表中信号形式DI代表开关量输入,PI代表频率输入,D0代表开关量输出。
输入采用光电耦合器TLP521-4进行了隔离处理,并在输入端增加LED作为指示灯,如图3所示。输出IO驱动光电耦合器TL2250,TLP250光耦可直接驱动小功率N通道MOSFET IRF740,进而驱动继电器和蜂鸣器。继电器触点作为控制信号直接输出给高、低档电磁铁,如图4所示。图3输入部分 图4输出部分
2.4 软件设计
本单片机控制系统工作过程如下:当扳动高档或低档开关,检测当前变速箱输出转速,判断转速是否超出设定阈值,转速不为0且没有超出设定阈值则高档或低档电磁铁得电,换档油缸动作直到换档位置,此时行程开关动作,关闭电磁铁电源,换档完毕。
当转速为O或超出设定阈值,则蜂鸣器报警,系统循环扫描转速输入,直到转速不为O且没有超出设定阈值,取消报警,高档或低档电磁铁得电,换档油缸动作直到换档位置,此时行程开关动作,关闭电磁铁电源,换档完毕。主程序原理如图5所示。
转速测量是通过定时器/计数器来实现计数功能的。在MC68HC908GP32中,T0和T1是具有加1功能的定时器/计数器。在通道的I/0引脚上输入外接信号,输入捕捉功能就能用来监测该输入信号的跳变。初始化Tl允许输入捕捉中断,设定输入捕捉中断设置为上降沿边沿触发方式,每当一个传感器脉冲到达单片机的T1脚时,立即申请中断把单片机相应内部RAM计数值加1。初始化T0为定时器,定时时间为500ms产生一次中断,读取单片机计数RAM并清零。程序原理框图如图6所示:
3 结束语
通过对硬件软件的设计,实现对变速箱转速在线检测,并实时变速箱换档智能保护。设计中充分利用了MC68HC908GP32丰富的片上资源和优越的编程、控制性能,集机电液一体化技术与智能仪表技术于一体。本文给出的控制方案经过调试,已经能够平稳运行,希望能够对读者有所裨益。