基于TMS320F2812 DSP捕获单兀测速
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电子应用
1引言
应用于高层建筑、银行、机场和油田等场合的柴油发电机组，必须采用相应方法控制其供 电电压和频率，以确保在机组运行中具有良好的电气性能，满足应用要求。其频率控制一般是 通过转速控制实现，目前应用较多的为模拟式转速调节器。由于模拟式调节器不易实现复杂控 制规律、结构复杂。故采用数字式控制器。数字式控制器具有算法灵活实现复杂控制规 律、抗干扰能力强等特点，是实现柴油发电机组转速的高精度调节的理想选择。因此，这里提 出了一种以TMS320F2812 DSP为核心的转速数字控制器的测速功能系统设计.该设计方案是进 一步实现转速数字控制的基础。
昼吐貞测連竹四器
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m 1磁电式转速传感器
2转速测量原理
在测量和控制柴油发电机组转速时，需用转速传感器检测机组转速油发电机组 经常使用磁电式转速传感器 (图1，该转换传感器是在永久磁铁上安装一感应线圈将传感 器安装于柴油机飞轮附近柴油机的测速飞轮构成一个磁回路。当柴油发电机组转动时于飞轮带有齿槽，就会使回路磁阻发生变化，从而在转速传感器的线圈中产生感应电势，即转 速电压信 ，转速传感器线圈输出的平均电压值为0~6 V，其频率为：
f=Zn/60 (1
式中：Z为柴油机飞轮齿数，n机组转速。
将传感器输出信 调理后变成速度频率的数字信 输入TMS320F2812 DSP勺捕获单
元，捕获被测信 电平的跳变沿(比如上升沿，从而可在被测信 的一个周期内，对标准时钟
f0的周期数计数，若得到的周期数为K,则显然被测信 的周期(T可表示为：
T=K/f0 (2
于是，由(1式和(2式可得柴油发电机组的转速为:
n=60f0/ZK (3
通过DSP程序按(3式即可计算机组转速。
3转速测量系统设计 3. 1硬件电路设计
若飞轮齿数Z为159，柴油机额定转速为1 500 r /min，根据上述测量原理，给出以TMS320F2812 DSF为核心的转速测量系统的硬件设计，如图2所示。
磁电式转速传感器的输出信 首先由 R1和C组成的滤波电路滤波，其截止频率 fc 根据柴油机在额定转速时传感器输出信 的频率确定，而因fc=l /(2 n R1C从而确定R1和
C,可见这两者的取值与柴油机转速和飞轮齿数有关。需要注意的是这两者取值应按实际设备
参数确定。传感器输出模拟信 ，要送入DSP需将其转换为数字信 ，因此采用VQ开关状
态，经VQ转换后其集电极输出信 需由反相施密特触发器变换后(即经过信 整形后再送入
DSPTMS320F281的捕获单元CAPl。该捕捉单元有一个专用的2级深度FIF0堆栈.顶层堆栈由
CAPI FIF0组成，底层由CAPIFBOT组成。测速分两次捕捉.第一次捕捉到引脚发生的指定变 化时，捕获单元将捕捉所选用计数器的计数值并把该值写入FIF0堆栈的顶层寄存器.如果在
第一次捕捉的值读取之前发生第二次捕捉.新的捕捉值会被送入底层寄存器。捕获单元捕捉到 数值后应的中断标志位置1,如果没有屏蔽中断，则产生外围设备中断请求。响应中断，
通过中断服务程序读取一对捕捉的数值。该捕捉值正好是被测信 一个周期的两次计数。根据 这两次捕获值，计算标准时钟的周期数K,进而得出被测转速。
3. 2软件程序设计
由于采用DSP的事件管理器EVA的捕获单元CAPI，并选其定时器 T1作为CAPI的时间基 准，T1工作在连续递增计数模式，并设定捕获单元捕获被测信 的上升沿。捕获前要清中断
标志位，开捕获中断。相应初始化事件管理器EVA的程序代码为：
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