【正文】 能是將霍爾傳感器的信號(hào)送到單片機(jī)的外部中斷口，再對(duì)周期方波進(jìn)行內(nèi)部計(jì)數(shù)，調(diào)用計(jì)算程序把轉(zhuǎn)速測(cè)出來(lái)。我們采用了獨(dú)立式鍵盤(pán)電路，按鍵均采用了上拉電阻，這是為了保證在按鍵斷開(kāi)時(shí)，個(gè)I/O口有確定的高電平，同時(shí)，還備用兩個(gè)按鍵方便擴(kuò)展，其具體電路如下所示：圖316 鍵盤(pán)電路第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本章重點(diǎn)闡述測(cè)量轉(zhuǎn)速的匯編語(yǔ)言以及軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程。圖314為HD729A的引腳配置，其各引腳功能描述如表33所列。B．動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)才能顯示出正確的數(shù)字來(lái)，如圖313所示，為七段數(shù)碼管的管腳圖。但反過(guò)來(lái)運(yùn)行速度快對(duì)存儲(chǔ)器的速度要求就高，對(duì)印制電路板的工藝要求也高，即要求線(xiàn)簡(jiǎn)的寄生電容要??；晶振和電容應(yīng) 盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定，可靠地工作。其引腳如下：圖310 TCM812芯片的引腳圖TCM812芯片的引腳功能：（1）GND 地（2）RESET 當(dāng)VDD 低于復(fù)位電壓門(mén)限值和VDD恢復(fù)上升到高于復(fù)位電壓門(mén)限值之后的140 ms（最小值）內(nèi)，RESET推挽輸出保持高電平。MCS51單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳RST，它是史密特觸發(fā)輸入(對(duì)于CHMOS單片機(jī)，RST引腳的內(nèi)部有一個(gè)拉低電阻)，當(dāng)振蕩器起振后該引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期(即24個(gè)時(shí)鐘周期)以上的高電平，使器件復(fù)位，只要RST保持高電平，MCS51保持復(fù)位狀態(tài)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。5個(gè)中斷源 與MCS51 兼容集電極開(kāi)路輸出電路可連續(xù)輸出25MA電流，可直接控制繼電器，雙向可控硅，可控硅，LED和燈負(fù)載。Bop與Brp是有一定差值的，此差值BH=BopBrp稱(chēng)為霍爾開(kāi)關(guān)的磁滯。在封裝好的霍爾電路中，霍爾片的深度在產(chǎn)品手冊(cè)中會(huì)給出。霍爾開(kāi)關(guān)電路又稱(chēng)霍爾數(shù)字電路，由穩(wěn)壓器、霍爾片、差分放大器，施密特觸發(fā)器和輸出級(jí)組成。前者是直接檢測(cè)出被測(cè)對(duì)象本身的磁場(chǎng)或磁特性，后者是檢測(cè)被檢測(cè)對(duì)象上人為設(shè)置的磁場(chǎng)，用這個(gè)磁場(chǎng)作為被檢測(cè)信息的載體，通過(guò)它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應(yīng)力、位置、位移、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)數(shù)以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)間等，轉(zhuǎn)換成電量來(lái)進(jìn)行檢測(cè)和控制。要他們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可以在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中。由此可知，根據(jù)A、B兩端電位的高低，就可以判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類(lèi)型是P型還是N型。如圖34（a）所示，一塊長(zhǎng)為l、寬為b、厚為d的N型單晶薄片，置于沿Z軸方向的磁B中，在X軸方向通以電流I，則其中的載流子——電子所受到的洛侖茲力為 (39) 式中為電子的漂移運(yùn)動(dòng)速度，其方向沿X軸的負(fù)方向?；魻栃?yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。T法適合于低速測(cè)量，轉(zhuǎn)速增高，誤差增大。 測(cè)頻測(cè)周法“M/T法”所謂測(cè)頻測(cè)周法，即是綜合了“T”法和“M”法分別對(duì)高、低轉(zhuǎn)速具有的不同精度，利用各自的優(yōu)點(diǎn)而產(chǎn)生的方法，精度位于兩者之間，如圖33“M/T”法定時(shí)/計(jì)數(shù)測(cè)量所示。用以采集數(shù)據(jù)的碼盤(pán)，可以是單孔或多孔，對(duì)于單孔碼盤(pán)測(cè)量?jī)纱蚊}沖間的時(shí)間，就可測(cè)出轉(zhuǎn)述數(shù)據(jù)，TP也可以用時(shí)鐘脈沖數(shù)來(lái)表示。軟件的具體設(shè)計(jì)我們將在下面的章節(jié)中作詳細(xì)介紹。這樣做法雖然不如單電源方便靈活，但可將繼電器工作所造成的干擾完全消除，進(jìn)一步提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。 硬件設(shè)計(jì)總體方案硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求，在系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，具體確定系統(tǒng)中所要使用的元器件，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的原理框圖、電路原理圖。但在高轉(zhuǎn)速時(shí)，由于脈沖個(gè)數(shù)的增加，限制了最高轉(zhuǎn)速測(cè)量量程，這個(gè)問(wèn)題可用單片機(jī)控制來(lái)動(dòng)態(tài)處理解決，兼顧高低轉(zhuǎn)速的測(cè)量精度。該電量可以是模擬量或數(shù)字量，現(xiàn)代傳感器還可以輸出開(kāi)關(guān)量，用于數(shù)字邏輯電路。，設(shè)計(jì)和說(shuō)明定時(shí)/計(jì)數(shù)器在“M”法測(cè)量中的作用和使用方法，討論測(cè)量精度的問(wèn)題。過(guò)去曾經(jīng)使用過(guò)的接觸式測(cè)量?jī)x表, 如離心式轉(zhuǎn)速表、磁性轉(zhuǎn)速表、微型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速表及鐘表是定時(shí)轉(zhuǎn)速表，均已先后受到冷落；而利用已知頻率的閃光與被測(cè)軸轉(zhuǎn)速同步的方法來(lái)測(cè)速的閃光測(cè)速儀，雖屬非接觸式儀表，目前仍有應(yīng)用,但也退居次要地位?？傊?，轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的研究是一件非常有意義的課題。在測(cè)量范圍和測(cè)量精度方面都有極大的提高。在收集了許多的測(cè)量方法中，通過(guò)各種測(cè)量方法的對(duì)比下，綜合各種因素，最終我們選擇了應(yīng)采用測(cè)頻法為我們本次設(shè)計(jì)的測(cè)速方法。首先闡述了構(gòu)成51單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的原理、硬件的實(shí)現(xiàn)方法，在該系統(tǒng)中對(duì)信號(hào)頻率進(jìn)行測(cè)量是本次設(shè)計(jì)的重中之重。隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)測(cè)量得到普遍應(yīng)用，特別是單片機(jī)對(duì)脈沖數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)大處理能力，使得全數(shù)字量系統(tǒng)越來(lái)越普及，其轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)也可以用全數(shù)字化處理。并且，幾乎不需做很大改變就能直接作為單獨(dú)的產(chǎn)品使用。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x表已步入現(xiàn)代化、電子化的行列。同時(shí)分析接口電路，顯示轉(zhuǎn)速。(2) 通過(guò)傳感器拾取信號(hào)由專(zhuān)業(yè)人員將敏感元件和相應(yīng)的測(cè)量電路、傳遞機(jī)構(gòu)以適當(dāng)?shù)男问街瞥刹煌?lèi)型、不同用處的傳感器，根據(jù)原理輸出電量。方法是在每轉(zhuǎn)中增加脈沖的個(gè)數(shù)(碼盤(pán)的線(xiàn)程數(shù))來(lái)提高精度。其有兩種驅(qū)動(dòng)方式，共陰驅(qū)動(dòng)和共陽(yáng)驅(qū)動(dòng)，共陰驅(qū)動(dòng)是各段發(fā)光二極管的陰極連在一起，并將公共端接地，在共陽(yáng)結(jié)構(gòu)中，將各段發(fā)光二極管陽(yáng)極連在一起，并將公共端接上+5V電源，顯示字符對(duì)應(yīng)字型代碼發(fā)光。其中整個(gè)系統(tǒng)的電源采用雙電源供電，將繼電器驅(qū)動(dòng)電源與單片機(jī)及其周邊電路電源完全隔離，利用光電耦合器傳輸信號(hào)。調(diào)用兩字節(jié)二進(jìn)制三字節(jié)十進(jìn)制（BCD）轉(zhuǎn)換子程序BCD，再調(diào)用十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成非壓縮BCD程序、最后調(diào)用查表程序送顯示。 測(cè)周期法“T法”轉(zhuǎn)速可以用兩脈沖產(chǎn)生的間隔寬度TP來(lái)決定。測(cè)周法在低轉(zhuǎn)速時(shí)精度較高，但隨著轉(zhuǎn)速的增加，精度變差，有小于一個(gè)脈沖的誤差存在。圖33 “M/T”法定時(shí)/計(jì)數(shù)測(cè)量 轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)中應(yīng)用的方法通過(guò)上面的分析可知，M法適合于高速測(cè)量，當(dāng)轉(zhuǎn)速越低，產(chǎn)生的誤差會(huì)越大。后來(lái)發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，而半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬?gòu)?qiáng)得多，利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面。產(chǎn)生霍爾效應(yīng)的原因是形成電流的作定向運(yùn)動(dòng)的帶電粒子即載流子（N型半導(dǎo)體中的載流子是帶負(fù)電荷的電子，P型半導(dǎo)體中的載流子是帶正電荷的空穴）在磁場(chǎng)中所受到的洛侖茲力作用而產(chǎn)生的。上面討論的是N型半導(dǎo)體樣品產(chǎn)生的霍爾效應(yīng)，B側(cè)面電位比A側(cè)面高；對(duì)于P型半導(dǎo)體樣品，由于形成電流的載流子是帶正電荷的空穴，與N型半導(dǎo)體的情況相反，A側(cè)面積累正電荷，B側(cè)面積累負(fù)電荷，如圖34（b）所示，此時(shí)，A側(cè)面電位比B側(cè)面高?；魻栐且环N磁傳感器。按被檢測(cè)的對(duì)象的性質(zhì)可將它們分為：直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。開(kāi)關(guān)型集成霍爾傳感器是把霍爾元件的輸出經(jīng)過(guò)處理后輸出一個(gè)高電平或低電平的數(shù)字信號(hào)。在計(jì)算總有效工作氣隙時(shí)，應(yīng)從霍爾片表面算起。圖35 開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器的原理當(dāng)外磁場(chǎng)B達(dá)到“工作點(diǎn)”Bop時(shí)，觸發(fā)器輸出高電平（相對(duì)于地電位），三極管導(dǎo)通，此時(shí)，OC門(mén)輸出端輸出低電平，通常稱(chēng)這種狀態(tài)為“開(kāi)”；當(dāng)外磁場(chǎng)B達(dá)到“釋放點(diǎn)”Brp時(shí)，觸發(fā)器輸出低電平，三極管截止，OC門(mén)輸出高電平，這時(shí)稱(chēng)其為“關(guān)”狀態(tài)。圖37 UGN3144的封裝結(jié)構(gòu)4．UGN3144 霍爾開(kāi)關(guān)元件在測(cè)量系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)UGN3144霍爾開(kāi)關(guān)元件芯片內(nèi)部包含有穩(wěn)壓電路，霍爾效應(yīng)電壓產(chǎn)生電路，信號(hào)放大器，施密特觸發(fā)器和一個(gè)集電極開(kāi)路輸出電路。圖39 AT89C51引腳圖主要特性：兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。9./PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。 復(fù)位電路計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要復(fù)位，使中央處理器CPU和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。該器件由SOT143方式 封裝，工作溫度范圍為40℃ 至+85℃。晶振的頻率越高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也就越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。此外，要畫(huà)出電路圖，首先還要搞清楚他的引腳圖的分布，在了解了正確的引腳圖后才能進(jìn)行正確的字型段碼編碼。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(fù)雜性。因?yàn)榇送?，該器件還具有多種控制指令，諸如消隱，閃爍，左移，右移和段尋址等，顯示控制方式靈活，其段尋址能力可用于獨(dú)立的LED顯示或信息指示燈控制。操作員通過(guò)鍵盤(pán)可以輸入數(shù)據(jù)或指令，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)通信。為數(shù)碼管能夠顯示出來(lái)，需將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，在將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼后，才能調(diào)用查表程序，最后送顯示。開(kāi) 始返 回高字節(jié)R4送30HR5與0F0H相與交換后送31HR6與0F0H相與交換后送33HR5與0FH相與后送32HR6與0FH相與后送34H圖 44 雙字節(jié)整數(shù)拆分程序流程圖顯示程序流程圖如圖45所示：結(jié) 束開(kāi) 始INC R0 ，A=（R1）（R1）=P1，（R1）=A，RL AA+DPTR賦值給P0（R0）賦值給A30H→R0，表首地址→DPTR，（R1）= 0FEH（R1）=0DFH？NY圖45 顯示程序流程圖第5章 轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速分析 本轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用M法進(jìn)行測(cè)速，硬件電路較簡(jiǎn)單，這種測(cè)量方法所適用的測(cè)速范圍下面將分析，測(cè)量精度在本設(shè)計(jì)中可以通過(guò)設(shè)置和選擇的傳感器加以控制（本設(shè)計(jì)中應(yīng)用霍爾開(kāi)關(guān)元件）。從以上的分析可以看到，使用M法測(cè)量速度，電路和程序均較為簡(jiǎn)單，且可以在一定的條件下滿(mǎn)足精度的要求。3．改進(jìn)方法和進(jìn)一步的工作轉(zhuǎn)速的定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)、短，其設(shè)定值是人為估計(jì)的，可以針對(duì)具體的應(yīng)用，根據(jù)轉(zhuǎn)速的實(shí)際情況來(lái)調(diào)整定時(shí)時(shí)間。從我的角度看，在我看來(lái)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程是對(duì)自己大學(xué)3年所學(xué)知識(shí)歸納總結(jié)和應(yīng)用，把理論知識(shí)用到實(shí)踐之中去，讓知識(shí)不在局限于課本。具體程序如下：BINBCD2: CLR A MOV R4,A MOV R5,A MOV R6,A MOV R7,16LOOP: CLR C MOV A,R3 RLC A MOV R3,A MOV A,R2 RLC A MOV R2,A MOV A,R6 ADDC A,R6 DA A MOV R6,A MOV A,R5 MOV A,R4 ADDC A,R4 DA A MOV R4,A DJNZ R7,LOOP RET用HD7279A驅(qū)動(dòng)LED顯示器的程序：DISPLAY: MOV DPTR,TABMOV R0,4 DPL1: MOV R1,250DPLOP: MOV A,A_BIT1