很好的電壓比較器的例子

1、霍爾測速測速是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問題，學(xué)會使用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)測速儀表具有很重要的意 義。要測速，首先要解決是采樣的問題。在使用模擬技術(shù)制作測速表時，常用測速發(fā)電機(jī)的方法， 即將測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與待測軸相連，測速發(fā)電機(jī)的電壓高低反映了轉(zhuǎn)速的高低。使用單片機(jī)進(jìn) 行測速，可以使用簡單的脈沖計(jì)數(shù)法。只要轉(zhuǎn)軸每旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一個或固定的多個脈沖，并將 脈沖送入單片機(jī)中進(jìn)行計(jì)數(shù)，即可獲得轉(zhuǎn)速的信息。下面以常見的玩具電機(jī)作為測速對象，用CS3020設(shè)計(jì)信號獲取電路，通過電壓比較器實(shí)現(xiàn) 計(jì)數(shù)脈沖的輸出，既可在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量，也可直接將輸出接到頻率計(jì)或脈沖計(jì)數(shù)器， 得到單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)，進(jìn)行換算

2、即可得電機(jī)轉(zhuǎn)速。這樣可少用硬件，不需編程，但僅是對霍 爾傳感器測速應(yīng)用的驗(yàn)證。1脈沖信號的獲得霍爾傳感器是對磁敏感的傳感元件，常用于開關(guān)信號采集的有CS3020、CS3040等，這種傳 感器是一個3端器件，外形與三極管相似，只要接上電源、地，即可工作，輸出通常是集電極開 路（OC）門輸出，工作電壓范圍寬，使用非常方便。如圖1所示是CS3020的外形圖，將有字面 對準(zhǔn)自己，三根引腳從左向右分別是Vcc，地，輸出。圖1 CS3020外形圖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)軸的圓周上粘上 一粒磁鋼，讓霍爾開關(guān)靠近磁鋼，就有信號輸出，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，就會不斷地產(chǎn)生脈沖信號輸

3、出。 如果在圓周上粘上多粒磁鋼，可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周，獲得多個脈沖輸出。在粘磁鋼時要注意，霍爾 傳感器對磁場方向敏感，粘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。這種傳感器不怕灰塵、油污，在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用廣泛。2硬件電路設(shè)計(jì)測速的方法決定了測速信號的硬件連接，測速實(shí)際上就是測頻，因此，頻率測量的一些原則 同樣適用于測速。通常可以用計(jì)數(shù)法、測脈寬法和等精度法來進(jìn)行測試。所謂計(jì)數(shù)法，就是給定一個閘門時間， 在閘門時間內(nèi)計(jì)數(shù)輸入的脈沖個數(shù)；測脈寬法是利用待測信號的脈寬來控制計(jì)數(shù)門，對一個高精 度的高頻計(jì)數(shù)信號進(jìn)行計(jì)數(shù)。由于閘門與被測信號不能同步，因此，這兩種方法都存在1誤差 的

4、問題，第一種方法適用于信號頻率高時使用，第二種方法則在信號頻率低時使用。等精度法則 對高、低頻信號都有很好的適應(yīng)性。圖2是測速電路的信號獲取部分，在電源輸入端并聯(lián)電容C2用來濾去電源尖嘯，使霍爾元 件穩(wěn)定工作。HG表示霍爾元件，采用CS3020，在霍爾元件輸出端（引腳3）與地并聯(lián)電容C濾3 去波形尖峰，再接一個上拉電阻R2，然后將其接入LM324的引腳3。用LM324構(gòu)成一個電壓比較 器，將霍爾元件輸出電壓與電位器、比較得出高低電平信號給單片機(jī)讀取。C4用于波形整形， 以保證獲得良好數(shù)字信號。LED便于觀察，當(dāng)比較器輸出高電平時不亮，低電平時亮。微型電機(jī) M可采用型，通過電位器Rpi分壓，實(shí)現(xiàn)

5、提高或降低電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。C1電容使電機(jī)的速度不會產(chǎn)生突變，因?yàn)殡娙菽艽鎯﹄姾伞?電壓比較器的功能：比較兩個電壓的大小（用輸出電壓的高或低電平，表示兩個輸入電壓的 大小關(guān)系）:當(dāng)“ + ”輸入端電壓高于“一”輸入端時，電壓比較器輸出為高電平；當(dāng)“ + ”輸入端電壓低于“一”輸入端時，電壓比較器輸出為低電平；比較器還有整形的作用，利用這一特點(diǎn)可使單片機(jī)獲得良好穩(wěn)定的輸出信號，不至于丟失信 號，能提高測速的精確性和穩(wěn)定性。圖.2測速電路原理圖3測速程序測量轉(zhuǎn)速，使用霍爾傳感器，被測軸安裝有1只磁鋼，即轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生1個脈沖，要 求將轉(zhuǎn)速值（轉(zhuǎn)/分）顯示在數(shù)碼管上。用C語言編制的程序如下：硬件：

6、老版STC實(shí)驗(yàn)版/P3-5 口接轉(zhuǎn)速脈沖#include /單片機(jī)內(nèi)部專用寄存器定義#define uchar unsigned char#define uint unsigned int 數(shù)據(jù)類型的宏定義uchar code LK10 = 0 xC0,0 xF9,0 xA4,0 xB0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xF8,0 x80,0 x90, ;/ 數(shù)碼管 09的字型碼/位選碼uchar LK14 = 0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7;uint data z,counter;定義無符號整型全局變量lk/=void init(void)/定義名為init的初始化子

7、函數(shù)/init子函數(shù)開始，分別賦值TMOD=0X51;/GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0/ 01010001TH1=0;/計(jì)數(shù)器初始值TL1=0;TH0=-(50000/256);/定時器 t0 定時 50msTL0=-(50000%256);EA=1;/ IE=0X00;/EA - ET1 ESET0=1;/ 1 000計(jì)數(shù)器T1定時器T0ET1 EX1 ET0 EX00010TR1=1;TR0=1;TF0=1;/=void delay(uint k) 延時程序uint data i,j;for(i=0;ik;i+)for(;j121;j+) ;/=void dis

8、play(void)/數(shù)碼管顯示P1=LKz/1000;P2=LK10;delay(10);P1=LK(z/100)%10;P2=LK11;delay(10);P1=LK(z%100)/10;P2=LK12;delay(10);P1=LKz%10;P2=LK13;delay(10);/=void main(void)/主程序開始uint temp1,temp2;init();調(diào)用init初始化子函數(shù)for(;) temp1=TL1;temp2=TH1;counter=(temp28)+temp1; /讀出計(jì)數(shù)器值并轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制 /z=counter;display();無限循環(huán)語句結(jié)束主程序結(jié)束/=/ uint chushi=60;void timer0(void) interrupt