【正文】 方案一：采用獨(dú)立鍵盤接口，獨(dú)立式按鍵是指直接用 I/O口線構(gòu)成單個(gè)的按鍵電路。 2誤差（量化誤差），設(shè)電機(jī)的最 低設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為 220轉(zhuǎn) /分，則記數(shù)時(shí)間 S=2s，所以其誤差得絕對(duì)值 ： |γ |=|(N177。但是對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)來說，一片單片機(jī)足夠處理程序任務(wù)，處理難度不大，在資源有限的情況下，節(jié)約成本，在應(yīng)用生產(chǎn)中， 市場(chǎng)價(jià)格會(huì)比較有利。 圖 ：系統(tǒng)總模塊化方框圖 各硬件部分的簡(jiǎn)介： 1. 單片機(jī) STC89C52：為系統(tǒng)的主控處理芯片，負(fù)責(zé)速度信號(hào)處理，電機(jī)控制系統(tǒng)， LCD 顯示器 驅(qū)動(dòng)與各反饋系統(tǒng)。 加上該設(shè)計(jì)將來會(huì) 廣泛應(yīng)用國(guó)民的生活生產(chǎn)中去 ，越來越多的搞高校也都很重視該題目的研究。 Hall sensor。為了能精確地測(cè)量轉(zhuǎn)速，還要保證測(cè)量的實(shí)時(shí)性，要求能測(cè)的瞬時(shí)速度?；魻杺鞲衅?。 霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置由單片機(jī)控制 ,能夠做出使電機(jī)加速，減速的動(dòng)作 ,還能夠精確測(cè)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速，來控制電機(jī)的工作情況等多種功能。 此項(xiàng)目的研究目標(biāo)隨著隨著半導(dǎo)體集成電路，電力電子 器件，控制原理和稀土材料工業(yè)的發(fā)展，可以預(yù)見這種產(chǎn)品必然會(huì)逐步取代傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)測(cè)速模式，近年來已廣泛應(yīng)用于家電、汽車、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等更多的領(lǐng)域。 單片機(jī) STC89C52（速度信號(hào)處理，電機(jī)控制系統(tǒng)與反饋系統(tǒng)） LCD顯示器 控制按鍵 電機(jī) 轉(zhuǎn)速信號(hào)采集 電機(jī) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 廣 東白云學(xué)院 基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置的設(shè)計(jì) 與 實(shí)現(xiàn) 9 總體方案的論證 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案論證 方案一：采用一片單片機(jī)（ STC89C52）完成系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)速測(cè)量、 LCD顯示、按鍵控制，并輸出 PWM控制信號(hào)。 在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)位置脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，以獲數(shù)為 M，則每分鐘的轉(zhuǎn)速： N=M/S 70。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案論證 方案一：采用專用小型直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。顯示部分使用 LCD 液晶顯示，優(yōu)點(diǎn)是顯示亮度大，缺點(diǎn)是 功耗大，不符合智能化趨勢(shì)而且不美觀。 廣 東白云學(xué)院 基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置的設(shè)計(jì) 與 實(shí)現(xiàn) 11 通過比較考慮，本設(shè)計(jì)采用方案二，使系統(tǒng)的顯示內(nèi)容：包括轉(zhuǎn)速、運(yùn)行時(shí)間，很清晰的顯示出來?；谶@一思想，可以采用一對(duì)霍爾感應(yīng)傳感器，使輸出信號(hào)的一只在轉(zhuǎn)輪一側(cè)固定，另一只則粘在對(duì)應(yīng)位置的轉(zhuǎn)輪上，這樣，電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，傳感器將會(huì)輸出一個(gè)脈沖，然后將脈沖通過單片機(jī)測(cè)量其頻率求出轉(zhuǎn)速。通過加速 /減少按鍵。 主程序主要完成初始化功能，包括 LCD 顯示的初始化，中斷的初始化，定時(shí)器的初始化，寄存器、標(biāo)志位的初始化等。通過這種非均勻的速度采樣方式可以使電機(jī)在高速情況下，實(shí)現(xiàn)高速度高 精度的控制。僅在本小節(jié)強(qiáng)調(diào)以下內(nèi)容： LCD 使用的關(guān)鍵是根據(jù)顯示需要正確地對(duì)其進(jìn)行初始化設(shè)置 ，而一般情況下不用考慮如何向它讀寫指令或數(shù)據(jù)，因?yàn)橹圃鞆S商所給的使用資料里就附有驅(qū)動(dòng)程序，如果沒有也可以從網(wǎng)上搜索下載得到。而且，不同的型號(hào)還集成有不同的功能，比如 STC89C52的 ROM 都比較大 ，這樣存儲(chǔ)空間可以滿足一般的編程需要，而不必去構(gòu)建程序存儲(chǔ)器，既提高了工作效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又降低了生產(chǎn)成本。 第 二 步 ： 在 EDA 工具中把 EDAPCB/PCBjishu/ target=_blank class=infotextkeyPCB 圖畫好（例如 PROTEL DXP）然后用噴墨打印機(jī)打印在油性 的紙上。 但是焊接的過程中需要注意一些問題：當(dāng)我們把焊錫融化道烙鐵頭上時(shí)，焊錫絲重的焊劑伏在焊料表面，由于烙鐵頭溫度一般都再 250℃ － 350℃ 以上，當(dāng)烙鐵放道焊點(diǎn)上之前，松香焊劑將不斷揮發(fā)，而當(dāng)烙鐵放到焊點(diǎn)上時(shí)由于焊件溫度低，加熱還需一段時(shí)間，在此期間焊劑很可能 揮發(fā)大半甚至完全揮發(fā)，因而在潤(rùn)濕過程中由于缺少焊劑而潤(rùn)濕不良。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電壓指示燈高頻閃爍，所以視覺上指示燈不會(huì)有多大的閃爍感。但每個(gè)按鍵要占用一根 I/O口線，適用于按鍵數(shù)量少的鍵盤。達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果。下載軟件的最后一步：點(diǎn)擊軟件 STC_ISP_V580 界面中的 [下載 ]按鈕，在點(diǎn)擊前一定要保持實(shí)驗(yàn)板的串行通信線及電源線與 PC 機(jī)連接良好，并且實(shí)驗(yàn)板的電源開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，然后點(diǎn)擊 [下載 ]按鈕，再打開實(shí)驗(yàn)板電源開關(guān)，此時(shí)軟件將自動(dòng)完成程序下載。我的調(diào)試步驟如下： 根據(jù)智能小車的硬件，編寫簡(jiǎn)單的測(cè)試程序?qū)τ布碾娐贩謩e進(jìn)行測(cè)試。 （ 4）給出對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真調(diào)試 與優(yōu)化 的過程。 工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐教程，電子工業(yè)出版社 [2] 周興華，手把手教你學(xué)單片機(jī)，北京航空航天大學(xué)出版社 [3] 姚福安 編著 ，電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，山東科學(xué)技術(shù)出版社 [4] 于長(zhǎng)官。感謝我同宿舍的其他同學(xué)，謝謝她們?cè)谶@大學(xué)四年里給我的幫助和關(guān)心。 sfr RCAP2L = 0xCA。 sbit C_T2 = T2CON^1。//單片機(jī)控制 電機(jī) 級(jí)輸出 sbit ENA=P3^7 。 uchar miao,fen,shi。 void Beep(void)。 ET0=1 。 //開外中斷 0 EA=1 。} else Beep()。 TL0=0x66 。i100。 timecount++。 } if(fen59) { fen=0。 } } /********************************************************/ void STR() {str0[0]=39。 str0[4]=39。 //str0[8]=39。 str0[13]=39。 str1[1]=39。 str1[5]=shi/10+0x30。 str1[11]=miao/10+0x30。 廣 東白云學(xué)院 基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置的設(shè)計(jì) 與 實(shí)現(xiàn) 37 } void ddelay(uint k) { uint i,j。 LCM_RS=0。 //檢測(cè)忙信號(hào) DATAPORT=WDLCM。 } /***********lcd 內(nèi)部等待函數(shù)*************/ void lcd_wait(void) { DATAPORT=0xff。BUSY) { LCM_EN=0。 ddelay(15)。//8bit 數(shù)據(jù)傳送， 2 行顯示， 5*7 字型，檢測(cè)忙信號(hào) WriteCommandLCM(0x08,1)。 if(Y)X|=0x40。=0x0f。s Shaanxi province pass through a stop on the ancient Silk Road, Gansu39。 ListLength++。 //指令碼為 地址碼 +0X80 WriteCommandLCM(X,0)。 //清屏，檢測(cè)忙信號(hào) WriteCommandLCM(0x06,1)。 //三次顯示模式 設(shè)置，不檢測(cè)忙信號(hào) ddelay(5)。 _nop_()。 LCM_RS=0。 /* 選中數(shù)據(jù)寄存器 */ LCM_RW=0。 // 寫模式 LCM_EN=1。ik。 str1[13]=39。 str1[7]=39。 str1[2]=39。 str0[14]=39。 str0[9]=speed%100/10+0x30。 str0[5]=39。 str0[1]=39。 廣 東白云學(xué)院 基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置的設(shè)計(jì) 與 實(shí)現(xiàn) 36 } if(shi59) shi=0。 miao++。 BEEP=!BEEP 。 TR1=1 。 do { if(PWM!=0x02) { PWM。//初始化 LCD1602 WriteCommandLCM(0x01,1)。 TR0=1 。 void delay(uchar t)。 void lcd_wait(void)。 //LCD1602顯示 控制引腳 sbit LCM_RW=P1^1。 sbit ET2 =0xAD。 sbit TF2 = T2CON^7。 廣 東白云學(xué)院 基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置的設(shè)計(jì) 與 實(shí)現(xiàn) 28 附錄 1：硬件總圖 廣 東白云學(xué)院 基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置的設(shè)計(jì) 與 實(shí)現(xiàn) 29 附錄 2：電路 PCB 版圖 廣 東白云學(xué)院 基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置的設(shè)計(jì) 與 實(shí)現(xiàn) 30 廣 東白云學(xué)院 基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置的設(shè)計(jì) 與 實(shí)現(xiàn) 31 附錄 3： ISIS 7 Professional 仿真圖 廣 東白云學(xué)院 基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置的設(shè)計(jì) 與 實(shí)現(xiàn) 32 附錄 4：基于霍爾傳感器的電機(jī)轉(zhuǎn)速裝置元件清單 序號(hào) 元件名稱 數(shù)量 1 STC89C52 單片機(jī) 1 個(gè) 2 L298N 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 1 個(gè) 3 LCD1602 液晶顯 示 1 個(gè) 4 10K 電阻排 1 個(gè) 5 霍爾傳感器 1 個(gè) 6 10K 滑動(dòng)電阻 1 個(gè) 7 發(fā)光二極管 2 個(gè) 8 控制按鍵 2 個(gè) 9 IN4148 4 個(gè) 10 10K 歐姆電阻 3 個(gè) 11 22PF 電容 2 個(gè) 12 10UF/25V 電容 1 個(gè) 13 12MHZ 晶振 1 個(gè) 14 D/ 直流電機(jī) 1 個(gè) 15 5V~12V 電源插座 1 個(gè) 廣 東白云學(xué)院 基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置的設(shè)計(jì) 與 實(shí)現(xiàn) 33 附錄 5：程序清單 //電機(jī)測(cè)速程序 // PWM 控制 直流電機(jī) // 晶振為 // 利用定時(shí)器控制產(chǎn) 生占空比可變的 PWM 波 // 按 K1， PWM 值增加，則占空比減小 ,電機(jī)轉(zhuǎn)速加大。自動(dòng)控制原理，科學(xué)出版社 [6]江太輝，石秀芳 .MCS52系列單片機(jī)原理與應(yīng)用 .廣州：華南理工大學(xué)出版社， [7]楊忠煌，黃博俊，李文昌 .單芯片 8051實(shí)務(wù)與應(yīng)用 .北京：中國(guó)水利水電出版社， 2022 [8]張世銘，王振和 .直流調(diào)速系統(tǒng) .武漢：華中理工大學(xué)出版社 ，~107 [12]王旭，王積森 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) .機(jī)械工業(yè)出版社， 2022 [13]陸玉，何在洲，修延偉 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) (第 3版 ).機(jī)械工業(yè)出版社， 1999 [14]陳隆昌，閻治安，劉新正 .控制電機(jī) .西安電子科技大學(xué)出版社，2022. 廣 東白云學(xué)院 基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置的設(shè)計(jì) 與 實(shí)現(xiàn) 27 致 謝 白駒過隙，轉(zhuǎn)眼四年的學(xué)習(xí)生活就將結(jié)束了。 在本裝置的研制過程中，充分考慮了作為便攜裝置其電源的提供、功率的損耗、體積的大小、價(jià)位的高低、使用及攜帶的方便性等因素。 3）最后進(jìn)行整個(gè)持續(xù)的調(diào)試，這是最后一步，與是最難的一步，要協(xié)調(diào)好各個(gè)模塊之間的先后順序，處理好他們之間因?yàn)殒i死狀態(tài)。 實(shí)驗(yàn)調(diào)試與系統(tǒng)優(yōu)化 設(shè)計(jì)基本完成題目中的各項(xiàng)要求， 在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)了許多的問題。 Keil uVision3 軟件具有很強(qiáng)大的編程調(diào)試功能，能夠模擬仿真實(shí)際單片機(jī)的端口和內(nèi)部功能部件的狀態(tài)值。按鍵未按時(shí)沒有有上拉電阻保證此時(shí)輸入為低電平。輸出幅值為 5V的矩形脈沖信號(hào)。更由于焊劑的保護(hù)作用喪生后焊料容易氧化，質(zhì)量得不到保證就在所難免了。 第四步：然后把銅板拿到三氯化鐵 FeCl3 溶液里面腐蝕， 三氯化鐵 FeCl3的溶液最好是熱的，最好的用開水熔化三氯化鐵 Fe