霍爾傳感器測(cè)轉(zhuǎn)速

霍爾傳感器測(cè)速

當(dāng)前第1頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)實(shí)拍視頻演示當(dāng)前第2頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)一、霍爾傳感器測(cè)速電路總體設(shè)計(jì)1、總體硬件設(shè)計(jì)

使用單片機(jī)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速原理框圖如下圖2-1所示電機(jī)霍爾傳感器單片機(jī)STC89S52液晶顯示轉(zhuǎn)速超速報(bào)警電源當(dāng)前第3頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)霍爾傳感器測(cè)速原理圖當(dāng)前第4頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)

其測(cè)量過程大致是：測(cè)量轉(zhuǎn)速的霍爾傳感器和電機(jī)軸同軸相連，并在機(jī)軸上安裝一個(gè)小磁鐵，機(jī)軸每轉(zhuǎn)一圈，與霍爾傳感器就接觸一次，霍爾傳感器感應(yīng)磁場(chǎng)的變化通過上拉電阻在輸出口會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低電平，并送給單片機(jī)，相應(yīng)的發(fā)光二極管就會(huì)發(fā)亮，單片機(jī)IO口檢測(cè)到下降沿觸發(fā)中斷，通過控制計(jì)數(shù)的時(shí)間，即可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速值。單片機(jī)將該值處理后，在液晶顯示器顯示出來。一旦超速，單片機(jī)就會(huì)同過蜂鳴器發(fā)出報(bào)警?？傮w硬件電路圖和PCB圖如下圖所示：當(dāng)前第5頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)當(dāng)前第6頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)2、系統(tǒng)各部分電路（1）傳感器部分霍爾傳感器由電壓調(diào)整電路、反相電源保護(hù)電路、霍爾元件、溫度補(bǔ)償電路、微信號(hào)放大器、施密特觸發(fā)器和OC門構(gòu)成，通過上拉電阻可以將其輸出接入CMOS邏輯電路。該傳感器具有尺寸小、穩(wěn)定性好、靈敏度高等特點(diǎn)。其在電路中的作用是利用霍爾傳感器將電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)。其封裝和連線如下圖所示：當(dāng)前第7頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)當(dāng)前第8頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)HAL3144高靈敏度單極性霍爾開關(guān)HAL3144E是一款采用雙極性工藝技術(shù)的單極性霍爾效應(yīng)傳感器IC，響應(yīng)速度快，靈敏度高，具有略高的工作溫度范圍及可靠性，它由反向電壓器、電壓調(diào)整器、霍爾電壓發(fā)生器、信號(hào)放大器、施密特觸發(fā)器和集電極開路的輸出級(jí)組成。當(dāng)前第9頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)HAL3144霍爾開關(guān)的接口圖當(dāng)前第10頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)液晶顯示部分：

顯示部分有兩個(gè)功能，在正常情況下，通過液晶顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速值，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過設(shè)定值通過蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。其硬件和連線顯示圖如下圖：當(dāng)前第11頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)(3)處理器部分

處理器采用的是單片機(jī)，對(duì)霍爾傳感器的脈沖進(jìn)行處理，并將結(jié)果送給顯示器。其程序如附錄。

（4）報(bào)警部分

報(bào)警部分采用蜂鳴器，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過設(shè)定值時(shí)，處理器就會(huì)將蜂鳴器驅(qū)動(dòng)發(fā)出警報(bào)。

當(dāng)前第12頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)霍爾測(cè)轉(zhuǎn)速的應(yīng)用日常生活中，我們可以用在測(cè)量自行車、轉(zhuǎn)輪等各種運(yùn)動(dòng)的速度大小。利用V=2RN即可得出結(jié)果。其中R為自行車輪子的半徑，N為所測(cè)轉(zhuǎn)速的大小。當(dāng)前第13頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)附錄voiddelay(uintms){uinti,j;//為延時(shí)引入i,j兩參數(shù)

for(j=0;j<ms;j++)//延時(shí)第一循環(huán)

for(i=0;i<120;i++);//延時(shí)第二循環(huán)}/*-------------------------------------------------------*//*--------------------向LCD1602寫命令--------------------*/voidwrite_command(ucharcommand){rs=0;//選擇寫命令

rw=0;P0=command;//向LCD寫命令

lcdcs=1;//信號(hào)使能端高電平

lcdcs=0;//信號(hào)使能端低電平}/*-------------------------------------------------------*//*--------------------向LCD1602寫數(shù)據(jù)--------------------*/當(dāng)前第14頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)voidwrite_data(uchardata0){rs=1;//選著寫數(shù)據(jù)

rw=0;P0=data0;//向LCD寫數(shù)據(jù)

lcdcs=1;//信號(hào)使能端高電平

lcdcs=0;//信號(hào)使能端低電平}/*-------------------------------------------------------*//*-------------------外部中斷0計(jì)數(shù)程序-------------------*/voidcounter(void)interrupt0{EX1=0;//關(guān)外部中斷

count++;

//轉(zhuǎn)圈計(jì)數(shù)加1

z++;

//計(jì)數(shù)+1

EX1=1;//開外部中斷0return;}/*-------------------------------------------------------*/當(dāng)前第15頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)/*------------------------LCD顯示------------------------*/voiddisplaytolcd(){write_command(0x80);//向LCD1602寫命令80Hfor(i=0;i<sizeof(display)-1;i++)//循環(huán)要傳輸?shù)淖址麄€(gè)數(shù)次,每一次傳輸一個(gè)字符

{write_data(display[i]);delay(5);}}/*-----------------內(nèi)部中斷0計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)程序-----------------*/voidTimer_0(void)interrupt1{TH0=(65536-50000)/256;//50ms定時(shí)

TL0=(65536-50000)%256;msec++;if(msec==20)//50*20=1S{displaytolcd();msec=0;zhuan=z;z=0;}}當(dāng)前第16頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)/*----------------------端口初始化-----------------------*/voidint_all(){warning=0;//關(guān)蜂鳴器

z=0;//初始化z的值

count=0;//初始化count的值

zhuan=0;//初始化轉(zhuǎn)的值

rw=0;//選擇LCD寫數(shù)據(jù)指令

delay(15);//延時(shí)15mswrite_command(0x38);//向LCD1602寫命令38Hdelay(5);//延時(shí)5mswrite_command(0x08);//向LCD1602寫命令0EH

delay(5);//延時(shí)5mswrite_command(0x06);delay(5);write_command(0x0c);TMOD=0x01;//內(nèi)部中斷定時(shí)器選擇

TH0=(65536-50000)/256;//50ms定時(shí)

TL0=(65536-50000)%256;當(dāng)前第17頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn)EA=1;//開中斷總開關(guān)

ET0=1;//開內(nèi)部中斷0TR0=1;//計(jì)時(shí)器開始工作

IT0=1;//外部中斷0為下降沿觸發(fā)

EX0=1;//開外部中斷0}/*-------------------------------------------------------*//*-----------------------數(shù)據(jù)處理------------------------*/voiddisp_count(){display[7]=(zhuan/1000+'0');//轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的千位

display[8]=(zhuan/100%10+'0');//轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的百位

display[9]=(zhuan/10%10+'0');//轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的十位

display[10]=(zhuan%10+'0');//轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的個(gè)位}/*-------------------------------------------------------*//*-------------------轉(zhuǎn)速過高警告程序--------------------*/voidwarning_speed(){if(zhuan>120)//高于200轉(zhuǎn)打開警告當(dāng)前第18頁\共有19頁\編于星期五\16點(diǎn){warning=0;delay(100);}}/*-------------------------------------------------------*//*------------------------主函數(shù)-------------------------*/voidmain(){