用AT89C2051單片機(jī)制作相位差檢測(cè)器

1、單片機(jī)應(yīng)用電子報(bào) /2005年 /04月 /03日 /第 011版 /用 A T89C2051單片機(jī)制作相位差檢測(cè)器成都 解蒙 一 、 檢測(cè)原理在工業(yè)控制領(lǐng)域中 , 如鐵路軌道電壓信號(hào) 、 電機(jī)相序輸出信號(hào)等 , 常常需要檢測(cè)兩 個(gè)相同頻率信號(hào) Uc 、 Us 的相位差 。 通常的做法是將輸入信號(hào)整形成方波后 , 送到異 或門的兩個(gè)輸入端進(jìn)行鑒相 , 該異或門輸出周期為 Tc 、 寬度為 B 的脈沖信號(hào) U 0, 如圖 1所示。 異或門鑒相器把相位差轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的脈沖寬度 B 。對(duì) B 的測(cè)量通常采用兩 種方法 :一是將異或門輸出信號(hào) U 0進(jìn)行低通濾波 , 獲得與相位差 成正比的平均電壓

2、U 0; 二是用 U 0作門控信號(hào) , 在時(shí)間寬度 B 內(nèi)對(duì)高頻時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù) ,從而得到與相 位差 成正比的計(jì)數(shù)值 N 。采用低通濾波求平均電壓的方法不僅線路設(shè)計(jì)復(fù)雜 , 而且受器件質(zhì)量和環(huán)境因素 影響較大 , 檢測(cè)的誤差偏大 , 而且穩(wěn)定性也較差 。普通單片機(jī)都內(nèi)含定時(shí) /計(jì)數(shù)器 , 很 容易實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖寬度的計(jì)數(shù) , 精度高 、 穩(wěn)定性好 , 因此采用對(duì)脈沖寬度進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法 來(lái)檢測(cè)相同頻率信號(hào)的相位差 , 是一個(gè)很好的解決方案。二 、 硬件電路設(shè)計(jì)圖 2是采用 A T89C2051單片機(jī)構(gòu)成的相位檢測(cè)電路原理圖 。 圖中的四位數(shù)碼管 為共陽(yáng)型 , 用于顯示相位差 的檢測(cè)值 。異或門鑒相輸出信號(hào) U 0與單片機(jī)的外部中 斷輸入 IN T1相連 , 一方面可以利用 IN T1作門控信號(hào) , 通過(guò)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1來(lái)檢測(cè)出 信號(hào) U 0的脈寬值 B ; 另一方面利用 IN T1中斷測(cè)出其信號(hào) U 0的脈沖周期值 Tc , 并將脈寬值 B 與周期值 Tc 經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算處理后 , 再送數(shù)碼管 , 顯示檢測(cè)運(yùn)算結(jié)果。 三 、Tc 與脈寬值 B 的檢測(cè) , 利用 IN T1的中斷服務(wù) 程序來(lái)啟動(dòng)或停止 T1計(jì)數(shù)器 , 并存放檢測(cè)出的計(jì)數(shù)值 。其主程序與中斷服務(wù)程序框 圖如圖 3、 圖 4所示 。貨訊 :相位差檢測(cè)器 150元 /臺(tái) (含郵費(fèi) , 匯款地址 :(610