在第二章的方案论证中提到,测速模块的设计欲采用基于反射式的光电编码盘测速模式。在主驱动齿轮的轴上安装一张黑白相间的码盘,将反射型光电传感器安装车尾的架子上,当黑白码盘交替通过时,产生一系列电脉冲,由此获取转动角度。
9.1 传感器的设计与安装
反射型光电传感器检测速度的原理和检测赛道黑白线时的原理是一样的,不 同的是这里只要采用连续工作方式就可以了。经过长时间的测试,收发管选用适合近距离检测的G-105光电传感器,另外发射管的限流电阻为470欧姆,接受管的分压电阻为10K欧,这样选择电阻的好处是发射管电流适中,接受管信号可以不经比较器直接输入S12单片机的引脚,而且得到的信号即为逻辑高低电平。编码盘的制作很方便,在电脑上用AutoCAD软件绘制直径为15CM的圆,然后等分为32份,间隔涂上黑色后打印出来。取一张废旧的电话卡,用双面胶把打印出来的纸质码盘粘上,然后沿边缘剪下。用小刀在码盘中心打孔,然后安装在轮轴上,安装后轮的螺丝会将码盘牢牢的固定住,制作方便可靠。编码盘及传感器的安装如图9.1,图9.2所示:

当圆盘随着齿轮转动时,光电管接收到的反射光将强弱交替变化,由此可以得到一系列高低电脉冲。设置S12的ECT模块,同时捕捉光电管输出的电脉冲的上升沿和下降沿。通过累计一定时间内的脉冲数,或者记录相邻脉冲的间隔时间,可以得到和速度等价的参数值。
我们已知:轮胎一圈直径为52mm,编码盘共有32个黑白边缘,即轮胎转动一圈将引起64个脉冲数累积。假设对脉冲数累积的时间为t,在这段时间内共获取了n个脉冲数累积。则赛车速度为

9.2 硬件电路设计
检测电路和制作的电路板如图9.3、图9.4所示:

9.3 ECT 模块初始化设置
本设计采用PT3口作为脉冲信号输入。首先通过设置寄存器TIOS,设置PT3 针脚为输入;然后设置TCTL4 寄存器,选择既获取上升沿又获取下降沿。之后,设置ICOVW_NOVW,保护脉冲累加器的数据。通过ICPAR,对脉冲累加器进行使能,使其开始工作。设置此寄存器之后,脉冲累加器开始计数。之后通过读取PACN3 这个寄存器,获取当前的脉冲累加值。


