3.1　陀螺起轉(zhuǎn)模擬及轉(zhuǎn)速測量
　　陀螺起轉(zhuǎn)信號是頻率連續(xù)增大的方波脈沖信號，其模擬及測量方法為：置8031單片機(jī)的T0為定時(shí)方式，從P1.0輸出定時(shí)中斷脈沖，改變T0的時(shí)間常數(shù)，即可得到不同頻率的脈沖信號。為得到較好的周期波形和較低的頻率，對脈沖信號進(jìn)行分頻，然后通過電平轉(zhuǎn)換再到混頻電路，便可產(chǎn)生發(fā)射機(jī)構(gòu)所需的模擬角位置傳感器信號。當(dāng)單片機(jī)通過機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)口檢測到起轉(zhuǎn)結(jié)束信號時(shí)，就將T0的時(shí)間常數(shù)鎖定，作為測量到的轉(zhuǎn)速信息，再調(diào)用參數(shù)轉(zhuǎn)換程序即得到轉(zhuǎn)速值。由于T0時(shí)間常數(shù)位數(shù)的限制，該裝置只能模擬和測量量程內(nèi)的值，超出量程，即認(rèn)為是最小或最大。
3.2　信息信號、位標(biāo)信號的模擬及測量
　　信息信號是標(biāo)準(zhǔn)的正弦信號，而位標(biāo)信號是帶交越失真的正弦信號，它們的產(chǎn)生和測量原理完全一樣，如圖3所示。將標(biāo)準(zhǔn)的(或帶交越失真的)正弦波形離散化為256個數(shù)值，存于EPROM的256個連續(xù)的存儲單元中(地址00H～FFH)，EPROM的地址信號(A0～A7)由兩個74LS191組成的分頻電路提供，其頻率與要產(chǎn)生的信息或位標(biāo)信號的頻率相一致，這樣，EPROM就能按要求的頻率逐一地送出256個離散化的數(shù)字量，再經(jīng)DAC0808的轉(zhuǎn)換，即可得到所需的模擬信號。在檢測過程中，信號的幅值由單片機(jī)程序經(jīng)74LS273輸出數(shù)字量到DAC電路自動調(diào)整，當(dāng)單片機(jī)通過機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)口檢測到發(fā)射機(jī)構(gòu)內(nèi)部對應(yīng)的邏輯門翻轉(zhuǎn)時(shí)，就鎖定D/A電路的輸出，并將它作為檢測到的參數(shù)信息，調(diào)用參數(shù)標(biāo)定程序就可得到待測值。與轉(zhuǎn)速模擬及測量相似，由于DAC是8位的，因此，在量程范圍內(nèi)只能得到256個參數(shù)值，超出量程即認(rèn)為是最小或最大，而每一個臺階則近似為測量的精度。

圖3　信息、位標(biāo)信號產(chǎn)生和測量原理圖

3.3　直流電壓測量
　　該裝置有4路不同量程的待測直流電壓，經(jīng)比例運(yùn)算電路的電平轉(zhuǎn)換后，由同一片8位ADC0809電路采樣到單片機(jī)內(nèi)，通過數(shù)值標(biāo)定程序得到所測參數(shù)。
3.4　頻率測量
　　設(shè)8031單片機(jī)T1為計(jì)數(shù)方式，將待測頻率信號輸入到T1端，在軟件延時(shí)4ms的時(shí)間內(nèi)使T1計(jì)數(shù)，所得計(jì)數(shù)值乘以250即得待測頻率值，誤差近似為
±0.25kHz。
3.5　時(shí)間測量
　　該裝置有4個待測脈沖間隔時(shí)間，測量方法一樣，均為軟件定時(shí)計(jì)數(shù)法。即通過采樣機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)口，在兩個脈沖間隔時(shí)間內(nèi)，由程序每4ms對軟件計(jì)數(shù)器(8031的工作寄存器R7)加1計(jì)數(shù)一次，再用最終得到的計(jì)數(shù)值乘以4ms即是所測得的時(shí)間值，誤差近似為±4ms。
3.6　工作狀態(tài)檢測及數(shù)碼管、LED顯示
　　該模塊屬于簡單的并行開關(guān)量輸入輸出。工作狀態(tài)檢測用于輸入各種判斷信號；一位數(shù)碼管用于顯示檢測分析后的結(jié)果；LED用于指示機(jī)構(gòu)的工作程序或?qū)τ脩暨M(jìn)行操作提示(提示用戶摳動扳機(jī)到正確位置)。

4　結(jié)論

　　該裝置主要模塊的設(shè)計(jì)原理經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明是可行的，且完全滿足檢測的精度要求。相對現(xiàn)有的檢測裝置，本設(shè)計(jì)具有小型化、智能化、操作使用簡單化、自動化等特點(diǎn)，具有現(xiàn)實(shí)的推廣意義。

作者簡介：李丹峰(1966-)，男，廣東韶關(guān)人，韶關(guān)大學(xué)機(jī)電系工程師，主要從事微機(jī)應(yīng)用研究。
李丹峰(廣東省韶關(guān)大學(xué)機(jī)電系，韶關(guān)　512003)