专利名称：电机转速检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测装置，具体地说，是涉及一种用于对空调器电机的转速进行实时检测的实验装置。
背景技术：
目前，在生产家用空调器的过程中，往往不能准确的检测和显示风扇电机的转速，从而影响了空调器的整机质量。风扇电机转速的不平稳会导致出风量的不稳定，影响散热器的换热效果。因此，为了确保空调产品的生产质量，尤其是产品参数的一致性，需要一种能够精确的检测出风扇电机转速的实验装置。
发明内容
本实用新型为了解决现有技术中由于不能准确的检测和显示风扇电机转速，从而无法确保空调产品生产质量的问题，提供了一种新型的电机转速检测装置，通过简单的电路结构实现了对风扇转速的实时检测和输出显示功能，有效确保了电机转速的一致性，保证了空调产品的整机质量。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现一种电机转速检测装置，包括电源电路、霍尔元件、磁性元件、单片机和显示装置，所述电源电路为检测装置提供工作电源，磁性元件安装在电机驱动的旋转体上，霍尔元件对所述磁性元件进行检测，输出检测脉冲信号到单片机的外部中断输入口，所述寄存器的输入端、时钟端和清除端分别与单片机的3个I/O口相连，所述3个I/O口分别向寄存器输出数据信号、时钟信号和数据清除信号，所述寄存器的输出端连接显示装置。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述寄存器为移位寄存器，共包含有四片，每一片的8个输出端各自连接一个限流电阻后分别与一个数码管的8个输入端相连，共驱动四个数码管显示；其中，第一个移位寄存器的输入端连接单片机的数据输出端，其最高位输出端连接第二个移位寄存器的输入端，所述第二个移位寄存器的最高位输出端连接第三个移位寄存器的输入端，所述第三个移位寄存器的最高位输出端连接第四个移位寄存器的输入端。所述四个移位寄存器的时钟端均与单片机的时钟信号输出端相连，清除端均与单片机的清除信号输出端相连。
作为对上述技术方案的又进一步限定，所述磁性元件安装在电机的输出转轴上或与电机的输出转轴相连接的风扇上。所述单片机的读、写信号端连接一EEPROM，单片机的MOSI、MISO和SCK端连接在线编程插座，复位端一方面经电阻接地，另一方面经电容连接直流电源。
作为对上述技术方案的再进一步限定，在所述电源电路中，交流电源经感容滤波电路连接变压器的初级，变压器的次级经整流滤波电路连接线性稳压电源的输入端，所述线性稳压电源的输出端输出稳定的直流电压为所述霍尔元件、单片机和移位寄存器提供工作电源。所述开关电源芯片的型号为KA7805，输出+5V直流电源；单片机的型号为AT89S52，移位寄存器的型号为74LS164。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型通过在电机的输出转轴上或驱动风扇上安装磁性元件，用霍尔元件与磁性元件相配合，在电机旋转时产生脉冲信号，用单片机采集脉冲数，利用内部程序计算出电机转速，通过移位寄存器驱动数码管对电机转速进行实时显示，从而实现了对电机转速的准确检测，确保了空调产品的生产质量。与此同时，将移位寄存器设计成串入并出的连接方式，有效节约了单片机的端口资源，为系统设计提供了便利。
图1是本实用新型电机转速检测装置的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细地说明。
为了实现对电机转速的检测，本实用新型采用霍尔元件与磁性元件配合实现。将所述磁性元件安装在电机输出轴上或与电机输出轴相连接的风扇上，一周可以安装3个、4个或者更多个磁性元件，检测精度要求越高，在一周上安装的磁性元件数量就越多，本实用新型采用在风扇上安装3个磁性元件来完成对电机转速的检测。霍尔元件为磁性敏感元件，通过接口CN11连接到检测装置的内部电路板中，其具体连接关系参见图1所示。
图1中，220V交流电经保险丝F1、电容C1、电感L1和电容C2组成的滤波网络连接变压器T1的初级，在交流火线和零线之间连接有一压敏电阻Z1，对整个电路起到过压保护作用。变压器T1对输入电压进行降压，通过其次级连接由二极管D9～D12组成的桥式整流电路，经由电容C15、C5组成的滤波电路处理后输出+12V直流电压。所述+12V直流电压连接线性稳压电源KA7805的输入端Vin，输出+5V直流电压为检测装置的内部元器件提供工作电源。+5V直流电压经电阻R6、发光二极管LED1接地，对检测装置的开关状态进行指示。
接口CN11的1脚连接+5V直流电源，为霍尔元件提供直流供电，2脚接地，3脚连接霍尔元件的脉冲信号输出端，通过接口CN3的3脚，经电阻R43连接单片机IC1的中断信号输入端INT1。所述单片机IC1的型号为AT89S52，对霍尔元件输出的采样脉冲进行计数，将每分钟累计出的脉冲个数除以3，即得出了当前电机的转速，经单片机IC1的数据输出端P1.0输出到移位寄存器IC5的输入端A、B。在所述检测装置中包含有4片移位寄存器IC5～IC8，其型号均为74LS164，为了节约单片机IC1的IO口资源，将移位寄存器IC5～IC8设计成相互串联的连接方式，实现对4位数码管U1～U4的驱动显示。其具体连接结构为移位寄存器IC5的输入端A、B连接单片机IC1的数据输出端P1.0，其最高位输出端QH连接移位寄存器IC6的输入端A、B。以此类推，移位寄存器IC6的最高位输出端QH连接移位寄存器IC7的输入端A、B，进而通过其最高位输出端QH连接移位寄存器IC8的输入端A、B。四个移位寄存器IC5～IC8的8个输出端QA～QH分别经电阻R11～R42连接插座CN6，进而与插座CN1相配合，分别与4个数码管U1～U4的7段和点控制端对应连接，通过数码管U1～U4实时的显示电机当前的转速情况。为了实现对4片移位寄存器IC5～IC8的同步控制，单片机IC1的输出口P1.1、P1.2与移位寄存器IC5～IC8的时钟端CLK、清除端CLR对应连接，分别输出时钟信号和清除信号，控制寄存器IC5～IC8的输出。
单片机IC1的输出口P2.0～P2.6经反相驱动器IC2一方面连接蜂鸣器B1，在开机时发出开机提示音；另一方面经电阻R3、R4连接发光二极管LED2、LED3，对检测装置的工作状态进行指示。晶振XT1为单片机IC1提供基准时钟，其复位端RST一方面经电阻R44接地，另一方面经电容C14连接+5V直流电源，在检测装置上电时控制单片机IC1准确复位。
另外，单片机IC1的读、写端P3.7、P3.6分别经电阻R53、R54和由二极管D1～D4组成的电压钳位电路连接EEPROM芯片IC3，实现对软件数据的存储。单片机IC1的P1.5～P1.7端分别连接插座CN4，通过外部编程器实现对单片机IC1软件程序的在线编程，为检测装置日后的在线升级工作提供接口。
本实用新型通过采用上述简单的电路结构实现了对电机转速的实时检测输出，方便了技术人员的测试工作，有效保证了空调产品的出厂质量，提高了工作效率，可广泛使用在所有需要对电机转速进行检测的测试工作中。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种电机转速检测装置，其特征在于包括电源电路、霍尔元件、磁性元件、单片机和显示装置，所述电源电路为检测装置提供工作电源，磁性元件安装在电机驱动的旋转体上，霍尔元件对所述磁性元件进行检测，输出检测脉冲信号到单片机的外部中断输入口，所述寄存器的输入端、时钟端和清除端分别与单片机的3个I/O口相连，所述3个I/O口分别向寄存器输出数据信号、时钟信号和数据清除信号，所述寄存器的输出端连接显示装置。
2.根据权利要求1所述的电机转速检测装置，其特征在于所述寄存器为移位寄存器，共包含有四片，每一片的8个输出端各自连接一个限流电阻后分别与一个数码管的8个输入端相连，共驱动四个数码管显示；其中，第一个移位寄存器的输入端连接单片机的数据输出端，其最高位输出端连接第二个移位寄存器的输入端，所述第二个移位寄存器的最高位输出端连接第三个移位寄存器的输入端，所述第三个移位寄存器的最高位输出端连接第四个移位寄存器的输入端。
3.根据权利要求2所述的电机转速检测装置，其特征在于所述四个移位寄存器的时钟端均与单片机的时钟信号输出端相连，清除端均与单片机的清除信号输出端相连。
4.根据权利要求3所述的电机转速检测装置，其特征在于所述磁性元件安装在电机的输出转轴上。
5.根据权利要求3所述的电机转速检测装置，其特征在于所述磁性元件安装在与电机的输出转轴相连的风扇上。
6.根据权利要求4或5所述的电机转速检测装置，其特征在于在所述电源电路中，交流电源经感容滤波电路连接变压器的初级，变压器的次级经整流滤波电路连接线性稳压电源的输入端，所述线性稳压电源的输出端输出稳定的直流电压为所述霍尔元件、单片机和移位寄存器提供工作电源。
7.根据权利要求6所述的电机转速检测装置，其特征在于在所述单片机的读、写信号端连接有一EEPROM，单片机的MOSI、MISO和SCK端连接在线编程插座。
8.根据权利要求7所述的电机转速检测装置，其特征在于所述单片机的复位端一方面经电阻接地，另一方面经电容连接所述开关电源芯片输出的直流电压。
9.根据权利要求8所述的电机转速检测装置，其特征在于所述开关电源芯片的型号为KA7805，输出+5V直流电源。
10.根据权利要求8所述的电机转速检测装置，其特征在于所述单片机的型号为AT89S52，移位寄存器的型号为74LS164。
专利摘要本实用新型公开了一种电机转速检测装置，包括电源电路、霍尔元件、磁性元件、单片机和显示装置，通过在电机的输出转轴上或驱动风扇上安装磁性元件，用霍尔元件与磁性元件相配合，在电机旋转时产生脉冲信号，用单片机采集脉冲数，利用内部程序计算出电机转速，通过移位寄存器驱动数码管对电机转速进行实时显示，从而实现了对电机转速的准确检测，确保了空调产品的生产质量。与此同时，将移位寄存器设计成串入并出的连接方式，有效节约了单片机的端口资源，为系统设计提供了便利。
文档编号G01P3/42GK2886577SQ20062007984
公开日2007年4月4日 申请日期2006年1月1日 优先权日2006年1月1日
发明者陈建兵 申请人:海信集团有限公司, 青岛海信空调有限公司