想制作一個輪子轉動的速度表用單片機控制

ID:95922 · 發表于 2022-3-11 20:32

摩托車速度表壞了，想用51單片機做一個速度表，就單一功能的速度表。
前輪周長1.84米，輪子碟殺片剛好像編碼盤11線，用一個5V接近開關做脈沖信號，定時器1做計數器，定時器0做定時器
其它程序都寫好了，就是每小時多少公里這算法難倒我了，不知道要怎么去算了。。。。。
比如定時器1秒，計數器有多少個脈沖，然后怎么去算，學歷太低不會算了，有木有大神幫幫忙。自己瞎寫了一段算法，結果試驗速度快了好多。

ID:997011 · 發表于 2022-3-12 06:03

1.84*P/1000*3600/T

ID:997011 · 發表于 2022-3-12 06:29

上述公式必需在脈沖數P足夠大也就是T足夠大的前題下計算出的時速時速才會準確。所以最好用5V接近開關產生的脈沖間隔時間來推導出時速來。

ID:161164 · 發表于 2022-3-12 08:41

以下是從舊貼中記下的轉速計算方法
取之于51Hei，還之于51Hei

高轉速脈沖計數，
低轉速測量脈沖的周期，
兩種結合就是固定采樣時間內計數N個脈沖+脈沖周期，
比如采用一個外部中斷源，
當脈沖下降沿開始計時100毫秒，
計數脈沖的個數N。
100ms時間到，
再計時T到下一個脈沖的下降沿。
那么總的脈沖數N+1個，
總的周期100ms+T.。

假設一圈有18個脈沖
那么轉速rps =（N+1)/(0.1+T)/18

ID:8222 · 發表于 2022-3-12 08:48

這轉速這么慢的，還是測周期再換成轉速吧。

ID:8222 · 發表于 2022-3-12 08:55

前輪周長1.84米，近時速36公里計，每秒10米，相當于轉5圈。如果采樣時間為1秒，測量圈數可能是4圈，誤差20%，如果速度更慢，誤差更大。如果加大采樣時間，又不能實時顯示。最好還是測量脈沖周期，這樣精度高，更新速度快。

ID:879348 · 發表于 2022-3-12 11:22

沒必要自己做，買一個轉速表

ID:401564 · 發表于 2022-3-12 14:35

如果你是想把你車子的速度表搞好,樓上有人說,買個碼表就完事了
如果你有這個自己動手的愛好,那就搞下去
先設定一個閾值,速度低于多少是不進行運算的,不然,你動一下輪子,就給你一個時速0.8公里出來
不知道你這個接近開關有沒有抖動,如果有的話,要去抖動,我沒有用過,所以不知道
如果脈沖出現的頻率比較慢.不要周期采樣,而采樣幾個脈沖,計算時間
比如一秒3-10圈,那么,你就計算收集到5圈的總時長,來進行計算

ID:47286 · 發表于 2022-3-12 20:00

11個一圈太少了通常的ABS靶盤都是43個或更多只有11個分下來誤差會很大因為觸發計算不能每秒一次一個是間隔時間太長另外是速度區間大低速時反應遲鈍高速時會溢出所以一般是以n個毫秒采集觸發次數再轉換成1s的值你只是測車輪還好點我測發動機轉速從0~8000轉更頭疼

ID:401564 · 發表于 2022-3-12 20:15

dzbj 發表于 2022-3-12 20:00
11個一圈太少了通常的ABS靶盤都是43個或更多只有11個分下來誤差會很大因為觸發計算不能每秒一次一個是 ...

速度表是不需要太精密了,單車的碼表才一個干簧管,一千多公里下來,跟GPS誤差十幾公里而已

ID:95922 · 發表于 2022-3-12 20:57

lwq1947 發表于 2022-3-12 06:29
上述公式必需在脈沖數P足夠大也就是T足夠大的前題下計算出的時速時速才會準確。所以最好用5V接近開關產生的 ...

脈沖間隔怎么算，是不是還用定時器？怎么推導，不會寫公式。

ID:95922 · 發表于 2022-3-12 21:05

論壇大神還是很多，怪我學的不精大多數其實都不怎么明白！！！
如果用測周期的方法應該怎么寫程序，那位大神簡單的寫幾段讓我學習學習

ID:624769 · 發表于 2022-3-12 21:24

老來所學發表于 2022-3-12 20:57
脈沖間隔怎么算，是不是還用定時器？怎么推導，不會寫公式。

不知道你用的什么單片機，大多數單片機都有 PCA/CCP  一般就算是 89C51都有 CAP捕獲功能，用那個直接捕獲，比外部中斷+定時器要可靠和簡單的多。

另外，不知道你是什么摩托車，大多摩托車的碼表本來就是脈沖驅動的，你是碼表壞，脈沖應該好的，為什么不直接接那個，反而要裝接近開關呢？我沒摩托車駕照，就沒有買摩托車，所以沒有機會禍禍。但是我的汽車，和電平車，我都是直接從發動機和電機取脈沖的，比自己加裝好多了。

一個脈沖就是輪子旋轉1格的距離，就是你行使的距離，兩個脈沖之間的間隔時間就是你這個長度的位移耗費的時間，  距離 / 時間  = 速度    當然，距離要換算成公里  時間要換算成小時。
當然，最好是  把 x公里 / y小時  變成    3.6  *  x米/  y秒最好是： 3600 *  x毫米  /  y微秒這樣計算會簡單點省事一點。

ID:95922 · 發表于 2022-3-12 22:51

本帖最后由老來所學于 2022-3-12 23:35 編輯

188610329 發表于 2022-3-12 21:24
不知道你用的什么單片機，大多數單片機都有 PCA/CCP 一般就算是 89C51都有 CAP捕獲功能，用那個直接捕獲 ...

一個脈沖就是輪子旋轉1格的距離，就是你行使的距離，兩個脈沖之間的間隔時間就是你這個長度的位移耗費的時間，距離 / 時間 = 速度
兩個脈沖的間隔時間的程序已經寫好了
例如兩個脈沖間隔時間為25毫秒，距離是184毫米，我要怎么轉換成公里/小時
這個不會算，學習不好。還有就是數碼管1秒刷新一次該怎么寫

ID:624769 · 發表于 2022-3-13 11:20

老來所學發表于 2022-3-12 22:51
一個脈沖就是輪子旋轉1格的距離，就是你行使的距離，兩個脈沖之間的間隔時間就是你這個長度的位移耗費的 ...

3600 * 184毫米/25000微秒= 26.5公里/小時
你這摩托車，速度有點慢啊……

ID:95922 · 發表于 2022-3-13 14:10

188610329 發表于 2022-3-13 11:20
3600 * 184毫米/25000微秒= 26.5公里/小時
你這摩托車，速度有點慢啊……

大神，你這算法是不是正確的？25毫秒只是一個假設。

ID:624769 · 發表于 2022-3-13 14:40

老來所學發表于 2022-3-13 14:10
大神，你這算法是不是正確的？25毫秒只是一個假設。

算法是沒有問題的，3600常量 × 長度（毫米）÷ 時間（微秒）= 時速（公里/時)
帶入剛才你的 184毫米 25000微秒就是 26.5

不過，大多時候會用:36000常量 × 長度（毫米）÷ 時間（微秒）
得到265，顯示的時候加個小數點，那么就是整型計算了，效率高很多。

ID:95922 · 發表于 2022-3-13 15:08

188610329 發表于 2022-3-13 14:40
算法是沒有問題的，3600常量 × 長度（毫米）÷ 時間（微秒）= 時速（公里/時)
帶入剛才你的 184毫米 25 ...

謝謝大神了。
還是想問一下兩個脈沖周期的程序怎么寫簡單點，我用定時器0作計數器，定時器1作定時器，現在越寫越亂了，完全搞不懂了

ID:624769 · 發表于 2022-3-13 15:31

老來所學發表于 2022-3-13 15:08
謝謝大神了。
還是想問一下兩個脈沖周期的程序怎么寫簡單點，我用定時器0作計數器，定時器1作定時器，現 ...

你用的什么單片機？最好是用“捕獲” 89C51 系列的話就是T2 定時器，但凡比他高一檔的基本都有專門的 PCA/CCP 用來捕獲。

實在沒有的話，一般是外部中斷 + 定時器外部中斷下降沿觸發。記錄定時器的值，下一次外部中斷再觸發再讀取定時器，得到兩個脈沖之間的時間。然后就能計算了。

但是，實際使用時，最好是累計16個脈沖計算時速，比較準確。同時，收到第17個脈沖的時候，拋棄第1個脈沖，用第2~17 的脈沖計算新的時速，以此類推，這樣時速的變化會比較平滑。

ID:1010121 · 發表于 2022-3-13 15:40

用中斷做，
arduino代碼
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;
}
}

ID:95922 · 發表于 2022-3-13 16:01

188610329 發表于 2022-3-13 15:31
你用的什么單片機？最好是用“捕獲” 89C51 系列的話就是T2 定時器，但凡比他高一檔的基本都有專門的 ...

89C51不是只有T0和T1定時器嗎，怎么會有T2呢。
我現在用T0作外部計數器，T1作定時器，第一個脈沖開定時器，第二個脈沖關定時器，中間就是時間，然后用你的公式可以計算出時速了（只是在開發板了試驗了下）。
然后還有個問題，數碼管始終顯示兩個脈沖的速度，外部輸入的脈沖停止了還是顯示當前的速度，我想要顯示速度1秒，然后再顯示下一個速度，試驗了一下午沒成功，不知道怎么寫了。

ID:95922 · 發表于 2022-3-13 16:01

join_gu 發表于 2022-3-13 15:40
用中斷做，
arduino代碼
volatile unsigned long lasttime;

不好意思，你這個實在是看不懂

ID:624769 · 發表于 2022-3-13 17:20

老來所學發表于 2022-3-13 16:01
89C51不是只有T0和T1定時器嗎，怎么會有T2呢。
我現在用T0作外部計數器，T1作定時器，第一個脈沖開定時 ...

首先，89C51是有 T2 定時器的，比如說， AT89C51, 在手冊的第13頁，

AT89C51RC.pdf (516.12 KB, 下載次數: 2) 又比如說，STC89C51, 在手冊的第216頁，http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-82368-1.html
都有對T2定時器，以及捕獲功能的介紹。

然后，你如果要脈沖停止后，不顯示，這上面有個思路的問題，嚴格來講，判斷速度，就是判斷兩個脈沖之間的時間，除去開機沒有發生脈沖，當有了一個脈沖之后，后面過多久時間才會再出現脈沖，這是不可知的，往大了說，過個百年，再次發生下一個脈沖，依然是可以計算速度的，只是小數點比較長，所以，你就需要定一個時間，比如1秒，或者3秒，10秒，沒有接收到下一個脈沖，就認為停止了，或者說，約等于0時速。

ID:624769 · 發表于 2022-3-13 17:41

dzbj 發表于 2022-3-12 20:00
11個一圈太少了通常的ABS靶盤都是43個或更多只有11個分下來誤差會很大因為觸發計算不能每秒一次一個是 ...

一般用混合測算法比較合理，比較快的時候，用脈沖數除以固定周期，比如100ms，比較慢的時候，用固定數量脈沖所代表的距離去除以發生這些脈沖所，耗費的時間。

ID:95922 · 發表于 2022-3-13 21:21

188610329 發表于 2022-3-13 17:20
首先，89C51是有 T2 定時器的，比如說， AT89C51, 在手冊的第13頁，又比如說，STC89C51, 在手冊的第216 ...

思路也是這個思路，就是感覺沒法下手了，學習單片機是網上下載教程學了個皮毛，再想學精一點有點難了

ID:486153 · 發表于 2022-3-13 21:23

霍爾測速？編碼器？

ID:1010121 · 發表于 2022-3-16 22:29

老來所學發表于 2022-3-13 16:01
不好意思，你這個實在是看不懂

就是設置3號端口監聽中斷。
電平變化就執行中斷代碼，也就是計數器。計數時，計算一下上一次的中斷時間，這樣就可以計算出轉速了。
我馬達的轉速監測就這么寫的，沒有問題。

ID:885416 · 發表于 2022-3-17 14:39

最最最簡單的，就是看你什么輸入信號了，比如，會有個上升沿，弄個上升沿中斷，上升沿中斷里弄個變量++，每5s查看變量的值，變量增加了多少就是按你的計算方法算走了多少距離，讓后有每5s的距離了，代表上個5s走了這么遠，速度就是距離除以時間5s

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