傳感器技術(shù)課程設(shè)計基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速測量

1、 成績評定： 傳感器技術(shù) 課程設(shè)計 題 目 基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速測量 摘 要轉(zhuǎn)速是發(fā)動機(jī)重要的工作參數(shù)之一,也是其它參數(shù)計算的重要依據(jù)。針對工業(yè)上常見的發(fā)動機(jī)設(shè)計了以單片機(jī)stc89c51為控制核心的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)。系統(tǒng)利用霍爾傳感器作為轉(zhuǎn)速檢測元件，并利用設(shè)計的調(diào)理電路對霍爾轉(zhuǎn)速傳感器輸出的信號進(jìn)行濾波和整形,將得到的標(biāo)準(zhǔn)方波信號送給單片機(jī)進(jìn)行處理。實際測試表明,該系統(tǒng)能滿足發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測量要求。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)速測量，霍爾傳感器，信號處理，數(shù)據(jù)處理 目 錄一 、設(shè)計目的1二、設(shè)計任務(wù)與要求12.1設(shè)計任務(wù)12.2設(shè)計要求1三、設(shè)計步驟及原理分析13.1設(shè)計方法23.2設(shè)計步驟23.3設(shè)計原理分析16

2、四、課程設(shè)計小結(jié)與體會16五、參考文獻(xiàn)16 一 、設(shè)計目的1. 學(xué)習(xí)基本理論在實踐中綜合運(yùn)用的初步禁言，掌握模擬電路的設(shè)計的基本方法，設(shè)計步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計與實物調(diào)試能力。2. 學(xué)會霍爾傳感器的設(shè)計方法和性能指標(biāo)測試。3. 進(jìn)一步了解霍爾傳感器的組成框圖和各個單元的工作原理以及相互之間的聯(lián)系。4. 培養(yǎng)實踐技能，提高分析和解決問題的能力。5. 提高自己對文獻(xiàn)資料的搜索和信息處理能力。二、設(shè)計任務(wù)與要求2.1設(shè)計任務(wù)1、 查閱傳感器有關(guān)方面的相關(guān)資料，了解此方面的發(fā)展?fàn)顩r。 2、掌握所用器件的特性。 3、采用合理的設(shè)計方案。 4、設(shè)計、實現(xiàn)該系統(tǒng)。 5、撰寫設(shè)計報告。2.2設(shè)計要求1.掌握霍爾傳

3、感器的使用方法2.熟悉使用單片機(jī)測量轉(zhuǎn)速三、設(shè)計步驟及原理分析3.1設(shè)計方法系統(tǒng)由傳感器、信號預(yù)處理電路、處理器、顯示器和系統(tǒng)軟件等部分組成。傳感器部分采用霍爾傳感器，負(fù)責(zé)將電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為脈沖信號。信號預(yù)處理電路包含待測信號放大、波形變換、波形整形電路等部分，其中放大器實現(xiàn)對待測信號的放大,降低對待測信號的幅度要求，實現(xiàn)對小信號的測量；波形變換和波形整形電路實現(xiàn)把正負(fù)交變的信號波形變換成可被單片機(jī)接受的ttl/cmos兼容信號。 處理器采用stc89c51單片機(jī)，顯示器采用8位led數(shù)碼管動態(tài)顯示。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示： 圖1系統(tǒng)軟件主要包括測量初始化模塊、信號頻率測量模塊、浮點(diǎn)數(shù)算術(shù)運(yùn)算

4、模塊、浮點(diǎn)數(shù)到bcd碼轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、按鍵功能模塊、定時器中斷服務(wù)模塊。系統(tǒng)軟件框圖如圖2所示。 圖23.2設(shè)計步驟1 單片機(jī)主控電路設(shè)計系統(tǒng)選用 stc89c51 作為轉(zhuǎn)速信號的處理核心。stc89c51 包含 2 個16位定時/計數(shù)器、4k8 位片內(nèi) flash 程序存儲器、4個8位并行i/o口。16 位定時/計數(shù)器用于實現(xiàn)待測信號的頻率測量。8位并行口p0、p2用于把測量結(jié)果送到顯示電路。4k8 位片內(nèi)flash程序存儲器用于放置系統(tǒng)軟件。stc89c51與具有更大程序存儲器的芯片管腳兼容,如:89c52(8k8 位)或 89c55(32k8 位),為系統(tǒng)軟件升級打下堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。

5、stc89c51最大的優(yōu)點(diǎn)是：可直接通過計算機(jī)串口線下載程序,而無需專用下載線和編程器。stc89c51單片機(jī)是在一塊芯片中集成了cpu、ram、rom、定時器/計數(shù)器和多功能i/o口等一臺計算機(jī)所需要的基本功能部件。其基本結(jié)構(gòu)框圖如圖3.1，包括：一個8位cpu；4kb rom；128字節(jié)ram數(shù)據(jù)存儲器；21個特殊功能寄存器sfr； 4個8位并行i/o口，其中p0、p2為地址/數(shù)據(jù)線，可尋址64kb rom或64kb ram；一個可編程全雙工串行口；具有5個中斷源，兩個優(yōu)先級，嵌套中斷結(jié)構(gòu)；兩個16位定時器/計數(shù)器； 一個片內(nèi)震蕩器及時鐘電路；計數(shù)脈沖輸入 t0 t1特殊功能寄存器sfr

6、128字節(jié)ram定時/計數(shù)器 t0、t1時鐘源4k rom（eprom）（8031無）中斷系統(tǒng)串行接口并行i/o接口cpu p0 p1 p2 p3 txd rxd 中斷輸入圖3 stc89c51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖stc89c51系列單片機(jī)中hmos工藝制造的芯片采用雙列直插(dip)方式封裝,有40個引腳。stc89c51單片機(jī)40條引腳說明如下: (1)電源引腳。v正常運(yùn)行和編程校驗(8051/8751)時為5v電源,v為接地端。（2）i/o總線。p- p（p0口），p- p（p1口），p- p（p2口），p- p（p3口）為輸入/輸出引線。（3）時鐘。xtal1：片內(nèi)震蕩器反相放大器的輸入端。

7、xtal2：片內(nèi)震蕩器反相放器的輸出端，也是內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。（4）控制總線。 由p3口的第二功能狀態(tài)和4根獨(dú)立控制線reset、ea、ale、psen組成。值得強(qiáng)調(diào)的是，p3口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第一功能的輸入輸出或第二功能。如表4所示。p3口引腳及線號引腳第二功能p3.0 (10)rxd串行輸入口p3.1 (11)txd串行輸出口p3.2 (12)int0外部中斷0p3.3 (13)int1外部中斷1p3.4 (14)t0定時器0外部輸入p3.5 (15)t1定時器1外部輸入p3.6 (16)wr外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖p3.7 (17)rd外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖 圖4單片機(jī)的片外總

8、線結(jié)構(gòu)：地址總線（ab）：地址總線寬為16位，因此，其外部存儲器直接尋址為64k字節(jié)，16位地址總線由p0口經(jīng)地址鎖存器提供8位地址（a0至a7）；p2口直接提供8位地址（a8至a15）。數(shù)據(jù)總線（db）：數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由p0提供?？刂瓶偩€（cb）：由p3口的第二功能狀態(tài)和4根獨(dú)立控制線reset、ea、ale、psen組成。2 脈沖產(chǎn)生電路設(shè)計lm358內(nèi)部包括有兩個獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算

9、放大器的場合。lm358的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式。特性: 內(nèi)部頻率補(bǔ)償 直流電壓增益高(約100db) 單位增益頻帶寬(約1mhz) 電源電壓范圍寬：單電源(330v) 雙電源(1.5一15v) 低功耗電流，適合于電池供電 低輸入偏流 低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流 共模輸入電壓范圍寬，包括接地 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍 輸出電壓擺幅大(0至vcc-1.5v)如圖5所示，信號預(yù)處理電路為系統(tǒng)的前級電路，其中霍爾傳感元件b,d為兩電源端，d接正極，b接負(fù)極；a,c兩端為輸出端，安裝時霍爾傳感器對準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤上的磁鋼,當(dāng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時，從霍爾傳感器的輸出端獲得與轉(zhuǎn)速率成正比的脈沖信號，

10、傳感器內(nèi)置電路對該信號進(jìn)行放大、整形，輸出良好的矩形脈沖信號，圖中l(wèi)m358部分為過零整形電路使輸入的交變信號更精確的變換成規(guī)則穩(wěn)定的矩形脈沖，便于單片機(jī)對其進(jìn)行計數(shù)。圖5 信號預(yù)處理電路3.3 按鍵電路設(shè)計通過軟件設(shè)置按鍵開關(guān)功能： 按 k0清零、復(fù)位按k1顯示計時時間按k2顯示計數(shù)脈沖數(shù)此按鍵電路為低電平有效，當(dāng)無按鍵按下時，單片機(jī)輸入引腳p1.0、p1.1、p1.2、p1.3端口均為高電平。當(dāng)其中任一按鍵按下時，其對應(yīng)的p1端口變?yōu)榈碗娖剑谲浖欣眠@個低電平設(shè)計其功能。軟件中還設(shè)置了按鍵防抖動誤觸發(fā)功能，軟件中設(shè)置定時器1 50ms中斷一次，每次中斷都對按鍵進(jìn)行掃描，如果掃描到有按鍵

11、按下，則延遲10ms，再次進(jìn)行鍵掃描，若仍有按鍵按下，則按鍵為真，并從p1口讀取數(shù)據(jù)，低電平對應(yīng)的即為有效按鍵，如圖6所示。 圖63.4 數(shù)據(jù)顯示電路設(shè)計3.4.1 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)和顯示原理圖8為數(shù)碼管的引腳接線圖，實驗板上以p0口作輸出口，經(jīng)74ls244驅(qū)動，接8只共陽數(shù)碼管s0-s7。表7為驅(qū)動led數(shù)碼管的段代碼表為低電平有效，1-代表對應(yīng)的筆段不亮，0-代表對應(yīng)的筆段亮。若需要在最右邊（s0）顯示“5”，只要將從表中查得的段代碼64h寫入p0口，再將p2.0置高，p2.1-p2.7置低即可。設(shè)計中采用動態(tài)顯示，所以其亮度只有一個led數(shù)碼管靜態(tài)顯示亮度的八分之一。表3.2 驅(qū)動led數(shù)碼

12、管的段代碼數(shù)字dpecgbfa十六進(jìn)制p0.7p0.6p0.5p0.4p0.3p0.2 p0.1p0.0共陰共陽010110111b74810001010014eb210101101ad523100111019d624000111101e64610111011bb4470001010115ea810111111bf409100111119f60 表7 圖8數(shù)碼管的引腳接線這里設(shè)計的系統(tǒng)先用 6 位led數(shù)碼管動態(tài)顯示小型直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于六位所能顯示的值（999999）時就會自動向上進(jìn)位顯示。3.4.2 緩沖器74ls244系統(tǒng)總線中的地址總線和控制總線是單向

13、的,因此驅(qū)動器可以選用單向的,如74ls244。74ls244還帶有三態(tài)控制，能實現(xiàn)總線緩沖和隔離,74ls244是一種三態(tài)輸出的八緩沖器和線驅(qū)動器，該芯片的邏輯電路圖和引腳圖如圖3.5所示。從圖可見，該緩沖器有8個輸入端，分為兩路1a11a4，2a12a4。同時8個輸出端也分為兩路1y11y4，2y12y4，分別由2個門控信號1g和2g控制，/1g, /2g三態(tài)允許端(低電平有效)。當(dāng)1g為低電平時，1y11y4的電平與1a11a4的電平相同，即輸出反映輸入電平的高低；同樣，當(dāng)2g為低電平時，2y12y4的電平與2a12a4的電平相同。而當(dāng)1g（或2g）為高電平時，輸出1y11y4（或2y1

14、2y4）為高阻態(tài)。經(jīng)74ls244緩沖后，輸入信號被驅(qū)動，輸出信號的驅(qū)動能力加大了。74ls244緩沖器主要用于三態(tài)輸出的存儲地址驅(qū)動器、時鐘驅(qū)動器和總線定向接收器和定向發(fā)送器等。常用的緩沖器還有74ls240，241等。 圖9 74ls244邏輯電路圖74ls244的極限參數(shù)如下:電源電壓 7v 輸入電壓5.5v 輸出高阻態(tài)時高電平電壓5.5v利用上述器件設(shè)計的顯示電路如圖3.6所示。8個共陽的led數(shù)碼管（s0-s7）同名的引腳連接在一起，由單片機(jī)p0口通過74ls244驅(qū)動（段控制），r12-r19 為限流電阻。單片機(jī)p2口的8個引腳分別通過三極管q0-q7控制8個led數(shù)碼管的公共端（

15、位控制）。單片機(jī)的主時鐘為12mhz。 p0口 和 p2口都是準(zhǔn)雙向口，輸出時需要接上拉電阻。p0內(nèi)部沒有上拉電阻，p2口內(nèi)部有弱上拉。所以p0口外圍電路設(shè)計為低電平有效，高電平無效。要使數(shù)碼管s0-s7的其中一個亮，其對應(yīng)的p2端口要置高，p2的其余端口置低。如要讓s0數(shù)碼管亮，則要將p2.0置高，p2.1-p2.7置低即可。系統(tǒng)將定時把顯示緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)送出，在數(shù)碼管led上顯示。 3.5 穩(wěn)壓電源設(shè)計如圖3.7所示為5-12v連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電源，采用l4960芯片制作的輸出電流可達(dá)10a，輸出電壓在512v間連續(xù)可調(diào)，是一個實用的開關(guān)型穩(wěn)壓電源。其工作原理為：220v交流電源經(jīng)變壓器t1降壓

16、，橋堆vd1整流，c1、c2濾波后得到一直流電壓。ic第、腳為直流電壓輸入端，其最高輸入電壓為+40v。該直流電壓經(jīng)ic內(nèi)部的振蕩器調(diào)制為200khz左右的高頻開關(guān)電壓，振蕩器的開關(guān)頻率由外接振蕩電容器c4決定。當(dāng)c4的值取為3300pf時，電源的開關(guān)頻率約為200khz；r3、c6為環(huán)路調(diào)節(jié)放大器的頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，由第7腳輸入。ic第腳為抑制輸入端，其閉鎖電壓的閾值為0.7v，輸出電壓經(jīng)取樣電阻r2反饋至第腳后與r1比較，當(dāng)閾值電壓大于0.7v時，輸出關(guān)閉，起到短路過流保護(hù)作用。第6腳為輸出電壓調(diào)節(jié)控制端，由電位器rp1及電阻r4將輸出電壓分壓后得到調(diào)節(jié)電壓檢測值，調(diào)節(jié)電位器rp1可控制輸出電

17、壓的大小，輸出電壓值可由公式：vo=vref進(jìn)行估算。其中，vref為基準(zhǔn)電壓，為2.1v。ic為專用開關(guān)型穩(wěn)壓集成電路l4960，其外殼接地并接散熱器。ic外圍電路中，除振蕩電容c4選擇高頻電容器外，電阻r1、r2應(yīng)選擇允許偏差1的高精度金屬膜電阻外，其余元件無特殊要求，按圖中參數(shù)選取小型器件即可。由于輸出電壓為高頻開關(guān)式，因此ic和功率三極管vt所需的散熱器僅為普通穩(wěn)壓電源的三分之一，且性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的穩(wěn)壓電源。 圖10 5-12v連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電源電路3.6 串行通信模塊設(shè)計stc89c51單片機(jī)有一個全雙工的串行通信口，以便于單片機(jī)和電腦之間進(jìn)行串口通信。為了與計算機(jī)進(jìn)行通訊，設(shè)計了r

18、s232串行通信接口，將該接口與pc機(jī)的串口連接，可以實現(xiàn)單片機(jī)與pc機(jī)的串行通信，進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸。進(jìn)行串行通信要滿足一定的條件，比如電腦的串口是rs232電平（-5至-15v為1，+5至+15v為0），而單片機(jī)的串口是ttl電平（大于+2.4v為1，小于+0.7v為0），兩者之間必有一個電平轉(zhuǎn)換電路，圖11用max232集成電路實現(xiàn)rs232電平與ttl電平的相互轉(zhuǎn)換。此串行通信功能模塊完成源程序代碼下載到stc89c51芯片中，它需要和微機(jī)上的isp下載器軟件配合使用來完成這樣的功能。系統(tǒng)總電路為以上硬件各功能模塊的有機(jī)結(jié)合，如圖12所示。圖11.max232串行通信圖12. 系統(tǒng)總電路

19、3.7系統(tǒng)軟件設(shè)計本設(shè)計軟件主要為主程序、數(shù)據(jù)處理顯示程序、按鍵程序設(shè)計、定時器中斷服務(wù)程序四個部分。（1）主程序主要完成初始化功能，包括led顯示的初始化，中斷的初始化，定時器的初始化，寄存器、標(biāo)志位的初始化等。主程序流程圖如圖12所示。（2）數(shù)據(jù)處理顯示模塊程序。此模塊中單片機(jī)對在1秒內(nèi)的計數(shù)值進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成r/min送顯示緩存以便顯示。具體算法如下:設(shè)單片機(jī)每秒計數(shù)到n個值，即n/2 (r/s)(圓盤貼兩個磁鋼)。則n/2 (r/s)=30n(r/min)。即只要將計數(shù)值乘以30便可得到每分鐘電機(jī)的轉(zhuǎn)速。數(shù)據(jù)處理顯示模塊流程圖如圖13所示。 圖12 主程序流程圖 圖13 數(shù)據(jù)處理顯示模

20、塊流程圖 圖14.定時器1中斷服務(wù)程序流程圖（3）按鍵程序設(shè)計。按鍵程序包括按鍵防抖動處理、判鍵及修改項目等程序。按鍵流程圖如圖14所示。 （4）定時器1中斷服務(wù)程序設(shè)計。定時器1完成計時功能，定時50ms，進(jìn)行定時中斷計數(shù)并每隔1s更新一次顯示數(shù)據(jù)。流程圖如圖15所示。 圖15 （3）按鍵程序設(shè)計。按鍵程序包括按鍵防抖動處理、判鍵及修改項目等程序。按鍵流程圖如圖4.3所示。 （4）定時器1中斷服務(wù)程序設(shè)計。定時器1完成計時功能，定時50ms，進(jìn)行定時中斷計數(shù)并每隔1s更新一次顯示數(shù)據(jù)。流程圖如圖15所示。3.8制作調(diào)試3.8.1 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試時先分步調(diào)試硬件中各個功能模塊，調(diào)試成功后再

21、進(jìn)行統(tǒng)調(diào)。安裝固定電機(jī)和霍爾傳感器時，粘貼磁鋼需注意，霍爾傳感器對磁場方向敏感，粘貼之前可以先手動接近一下傳感器，如果沒有信號輸出，可以換一個方向再試。霍爾傳感器探頭要對準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤上的磁鋼位置，安裝距離要在10mm以內(nèi)才可靈敏的感應(yīng)磁場變化。在磁場增強(qiáng)時霍爾傳感器輸出低電平，指示燈亮；磁場減弱時輸出高電平，指示燈熄滅。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電壓指示燈高頻閃爍，所以視覺上指示燈不會有多大的閃爍感。當(dāng)給njk 8002d 型霍爾傳感器施加15v電壓時其輸出端可以輸出4v的感應(yīng)電壓。輸出幅值為4v的矩形脈沖信號。lm358整形電路調(diào)試：在焊接硬件電路時需細(xì)心排除元器件和焊接等方面可能出現(xiàn)的故障，元器件的安裝

22、位置出錯或引腳插錯都可能導(dǎo)致電路短路或?qū)崿F(xiàn)不了電路應(yīng)有的功能，甚至燒壞元器件。為方便調(diào)試，用信號發(fā)生器產(chǎn)生的1khz的正弦信號送給lm358整形電路，調(diào)試直到可以輸出矩形脈沖信號為止，該整形電路調(diào)試即可完成。然后以此信號為測試信號送給單片機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行測量、顯示等其他功能的調(diào)試。3.8.2 軟件調(diào)試 測量系統(tǒng)與pc機(jī)連接時一定要先連接串行通信電纜，然后再將其電源線插入usb接口；拆除時先斷開其電源，再斷開串行通信電纜，否則極易損壞pc機(jī)的串口。在進(jìn)行軟件編程調(diào)試時需要用到單片機(jī)的集成開發(fā)環(huán)境medwin v2.39 軟件，編程時極易出現(xiàn)誤輸入或其他的一些語法錯誤，最重要的還有一些模塊無語法錯誤卻

23、達(dá)不到預(yù)期的功能，都要經(jīng)過調(diào)試才能排除。medwin v2.39 軟件具有很強(qiáng)大的編程調(diào)試功能，能夠模擬仿真實際單片機(jī)的端口和內(nèi)部功能部件的狀態(tài)值。該軟件中有硬件調(diào)試和軟件調(diào)試功能，可以觀察單片機(jī)內(nèi)存單元對應(yīng)的運(yùn)行值，可以顯示單片機(jī)端口、中斷、定時器1、定時器2還有串口對應(yīng)的運(yùn)行值?？梢詥尾秸{(diào)試也可以模塊調(diào)試，最好的是可以對你所懷疑的語句模塊設(shè)置斷點(diǎn)。medwin v2.39 具有的強(qiáng)大的編譯調(diào)試功極大地方便了對軟件部分的調(diào)試。在具體調(diào)試過程中，系統(tǒng)將各功能模塊如數(shù)據(jù)處理程序、按鍵程序設(shè)計、中斷服務(wù)子程序、led顯示程序分別分開進(jìn)行調(diào)試，最后進(jìn)行主程序的整體調(diào)試。編譯無誤后生成目標(biāo)代碼bin文

24、件采用stc 單片機(jī)下載軟件stc-isp將其下載到實驗板的單片機(jī)中。下載軟件的最后一步：點(diǎn)擊軟件stc-isp界面中的下載按鈕，在點(diǎn)擊前一定要保持實驗板的串行通信線及電源線與pc機(jī)連接良好，并且實驗板的電源開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，然后點(diǎn)擊下載按鈕，再打開實驗板電源開關(guān)，此時軟件將自動完成程序下載。最后將硬件和軟件結(jié)合起來整體調(diào)試實現(xiàn)系統(tǒng)的測速功能。3.9設(shè)計原理分析轉(zhuǎn)速是工程上一個常用的參數(shù)，旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速常以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來表示。其單位為 rmin。由霍爾元件及外圍器件組成的測速電路將電動機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖信號，送至單片機(jī)stc89c51的計數(shù)器 t0進(jìn)行計數(shù)，用t1定時測出電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速。此系統(tǒng)使

25、用單片機(jī)進(jìn)行測速，采用脈沖計數(shù)法，使用霍爾傳感器獲得脈沖信號。其機(jī)械結(jié)構(gòu)也可以做得較為簡單，只要在轉(zhuǎn)軸的圓盤上粘上兩粒磁鋼，讓霍爾傳感器靠近磁鋼，機(jī)軸每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生兩個脈沖，機(jī)軸旋轉(zhuǎn)時，就會產(chǎn)生連續(xù)的脈沖信號輸出。由霍爾器件電路部分輸出，成為轉(zhuǎn)速計數(shù)器的計數(shù)脈沖。控制計數(shù)時間，即可實現(xiàn)計數(shù)器的計數(shù)值對應(yīng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速值。單片機(jī)cpu將該數(shù)據(jù)處理后，通過led顯示出來。四、課程設(shè)計小結(jié)與體會霍爾傳感器具有不怕灰塵、油污，安裝簡易，不易損壞等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)現(xiàn)場得到了廣泛應(yīng)用。利用霍爾傳感器設(shè)計的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)以單片機(jī)stc89c51為數(shù)據(jù)處理核心，采用定時器定時中斷的方法實現(xiàn)計數(shù)，對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算得到轉(zhuǎn)

26、速數(shù)據(jù)，并將結(jié)果送數(shù)碼管顯示。整個測量系統(tǒng)硬件電路簡單，容易調(diào)試，軟件部分編程采用c51，有較高的編程效率。測試結(jié)果表明對電動機(jī)轉(zhuǎn)速的測量精度較高，基本能夠滿足實際的測試需要，有一定的實際應(yīng)用價值。五、參考文獻(xiàn)1何希才,薛永毅.傳感器及其應(yīng)用實例m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.12譚浩強(qiáng).c程序設(shè)計（第二版）m.北京：清華大學(xué)出版社，19993謝嘉奎,宣月清,馮軍 . 電子線路m.北京：高等教育出版社，20044康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ)m.北京：高等教育出版社，20045胡斌 . 圖表細(xì)說電子元器件m.北京：電子工業(yè)出版社，2004.56德克勞斯貝伊特.電子元件m. 北京：科學(xué)出版社，199

27、9.87余錫存,曹國華.單片機(jī)原理與接口技術(shù)m .西安：西安電子科技大學(xué)出版社,2000.7附錄a部分程序清單:/=源代碼_hytc=#include #include -#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned int/#include /const uchar code tab1=0x48,0xeb,0x52,0x62,0xe1,0x64,0x44,0xea,0x40,0x60;/const uchar code tab2=0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01;/uchar

28、buf8=0,0,0,0,0,0,0,0;/unsigned char code dispbit=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;unsigned char code dispbit=0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80;/unsigned char code dispcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40;unsigned char codedispcode=0x48,0xeb,0x52,0x62,0xe1,0x64,0x44,0xea,0x40,0x60,0xff,0xbf;uchar dispbuf8=0,0,0,0,0,0,10,10;uchar temp8;uchar dispcount;uchar t0count;uchar timecount