测量低频的转速计
图1所示的电路是1个3位数字显示转速计,能测量脉冲周期0.235~5秒,（即4~255rpm）的低频率事件。因此,它适合于生物医学应用,测量低频信号率,如心跳、呼吸率、ECG/EEG和低rpm马达或机械速度。
电路中的PIC16F872MCU控制转速计功能。PIC测量输入频率（fIN）周期,计算每分钟的等效脉冲并相应地更新LED显示。必须调整输入信号为0~5Vdc,在信号为高态时脉宽至少必须为4μS。
MCU计算RPM=60/T（T是被测输入的周期）方程式。常数60表示1分钟内60秒给出1个等效的脉冲读数或每分钟转数（rpm）。本电路的时基由32KHz晶振（EPSON C-001R32。768KA±20ppm）提供,它触发PIC内部定时器T1。Timer1包含1个可编程预计数器,没置为1/8。此预计数器产生4KHz分频。Timer1是16位的,产生0.00025S（250μS）分辨率,它执行周期测量。
通过软件在输入RC2端的输入信号正沿使能Timer1。当下1个正沿到达时,Timer1被禁止。Timer1包含对应于输入信号周期的二进制计数。因为分辨率是0.00025S,所以必须或移3位得到0.25S。所以,新的RPM方程为：
RPM=60000/T
表1列出如何得到RPM读数,从计数器（Timer1）开始,它包含周期读数。例如,PIC检测的信号周期是1S,则计数器读数将为1000,这是因为内部频率分频器设置为4。此信号的有效RPM读数必须等效于60。
软件工作如下：PIC监控输入（RC2）,等待低到高态转换。当检测到这一转换时,Timer1被设位TMR1ON使能。
然后,PIC等待下1个低到高转换。当发生这种转换时,PIC禁止位TMR10N停止计数。现在,相关周期读数保存在寄存器TMR1H和TMR1L中。
为避免读数超出范围,必须检查溢出位TMR1F。若置位此溢出位,意味着被测信号周期太长。在这种情况下,程序将显示信息“OFF”或溢出。这表明输入信号所具有周期大于16.384S。
若无溢出,则必须检验周期测量等于或大于940（相当于255rpm）。若此读数低于940,则程序将显示信息“OFF”。这表明读数大于255rpm。
若数值大于940,则读数用子程序除4,此子程序用构成两个16位数的两寄存器（ACCb和ACCa）来工作。为了得到周期,用公式ACCb/ACCa=ACCb,然后60000（EA60H）除以ACCb。这给出二进制码的rpm值,所以必须把二进制码变换为BCD码。
为了执行此操作,变换读数为W,然后,调用二进制码变换BCD码子程序,把二进制读数变换为BCD码,程序用寄存器R0、R1、R2（其中R2为最高有效数）。最后,每个寄存器的值变换为7段码,这样可以在LED上显示。程序中两个计算表执行7段操作,其中1个表处理百位数。
图1、适合于生物医学应用的转速电路,此转速表测量输入信号的周期,然后软件程序执行在3个7段显示上直接显示rpm读数所需的计算。
