想制作一个轮子转动的速度表用单片机控制 -

标题: 想制作一个轮子转动的速度表用单片机控制 [打印本页]

作者: 老来所学 时间: 2022-3-11 20:32
标题: 想制作一个轮子转动的速度表用单片机控制
摩托车速度表坏了，想用51单片机做一个速度表，就单一功能的速度表。
前轮周长1.84米，轮子碟杀片刚好像编码盘11线，用一个5V接近开关做脉冲信号，定时器1做计数器，定时器0做定时器
其它程序都写好了，就是每小时多少公里这算法难倒我了，不知道要怎么去算了。。。。。
比如定时器1秒，计数器有多少个脉冲，然后怎么去算，学历太低不会算了，有木有大神帮帮忙。自己瞎写了一段算法，结果试验速度快了好多。

作者: lwq1947 时间: 2022-3-12 06:03
1.84*P/1000*3600/T

作者: lwq1947 时间: 2022-3-12 06:29
上述公式必需在脉冲数P足够大也就是T足够大的前题下计算出的时速时速才会准确。所以最好用5V接近开关产生的脉冲间隔时间来推导出时速来。

作者: lkc8210 时间: 2022-3-12 08:41
以下是从旧贴中记下的转速计算方法
取之于51Hei，还之于51Hei

高转速脉冲计数，
低转速测量脉冲的周期，
两种结合就是固定采样时间内计数N个脉冲+脉冲周期，
比如采用一个外部中断源，
当脉冲下降沿开始计时100毫秒，
计数脉冲的个数N。
100ms时间到，
再计时T到下一个脉冲的下降沿。
那么总的脉冲数N+1个，
总的周期100ms+T.。

假设一圈有18个脉冲
那么转速rps =（N+1)/(0.1+T)/18

作者: 温xyz 时间: 2022-3-12 08:48
这转速这么慢的，还是测周期再换成转速吧。

作者: 温xyz 时间: 2022-3-12 08:55
前轮周长1.84米，近时速36公里计，每秒10米，相当于转5圈。如果采样时间为1秒，测量圈数可能是4圈，误差20%，如果速度更慢，误差更大。如果加大采样时间，又不能实时显示。最好还是测量脉冲周期，这样精度高，更新速度快。

作者: wufa1986 时间: 2022-3-12 11:22
没必要自己做，买一个转速表

作者: Y_G_G 时间: 2022-3-12 14:35
如果你是想把你车子的速度表搞好,楼上有人说,买个码表就完事了
如果你有这个自己动手的爱好,那就搞下去
先设定一个阈值,速度低于多少是不进行运算的,不然,你动一下轮子,就给你一个时速0.8公里出来
不知道你这个接近开关有没有抖动,如果有的话,要去抖动,我没有用过,所以不知道
如果脉冲出现的频率比较慢.不要周期采样,而采样几个脉冲,计算时间
比如一秒3-10圈,那么,你就计算收集到5圈的总时长,来进行计算

作者: dzbj 时间: 2022-3-12 20:00
11个一圈太少了通常的ABS靶盘都是43个或更多只有11个分下来误差会很大因为触发计算不能每秒一次一个是间隔时间太长另外是速度区间大低速时反应迟钝高速时会溢出所以一般是以n个毫秒采集触发次数再转换成1s的值你只是测车轮还好点我测发动机转速从0~8000转更头疼

作者: Y_G_G 时间: 2022-3-12 20:15

dzbj 发表于 2022-3-12 20:00
11个一圈太少了通常的ABS靶盘都是43个或更多只有11个分下来误差会很大因为触发计算不能每秒一次一个是 ...

速度表是不需要太精密了,单车的码表才一个干簧管,一千多公里下来,跟GPS误差十几公里而已

作者: 老来所学 时间: 2022-3-12 20:57

lwq1947 发表于 2022-3-12 06:29
上述公式必需在脉冲数P足够大也就是T足够大的前题下计算出的时速时速才会准确。所以最好用5V接近开关产生的 ...

脉冲间隔怎么算，是不是还用定时器？怎么推导，不会写公式。

作者: 老来所学 时间: 2022-3-12 21:05
论坛大神还是很多，怪我学的不精大多数其实都不怎么明白！！！
如果用测周期的方法应该怎么写程序，那位大神简单的写几段让我学习学习

作者: 188610329 时间: 2022-3-12 21:24

老来所学发表于 2022-3-12 20:57
脉冲间隔怎么算，是不是还用定时器？怎么推导，不会写公式。

不知道你用的什么单片机，大多数单片机都有 PCA/CCP  一般就算是 89C51都有 CAP捕获功能，用那个直接捕获，比外部中断+定时器要可靠和简单的多。

另外，不知道你是什么摩托车，大多摩托车的码表本来就是脉冲驱动的，你是码表坏，脉冲应该好的，为什么不直接接那个，反而要装接近开关呢？我没摩托车驾照，就没有买摩托车，所以没有机会祸祸。但是我的汽车，和电平车，我都是直接从发动机和电机取脉冲的，比自己加装好多了。

一个脉冲就是轮子旋转1格的距离，就是你行使的距离，两个脉冲之间的间隔时间就是你这个长度的位移耗费的时间，  距离 / 时间  = 速度    当然，距离要换算成公里  时间要换算成小时。
当然，最好是  把 x公里 / y小时  变成    3.6  *  x米/  y秒最好是： 3600 *  x毫米  /  y微秒这样计算会简单点省事一点。

作者: 老来所学 时间: 2022-3-12 22:51
本帖最后由老来所学于 2022-3-12 23:35 编辑

188610329 发表于 2022-3-12 21:24
不知道你用的什么单片机，大多数单片机都有 PCA/CCP 一般就算是 89C51都有 CAP捕获功能，用那个直接捕获 ...

一个脉冲就是轮子旋转1格的距离，就是你行使的距离，两个脉冲之间的间隔时间就是你这个长度的位移耗费的时间，距离 / 时间 = 速度
两个脉冲的间隔时间的程序已经写好了
例如两个脉冲间隔时间为25毫秒，距离是184毫米，我要怎么转换成公里/小时
这个不会算，学习不好。还有就是数码管1秒刷新一次该怎么写

作者: 188610329 时间: 2022-3-13 11:20

老来所学发表于 2022-3-12 22:51
一个脉冲就是轮子旋转1格的距离，就是你行使的距离，两个脉冲之间的间隔时间就是你这个长度的位移耗费的 ...

3600 * 184毫米/25000微秒= 26.5公里/小时
你这摩托车，速度有点慢啊……

作者: 老来所学 时间: 2022-3-13 14:10

188610329 发表于 2022-3-13 11:20
3600 * 184毫米/25000微秒= 26.5公里/小时
你这摩托车，速度有点慢啊……

大神，你这算法是不是正确的？25毫秒只是一个假设。

作者: 188610329 时间: 2022-3-13 14:40

老来所学发表于 2022-3-13 14:10
大神，你这算法是不是正确的？25毫秒只是一个假设。

算法是没有问题的，3600常量 × 长度（毫米）÷ 时间（微秒）= 时速（公里/时)
带入刚才你的 184毫米 25000微秒就是 26.5

不过，大多时候会用:36000常量 × 长度（毫米）÷ 时间（微秒）
得到265，显示的时候加个小数点，那么就是整型计算了，效率高很多。

作者: 老来所学 时间: 2022-3-13 15:08

188610329 发表于 2022-3-13 14:40
算法是没有问题的，3600常量 × 长度（毫米）÷ 时间（微秒）= 时速（公里/时)
带入刚才你的 184毫米 25 ...

谢谢大神了。
还是想问一下两个脉冲周期的程序怎么写简单点，我用定时器0作计数器，定时器1作定时器，现在越写越乱了，完全搞不懂了

作者: 188610329 时间: 2022-3-13 15:31

老来所学发表于 2022-3-13 15:08
谢谢大神了。
还是想问一下两个脉冲周期的程序怎么写简单点，我用定时器0作计数器，定时器1作定时器，现 ...

你用的什么单片机？最好是用“捕获” 89C51 系列的话就是T2 定时器，但凡比他高一档的基本都有专门的 PCA/CCP 用来捕获。

实在没有的话，一般是外部中断 + 定时器外部中断下降沿触发。记录定时器的值，下一次外部中断再触发再读取定时器，得到两个脉冲之间的时间。然后就能计算了。

但是，实际使用时，最好是累计16个脉冲计算时速，比较准确。同时，收到第17个脉冲的时候，抛弃第1个脉冲，用第2~17 的脉冲计算新的时速，以此类推，这样时速的变化会比较平滑。

作者: join_gu 时间: 2022-3-13 15:40
用中断做，
arduino代码
volatile unsigned long lasttime;
volatile float motospeed;
volatile int motoready=0;
int MotoPin =3;
void setup() {
pinMode(MotoPin, INPUT);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(MotoPin),motocount,RISING);
lasttime = millis();
}

void motocount(){
  int currmotostate;
  if(motoready==0){
motoready=1;
lasttime =millis();
  }else{
   currmotostate = digitalRead(MotoPin);
   if(currmotostate==1){
      calmoto(0);
   }
}
  }
void loop() {

calmoto(1);
}
void calmoto(int m){
if(motoready ==0){
      return;
}

unsigned long curr;
unsigned long currtmp;
float motorate;

currtmp = millis();
curr = currtmp-lasttime;
if(curr>0){
      motorate = 60000/curr;
      if(m==0){
         motospeed =motorate;
         lasttime =currtmp;
      }else{
         if(motorate < motospeed){
            motospeed =motorate;
            if(motospeed < 5){
            motospeed=0;
            motoready=0;
            }
         }
      }
}else{
   motoready=0;
}
}

作者: 老来所学 时间: 2022-3-13 16:01

188610329 发表于 2022-3-13 15:31
你用的什么单片机？最好是用“捕获” 89C51 系列的话就是T2 定时器，但凡比他高一档的基本都有专门的 ...

89C51不是只有T0和T1定时器吗，怎么会有T2呢。
我现在用T0作外部计数器，T1作定时器，第一个脉冲开定时器，第二个脉冲关定时器，中间就是时间，然后用你的公式可以计算出时速了（只是在开发板了试验了下）。
然后还有个问题，数码管始终显示两个脉冲的速度，外部输入的脉冲停止了还是显示当前的速度，我想要显示速度1秒，然后再显示下一个速度，试验了一下午没成功，不知道怎么写了。

作者: 老来所学 时间: 2022-3-13 16:01

join_gu 发表于 2022-3-13 15:40
用中断做，
arduino代码
volatile unsigned long lasttime;

不好意思，你这个实在是看不懂

作者: 188610329 时间: 2022-3-13 17:20

老来所学发表于 2022-3-13 16:01
89C51不是只有T0和T1定时器吗，怎么会有T2呢。
我现在用T0作外部计数器，T1作定时器，第一个脉冲开定时 ...

首先，89C51是有 T2 定时器的，比如说， AT89C51, 在手册的第13页，

AT89C51RC.pdf (516.12 KB, 下载次数: 2) 又比如说，STC89C51, 在手册的第216页，http://www.51hei.com/bbs/dpj-82368-1.html
都有对T2定时器，以及捕获功能的介绍。

然后，你如果要脉冲停止后，不显示，这上面有个思路的问题，严格来讲，判断速度，就是判断两个脉冲之间的时间，除去开机没有发生脉冲，当有了一个脉冲之后，后面过多久时间才会再出现脉冲，这是不可知的，往大了说，过个百年，再次发生下一个脉冲，依然是可以计算速度的，只是小数点比较长，所以，你就需要定一个时间，比如1秒，或者3秒，10秒，没有接收到下一个脉冲，就认为停止了，或者说，约等于0时速。

作者: 188610329 时间: 2022-3-13 17:41

dzbj 发表于 2022-3-12 20:00
11个一圈太少了通常的ABS靶盘都是43个或更多只有11个分下来误差会很大因为触发计算不能每秒一次一个是 ...

一般用混合测算法比较合理，比较快的时候，用脉冲数除以固定周期，比如100ms，比较慢的时候，用固定数量脉冲所代表的距离去除以发生这些脉冲所，耗费的时间。

作者: 老来所学 时间: 2022-3-13 21:21

188610329 发表于 2022-3-13 17:20
首先，89C51是有 T2 定时器的，比如说， AT89C51, 在手册的第13页，又比如说，STC89C51, 在手册的第216 ...

思路也是这个思路，就是感觉没法下手了，学习单片机是网上下载教程学了个皮毛，再想学精一点有点难了

作者: 小枫啊 时间: 2022-3-13 21:23
霍尔测速？编码器？

作者: join_gu 时间: 2022-3-16 22:29

老来所学发表于 2022-3-13 16:01
不好意思，你这个实在是看不懂

就是设置3号端口监听中断。
电平变化就执行中断代码，也就是计数器。计数时，计算一下上一次的中断时间，这样就可以计算出转速了。
我马达的转速监测就这么写的，没有问题。

作者: azjdly 时间: 2022-3-17 14:39
最最最简单的，就是看你什么输入信号了，比如，会有个上升沿，弄个上升沿中断，上升沿中断里弄个变量++，每5s查看变量的值，变量增加了多少就是按你的计算方法算走了多少距离，让后有每5s的距离了，代表上个5s走了这么远，速度就是距离除以时间5s

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