基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)與制作 畢業(yè)答辯

基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)與制作

畢業(yè)答辯專業(yè)：通信工程 學(xué)號：

學(xué)生：指導(dǎo)教師：主要內(nèi)容1緒論2系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)總體方案2.2測速方法介紹3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)及最小系統(tǒng)3.2霍爾器件3.3顯示電路設(shè)計(jì)及液晶顯示原理3.4蜂鳴報(bào)警電路4軟件設(shè)計(jì)

4.1軟件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

4.2系統(tǒng)主程序

4.3顯示子程序及轉(zhuǎn)速計(jì)算程序

4.4中斷子程序

4.5按鍵子程序

4.6報(bào)警子程序5調(diào)試與仿真

5.1Proteus仿真

5.2硬件制作與調(diào)試

5.3設(shè)計(jì)中的不足基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)與制作基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速表設(shè)計(jì)與制作緒論目前國內(nèi)外普遍采用的是非接觸式的電子與數(shù)字化的測速儀表。采用霍爾傳感器結(jié)合單片機(jī)這一測速技術(shù)即屬于非接觸式的測量方法。由于霍爾器件具有對磁場敏感、體積小、頻率響應(yīng)寬、結(jié)構(gòu)簡單、耐污染、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，使其在測速市場中亦占有較大的份額，在工業(yè)生產(chǎn)、科技教育、民用電器等應(yīng)用領(lǐng)域已越來越廣泛。

本課題的主要任務(wù)是完成轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)，運(yùn)用AT89S52單片機(jī)設(shè)計(jì)一種全數(shù)字化測速系統(tǒng)。從盡量提高精度簡單易行的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)一個(gè)可行的、可用的、可靠的方案，并分析其產(chǎn)生誤差的原因，同時(shí)分析電路的工作原理，根據(jù)出現(xiàn)的具體情況提出修改方案。系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)的總體方案測速的具體的思路是在非磁材料的圓盤上粘貼兩塊磁鋼，將霍爾傳感器固定在圓盤外緣，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，磁鋼經(jīng)過霍爾傳感器正下方，磁通密度便發(fā)生改變，電機(jī)每轉(zhuǎn)動一圈，霍爾傳感器便會輸出兩個(gè)脈沖，隨著轉(zhuǎn)盤的不斷轉(zhuǎn)動，就不斷產(chǎn)生脈沖信號，將其送入單片機(jī)處理轉(zhuǎn)化為計(jì)數(shù)脈沖，易知脈沖信號的頻率與轉(zhuǎn)動速度成正比，根據(jù)單位時(shí)間間隔內(nèi)的脈沖數(shù)，就可計(jì)算出被測電機(jī)轉(zhuǎn)速。測速原理式中n——表示轉(zhuǎn)速單位：（轉(zhuǎn)/分）；T——表示定時(shí)時(shí)間單位：（秒）；m1——表示產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)；P——表示物體每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的脈沖數(shù)。在規(guī)定的檢測時(shí)間內(nèi)，根據(jù)霍爾傳感器所產(chǎn)生的脈沖信號的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)速。在一定時(shí)間T內(nèi)，測量脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖數(shù)m1來測量轉(zhuǎn)速。AT89S52單片機(jī)AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止AT89S52封裝時(shí)鐘電路單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘控制信號為基準(zhǔn)，有條不紊的工作。時(shí)鐘電路是單片機(jī)的心臟，它控制著單片機(jī)的工作節(jié)奏。本設(shè)計(jì)采用30pf的電容，晶振的頻率采用12MHZ,時(shí)鐘電路在本系統(tǒng)中采用并聯(lián)方式，最后連接在單片機(jī)的18腳和19腳，其電路圖見上圖。復(fù)位電路單片機(jī)在啟動運(yùn)行時(shí)都需要復(fù)位，復(fù)位使中央處理器CPU和內(nèi)部其他部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，從這個(gè)狀態(tài)開始工作。當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行程序出錯(cuò)或進(jìn)入死循環(huán)時(shí)，也可重新啟動。單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳RST，高電平有效。在時(shí)鐘電路工作以后，當(dāng)外部電路使得RST端出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘周期）以上的高電平，系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)位。本系統(tǒng)采用按鈕復(fù)位電路，原理圖如上圖所示?；魻栃?yīng)與霍爾器件如圖所示，在一塊通電的半導(dǎo)體薄片上，加上和片子表面垂直的磁場B，在薄片的橫向兩側(cè)會出現(xiàn)一個(gè)電壓VH，如圖所示。這種現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)，VH稱為霍爾電壓。常用的霍爾器件有：霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件。霍爾開關(guān)電路又稱霍爾數(shù)字電路，由穩(wěn)壓器、霍爾片、差分放大器、斯密特觸發(fā)器和輸出級組成。其輸入為磁感應(yīng)強(qiáng)度，輸出是一個(gè)數(shù)字電壓訊號液晶顯示原理與顯示電路設(shè)計(jì)液晶顯示器是以液晶為基本材料的組件，由于液晶是介于固態(tài)和液態(tài)之間，不但具有固態(tài)晶體光學(xué)特性，又具有液態(tài)流動特性，所以液晶可以說是處于一個(gè)中間狀態(tài)的物質(zhì)。而要了解液晶的所產(chǎn)生的光電效應(yīng)，我們必須先來解釋液晶的物理特性：當(dāng)通電時(shí)導(dǎo)通，排列變的有秩序，使光線容易通過；不通電時(shí)排列混亂，阻止光線通過。讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。液晶顯示電路設(shè)計(jì)：蜂鳴報(bào)警電路設(shè)計(jì)報(bào)警模塊主要負(fù)責(zé)蜂鳴報(bào)警，電路比較簡單，聲音報(bào)警由單片機(jī)引腳接上拉電阻，晶體管及揚(yáng)聲器構(gòu)成。

程序設(shè)計(jì)軟件的總體設(shè)計(jì)整個(gè)軟件系統(tǒng)由主程序、鍵盤掃描子程序、中斷子程序、轉(zhuǎn)速值計(jì)算顯示子程序、蜂鳴器子程序等組成?？驁D系統(tǒng)主程序主程序主要完成系統(tǒng)初始化功能，包括LCD顯示初始化，定時(shí)/計(jì)數(shù)器初始化，中斷開、關(guān)等功能。流程圖voidmain(){ uchardat=0; floatM_dat=0.0; init_1602(); dis_Mileage(); TMOD=0X0