89S52完结终究丈量并显现。该仪器功用杰出、电路完结简略、测验成果精确。
电力出产及其他工业现场有各种脉冲信号,在对毛病处理及剖析时要对这些脉冲信号相关参数进行丈量与剖析,依据单片机的脉冲参数测验仪可以丈量脉冲信号的脉冲宽度、周期、频率、占空比及峰值进行丈量,具有丈量规模宽、功用安稳、读数便利便利等特色,在必定规模内能较好地满意电力出产及其他工业现场脉冲信号参数的丈量与剖析。
1 体系计划
1.1 体系功用
(1)可丈量脉冲宽度;(2)可丈量脉冲周期、频率;(3)可丈量脉冲占空比;(4)可丈量峰值。
1.2 体系结构框图
依据体系功用要求得出体系框图如图1所示。使用LF398进行峰值采样坚持,再使用LM331进行V/F转化,单片机经过丈量转化后信号的频率来丈量峰值;因为采样信号幅值不确定,需先对采样信号进行整形,整形后的信号输入单片机进行周期、频率、脉冲宽度以及占空比的丈量。
2 各单元电路规划
2.1 整形单元电路
用LM393芯片构成,其电路如图2所示,将输入信号与地比较,当输入>0时输出高电平,0时输出低电平。
2.2 采样坚持单元电路
以专用芯片LF398为中心,详细电路如图3所示。比较器LM393的输出端操控LF398的作业状况:当输入>0时,比较器输出高电平,LF398作业于采样(跟从)状况,即输出等于输入;当输入0时,比较器输出低电平,操控LF398作业于坚持状况,即输出本来的值。
2.3 V/F单元电路
主要用V/F转化芯片LM331组成,其电路如图4所示。其作业原理是将经过采样坚持的电压峰值Vo转化为相应频率的脉冲信号,经过对信号频率的丈量来完结对电压的丈量,U/F输出频率与输入电压的关系为:f=Vo×R10/(2.09R7×RsxC4)=Vo×36 kΩ/(2.09×360 kΩ×10 kΩ×470 pF),当Vo为0~10 V时,对应的输出频率约为0~100 kHz,输入电压和输出频率存在线性关系。
经过以上各单元电路的衔接,在整个体系的电路中被测信号从一端经过整形后输入到单片机的INT0进行脉冲宽度、周期、频率、及占空比丈量,被测信号从另一端经过采样坚持以及V/F转化后输入到单片机计数器的外部输入端T0进行峰值丈量。
3 软件规划
3.1 根本描绘
软件选用模块化规划,使用对键盘的查询方法来改动设置变量的值,依据设置变量的值来完结各模块的丈量与显现。详细是设置变量A,初值为0,此刻显现为0;经过对键盘输入接口的查询来改动A的值,当A=1时,完结对脉冲宽度的丈量与显现;A=2时完结对脉冲周期、频率的丈量与显现;当A=3时完结对占空比丈量与显现;当A=4时,完结对峰值的丈量与显现,主流程图如图5所示。
3.2 子程序模块
(1)脉冲宽度丈量。将INT0设置为下降沿触发,中止后高电平来暂时敞开内部计数器,下次中止降临中止内部计数器,此数据便是脉冲宽度。
(2)周期频率丈量。将INT0设置为下降沿触发,中止后敞开内部计数器,鄙人一次中止来暂时中止计数,此数据为脉冲周期,依据f=1/T可得频率值。
(3)占空比丈量。别离测出脉冲宽度与周期后依据占空比=脉冲宽度/周期得出。
(4)峰值丈量。因为输入信号经过V/F转化,所以对峰值的丈量实践是对转化后信号频率的丈量,详细进程是敞开内部守时器,守时1 s,对T0端输入信号进行计数,守时完毕计数完毕,依据V/F转化的线性关系可得出峰值电压。
4 完毕语
该脉冲参数测验仪可以完结对脉冲宽度、周期、频率、占空比及峰值的丈量,在峰值采样坚持与U/F转化存在必定的差错,恰当选取LF3986脚的接地%&&&&&%可在必定程度上减小峰值差错,还可经过屡次测验,使用软件对该差错进行补偿,在必定规模内可以在工业现场进行较好使用。