【正文】 在論文工作中，遇到了諸多問(wèn)題，一直得到張老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)，使我順利完成了該論文，張老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)的工作作風(fēng)和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，我將終生難忘。讓我即將畢業(yè)走向社會(huì)之前有了一次完美的考驗(yàn)。由于平時(shí)只是做些功能模塊的設(shè)計(jì),不用考慮所用資源對(duì)后面工作的影響。顯示部分程序分為兩部分：十進(jìn)制 BCD 轉(zhuǎn)換成非壓縮 BCD 碼；查表程序顯示數(shù)據(jù)。可以說(shuō)是核心部分，流程圖如圖所示：開(kāi) 始被除數(shù)初始化讀取定時(shí)值調(diào)用除法程序返 回南京大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 圖 5－1 計(jì)算程序流程圖計(jì)算程序中又再次調(diào)用了除法程序，這里的除法為四字節(jié)除三字節(jié)商為兩字節(jié)，除法的程序的編程思想可以和手工計(jì)算的除法相似，比較減法的思想，流程圖如圖 53 所示具體程序見(jiàn)附錄。此外，對(duì)于低速情況下，我們還要設(shè)定一個(gè)軟件計(jì)數(shù)器 VTT，當(dāng)外部中斷還沒(méi)來(lái)而內(nèi)部定時(shí)器已經(jīng)溢出，產(chǎn)生定時(shí)器 0 中斷時(shí)，增加 VTT，作為三字節(jié)中的高字節(jié)。傳感器內(nèi)置電路對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大、整形，輸出良好的矩形脈沖信號(hào)，測(cè)量頻率范圍更寬，輸出信號(hào)更精確穩(wěn)定，已在工業(yè)，汽車(chē)，航空等測(cè)速領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用?；魻栯妷捍笮椋?(mV) HUR?dBI/?式中： —霍爾常數(shù)， ｄ—元件厚度， Ｂ—磁感應(yīng)強(qiáng)度， Ｉ—控制電HR流設(shè) , 則 = (mV)K?d/HKdI/為霍爾器件的靈敏系數(shù)(mV/mA/T)，它表示該霍爾元件在單位磁感H應(yīng)強(qiáng)度和單位控制電流下輸出霍爾電動(dòng)勢(shì)的大小。 電路的整機(jī)原理圖的設(shè)計(jì)（分析工作原理）霍爾器件是由半導(dǎo)體材料制成的一種薄片，器件的長(zhǎng)、寬、高分別為 l、ｂ、ｄ。若需要在最右邊（S0 ）顯示“5”，只要將從表中查得的段代碼 64H 寫(xiě)入 P0 口，再將 置高，置低即可。當(dāng)其中任一按鍵按下時(shí)，其對(duì)應(yīng)的 P1端口變?yōu)榈碗娖?，在軟件中利用這個(gè)低電平設(shè)計(jì)其功能。特性:內(nèi)部頻率補(bǔ)償 直流電壓增益高(約 100dB) 單位增益頻帶寬(約 1MHz) 電源電壓范圍寬：?jiǎn)坞娫?3—30V)雙電源(177。 ③控制總線（CB ）：由 P3 口的第二功能狀態(tài)和 4 根獨(dú)立控制線RESET、EA、ALE 、PSEN 組成。值得強(qiáng)調(diào)的是，P3 口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第一功能的輸入輸出或第二功能。XTAL1：片內(nèi)震蕩器反相放大器的輸入端。 V 正常運(yùn)行和編程校驗(yàn)(8051/8751)時(shí)為 5V 電源,V 為接C S地端。具有 5 個(gè)中斷源，兩個(gè)優(yōu)先級(jí)，嵌套中斷結(jié)構(gòu)；128 字節(jié) RAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；STC89C51 單片機(jī)是在一塊芯片中集成了 CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器和多功能 I/O 口等一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件。8 位并行口 P0、P2 用于把測(cè)量結(jié)果送到顯示電路。系統(tǒng)軟件框圖如圖 所示。傳感器部分采用霍爾傳感器，負(fù)責(zé)將電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)。 當(dāng) 某一 字 段 的 陽(yáng) 極 為 低 電 平 時(shí) ， 相 應(yīng) 字 段 就 不 亮 。 當(dāng) 某 一 字 段 的 陰 極 為 高 電 平 時(shí) ，相 應(yīng) 字 段 就 不 亮 。 它 的 管 腳 分 布 和 各 管 腳 功 能 如 圖 29所 示 。 數(shù) 據(jù) 在SCHcp 的 上 升 沿 輸 入 ， 在 STcp 的 上 升 沿 進(jìn) 入 的 存 儲(chǔ) 寄 存 器 中 去 。上拉電阻的阻值與工作電壓、通過(guò)電路的電流有關(guān)。產(chǎn)品特點(diǎn)：產(chǎn)品一致性好、靈敏度可按照客戶要求定制、電路可和各種邏輯電路直接接口可實(shí)現(xiàn)功能：無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、位置檢測(cè)、速度檢測(cè)、流量檢測(cè)典型應(yīng)用領(lǐng)域：直流無(wú)刷電機(jī)、家用電器、縫紉設(shè)備、紡織機(jī)械、編碼器、安全報(bào)警裝置等自動(dòng)化控制領(lǐng)域極限參數(shù)：（TA=25℃）電源電壓 VCC霍爾傳感器是對(duì)磁敏感的傳感元件，由磁鋼、霍耳元件等組成。 ②數(shù)據(jù)總線（DB）：數(shù)據(jù)總線寬度為 8 位，由 P0 提供。由 P3 口的第二功能狀態(tài)和 4 根獨(dú)立控制線 RESET、EA、ALE、PSEN 組成。（3）時(shí)鐘。一個(gè)片內(nèi)震蕩器及時(shí)鐘電路；STC89C51 系列單片機(jī)中 HMOS 工藝制造的芯片采用雙列直插(DIP)方式封裝,有 40 個(gè)引腳。 4 個(gè) 8 位并行 I/O 口，其中 P0、P2 為地址/數(shù)據(jù)線，可尋址 64KB ROM或 64KB RAM；一個(gè) 8 位 CPU；第三章 霍爾傳感器測(cè)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的單元電路的介紹9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。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在線系統(tǒng)可編程 Flash，使得STC89C51 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。南京大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第三章 霍爾傳感器測(cè)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的單元電路介紹 單片機(jī)的介紹本設(shè)計(jì)采用 STC89C51 芯片，芯片采用 40 腳雙列直插式封裝，32 個(gè) I/O 口，芯片工作電壓 ～，工作溫度 0～70176。 輸 入 計(jì) 數(shù) 脈 沖 和 計(jì) 數(shù) 定 時(shí) 值 在 理 論 上 是 嚴(yán) 格 同 步的 ， 因 此 ， 在 理 論 上 ， m1（ 定 時(shí) 器 的 計(jì) 數(shù) 值 ） 不 考 慮 誤 差 ， 由 于 實(shí) 際 啟動(dòng) 是 由 程 序 來(lái) 控 制 的 （ 系 統(tǒng) 應(yīng) 采 取 由 輸 入 計(jì) 數(shù) 脈 沖 來(lái) 同 步 ） ， 故 可 能會(huì) 產(chǎn) 生 一 個(gè) 脈 沖 的 量 化 誤 差 ， 因 而 ， 轉(zhuǎn) 速 變 化 為 ：第二章 基于霍爾單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量原理7 其 相 對(duì) 誤 差 為 ： (213)由 上 式 可 知 ：這 種 轉(zhuǎn) 速 測(cè) 量 方 法 的 相 對(duì) 誤 差 與 轉(zhuǎn) 速 n 無(wú) 關(guān) ， 只 與 晶 體 振 蕩 產(chǎn) 生 的脈 沖 有 關(guān) ， 故 可 適 合 各 種 轉(zhuǎn) 速 下 的 測(cè) 量 。?由 （ 210） 式 可 知 ， ε 隨 轉(zhuǎn) 速 n 增 大 而 減 小 ， 因 此 ， 這 種 方 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 。1m時(shí) 基 脈 沖 數(shù) 。 單 位 ： （ 轉(zhuǎn) /分 ） 。n時(shí) 基 脈 沖 。如圖 22 所示： m2Tp輸 入 脈 沖時(shí) 基 脈 沖圖 22 “T”法 脈 寬 測(cè) 量Tp 通過(guò)定時(shí)器測(cè)得。根據(jù)這一原理，可將一塊永久磁鋼固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)盤(pán)的邊沿，轉(zhuǎn)盤(pán)隨被轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，磁鋼也將跟著同步旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤(pán)附近安裝一個(gè)霍爾元件，電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，霍爾元件受到磁鋼所產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響，故可輸出脈沖信號(hào)，其頻率和轉(zhuǎn)速成正比，測(cè)出霍爾元器件輸出的脈沖周期或頻率即可計(jì)算出轉(zhuǎn)速。 由于受洛倫茲力，電子的運(yùn)動(dòng)方向軌跡將發(fā)生偏移，在霍爾元器件薄片的兩個(gè)側(cè)面分別產(chǎn)生電茲積聚或電荷過(guò)剩，形成霍爾電場(chǎng)。轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法有很多，由于轉(zhuǎn)速是以單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速來(lái)衡量的，所以本文采用霍爾元器件測(cè)量轉(zhuǎn)速。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。 設(shè)計(jì)思路與內(nèi)容計(jì)算轉(zhuǎn)速公式： n=60/NTc (r/min)其中，N 是內(nèi)部定時(shí)器的計(jì)數(shù)值，為三字節(jié)，分別由 TH0，TL0，VTT 構(gòu)成；南京大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文Tc 為時(shí)基，由于采用 的晶振，所以 Tc 不在是 1um，而是12M/ 約為 ，帶入上面公式，即可得到轉(zhuǎn)速的精確計(jì)算公式： N=60*11059200/12N=55296000/N再將 55296000 化為二進(jìn)制存入單片機(jī)的內(nèi)存單元。因此轉(zhuǎn)速的測(cè)試具有重要的意義。 課題的目的及意義在實(shí)踐中,經(jīng)常會(huì)遇到各種需要測(cè)量轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合, 例如在發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、機(jī)床主軸等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的試驗(yàn)、運(yùn)轉(zhuǎn)和控制中,常需要分時(shí)或連續(xù)測(cè)量和顯示其轉(zhuǎn)速及瞬時(shí)轉(zhuǎn)速?；魻杺鞲衅髯鳛闇y(cè)速器件得到廣泛應(yīng)用。 tachometric survey ； speed 目 錄目 錄摘 要 ..............................................................................................................................IABSTRACT（外語(yǔ)專業(yè)的需要） ..............................................................................II第一章 緒論 ...................................................................................................................1 課題的背景 ............................................................................................................1 課題的目的及意義 ................................................................................................1 設(shè)計(jì)思路與內(nèi)容 ....................................................................................................1第二章 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量原理 .........................................................................3 轉(zhuǎn)速的測(cè)量原理 ....................................................................................................3 轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法 ....................................................................................................3 測(cè)頻法“M 法” ..