檢測課設(shè)基于霍爾元件的自行車測速器

1、word山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 檢測技術(shù)與自動化儀表課程設(shè)計報告設(shè)計課題：基于霍爾傳感器的自行車測速器 專業(yè)班級： 自動化三班 小組成員: 張道營 唐恩元 指導(dǎo)教師： 婁偉 評定成績： 二O一一 年 五 月 二十八 日一、設(shè)計任務(wù)與要求1完成霍爾傳感器對自行車車輪轉(zhuǎn)速的原始信號的采集；2完成MCS-51單片機對電脈沖信號的計算及其處理；3完成LED數(shù)碼管對自行車速度及里程的顯示；二、方案設(shè)計與論證以通用MCS-51單片機為處理核心，用霍爾傳感器將車輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為電脈沖，進行處理后送入單片機。里程及速度的測量，是經(jīng)過MCS-51單片機的定時/計數(shù)器測出總的脈沖數(shù)和每轉(zhuǎn)一圈的時間，再經(jīng)過單片機的計算得出，其

2、結(jié)果通過LED顯示器顯示出來。自行車測速(里程)計，用4位數(shù)碼管輸出數(shù)據(jù)的，它的優(yōu)點是驅(qū)動簡單，電壓范圍廣，可用3.7V的鋰電池直接供電，整個電路結(jié)構(gòu)簡單，耗能低，但它的缺點也是顯而易見的，數(shù)碼管在陽光下，無法看清楚，而且只有一組4位數(shù)據(jù)，不能同時查看速度及里程，不方便。設(shè)計流程：PC機通信處理單片機系統(tǒng)被測量對象傳感器 數(shù)據(jù)處理并顯示三、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算步驟一、基于霍爾傳感器對車輪轉(zhuǎn)速進行采集霍爾元件實物接線圖：傳感器使用霍爾傳感器，磁場由硅鋼提供，所以霍爾傳感器要和硅鋼配對使用。步驟二、車輪模型齒輪半徑r=5cm 具有18個齒自行車輪半徑R=30cm 一個脈沖代表著前進量x=2*3.

3、14*0.3/18=1.05m步驟三、74LS74分頻tt00vv霍爾輸出圈脈沖二分頻后的波形步驟四、霍爾元件與轉(zhuǎn)軸實物連接霍爾傳感器檢測轉(zhuǎn)速如下列圖所示：在非磁材料的園盤邊上粘貼一塊硅鋼，霍爾傳感器固定在圓盤外援附近。圓盤每轉(zhuǎn)動一圈，霍爾傳感器便輸出一個脈沖。通過單片機測量產(chǎn)生脈沖的頻率就可以得到圓盤的轉(zhuǎn)速。 注意：當沒有信號產(chǎn)生時，可以改變一下硅鋼的方向，霍爾元件對硅鋼的方向有要求。沒有硅鋼是輸出高電平，有硅鋼是輸出低電平。步驟五、基于MCS-51單片機的程序MCS-51幅員：編碼程序流程：步驟六、基于LED的顯示模塊步驟七、系統(tǒng)總程序：.word#INCLUDE (REG52.INC)D

4、ISPBUF EQU 59HSecCoun EQU 58HSpcoun EQU 56HCount EQU 55HSpCalc bit 00HHidden EQU 16ORG 0000HAJMP STARTORG 1BHJMP TIMER1ORG 30HSTART : MOV SP , #5FHMOV P1 , #0FFHMOV P0 , #0FFHMOV P2 , #0FFHMOV TMOD ,#00010101BMOV TH1 ,#HIGH(65536-3686)MOV TL1 ,#LOW(65536-3686)SETB TR1SETB ET1SETB EALOOP: JNB SpCalc

5、.LOOPMOV R2 ,SpCounMOV R3 ,SpCoun+1MOV R6, #0MOV R7 ,#5SEND :MOV SBUF ,R2SLP1:JBC TI,SN1AJMP SLP1SN1: MOVV SBUF,R3SLP2 :JBC TI , SN2AJMP SLP2SN2:MOV SBUF ,R4SLP3: JBC TI ,SN3AJMP SLP3SN3: MOV SBUF ,R5SLP4:JBC TI ,SN4AJMP SLP4SN4:MOV A, R4MOV R6, AMOV A, R5MOV R7 , ACALL HB2MOV DISBUF , R3MOV A,R4ANL

6、 A,#0F0HSWAP AMOV DISPBUF+1, AMOV A ,R4ANL A,#0FHMOV DISPBUF+2, AMOV A,R5ANL A, #0F0HSWAP AMOV DISPBUF+3, AMOV A, R5MOV A, #0FHMOV DISPBUF+4, ACLR SpCalcJMP LOOPEND.word四、總原理圖及元器件清單1總原理圖2元件清單元件序號型號主要參數(shù)數(shù)量備注R1470kR14R250kR3C10.1uf5Mcs51Mcs511T1三極管6E112v1導(dǎo)線假設(shè)干數(shù)碼管2五、性能測試與分析 可進行自行車行程和車速的根本測量和顯示六、結(jié)論與心得課程設(shè)

7、計過程中培養(yǎng)了我在實踐中研究問題、分析問題和解決問題的能力以及良好的工程素質(zhì)和科學(xué)道德，例如團隊精神、交流能力、獨立思考、測試前沿信息的捕獲能力等；提高了自己動手能力，培養(yǎng)了理論聯(lián)系實際的作風(fēng)，增強了創(chuàng)新意識。經(jīng)過這次的測試技術(shù)課程設(shè)計,我個人得到了不少的收獲：一方面、加深了我對課本理論的認識,另一方面、提高了團隊中成員的實踐動手能力，體會到了實際操作能力是靠自己親自動手，親自開動腦筋，親自去請教別人才能得到提高的。在課程設(shè)計的過程中我們培養(yǎng)起了自己的獨立分析問題和解決問題的能力。經(jīng)過這次的課程設(shè)計，我們整體各個方面都得到了不少的提高，希望以后學(xué)校和系里能夠開設(shè)更多類似的課程設(shè)計，能夠讓我們得到更好的鍛煉。七、參考文獻1 常健生.檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù).北京： 機械工業(yè)出版社，2004.2 姜秀英 .傳感器與自動檢測技術(shù)M.北京：中國電力出版