第七章 速度检测模块
速度检测是赛车的缰绳，没有速度检测模块的速度反馈，整个赛车就像脱缰的野马难以进行有效控制，选择适当的速度传感器、速度检测方法有利于对赛车的速度实时、准确的控制。
7.1 速度传感器的选择
在速度检测上，考虑的测速方法主要有霍尔传感器测速、编码器测速、光电码盘测速。霍尔传感测速结构简单，车轮旋转一周产生的脉冲数量有限，不利于速度的实时控制；编码器产生的脉冲数很多，测速精确，但是其价钱昂贵（超过其他所有部件的价钱总和），且编码器较重增加了赛车行进的负担；光电码盘测速综合了前两者的优点，码盘光栅距较小，对速度的反应很灵敏，赛车速度检测最终采用光耦元件透射码盘的检测方法。
7.2 硬件电路设计
光码盘测速选用MOCH21A光耦元件，所设计的检测电路如图7.1所示：
7.1 速度传感器的选择
在速度检测上，考虑的测速方法主要有霍尔传感器测速、编码器测速、光电码盘测速。霍尔传感测速结构简单，车轮旋转一周产生的脉冲数量有限，不利于速度的实时控制；编码器产生的脉冲数很多，测速精确，但是其价钱昂贵（超过其他所有部件的价钱总和），且编码器较重增加了赛车行进的负担；光电码盘测速综合了前两者的优点，码盘光栅距较小，对速度的反应很灵敏，赛车速度检测最终采用光耦元件透射码盘的检测方法。
7.2 硬件电路设计
光码盘测速选用MOCH21A光耦元件，所设计的检测电路如图7.1所示：
图7.1 速度检测电路
按照上述电路，实际使用中，光耦元件输出电压经过LM324N芯片与设置的比较电压进行比较，能够输出效果很好的方波，其中低电平为0.70V，高电平为3.70V。
7.3 测速装置安装
光码盘测速模块非常简单， 但是安装对于速度检测输出脉冲质量的好坏有着重要影响。我们将光电码盘安装于后轮轴上，为了保证其旋转过程中不至于偏转，通过金属圆柱将其固定，如图7.2所示：
图7.2 测速模块安装示意图
同时，要保证速度测量的尽量准确，需要相邻光栅的距离相等，故对于光耦元件的安装也有一定的要求，包括光耦元件的安装高度及安装位置，要使光耦元件发射的红外光正好能透射通光孔，且要与光栅平行。
7.4 速度检测模块测试
码盘利用鼠标上的光电码盘制作，光电码盘有38个光栅，即车轮旋转一周速度检测电路输出的脉冲有38个。测量得车轮周长为16.9cm，则有每前进4.45mm即产生一个脉冲，每前进8.89mm即可检测一次赛车当前的运行速度，速度检测的快速性已经完全能够满足赛车快速运行时对于速度实时控制的要求。
下面对于速度模块进行测试，将所检测的速度值于示波器上所显示的方波脉冲间接计算的速度值进行比较。测试效果如图7.3所示：
图7.3 速度检测模块测试效果
速度检测模块所测试速度的平均值约为358cm/s，用示波器观察此时两个脉冲间的时间隔为1.25ms，可计算得到此时的赛车速度为V＝16.9/38/0.00125＝355.8cm/s。两者相差很小，能够做到对速度的准确反馈。
7.5 ECT程序代码
利用ECT模块PT7端口捕捉速度检测模块输出的上升沿脉冲，允许中断产生，其驱动程序初始化如下：
