【正文】 1 外部中斷 1 (14) T0 定時(shí)器 0 外部輸入 (15) T1 定時(shí)器 1 外部輸入 (16) WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫脈沖 (17) RD 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器讀脈沖 南京大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 ② 數(shù)據(jù)總線（ DB）：數(shù)據(jù)總線寬度為 8 位，由 P0 提供。如表 所示。 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。 XTAL2：片內(nèi)震蕩器反相放器的輸出端，也是內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 （ 3）時(shí)鐘。 VCC 正常運(yùn)行和編程校驗(yàn) (8051/8751)時(shí)為 5V電源 ,VSS 為接地 （ 2） I/O 總線。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。具有 5 個(gè)中斷源，兩個(gè)優(yōu)先級(jí)，嵌套中斷結(jié)構(gòu)； 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； 128 字節(jié) RAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器； 一個(gè) 8 位 CPU； P0～ P3 口結(jié)構(gòu)，第一功能、第二功能請(qǐng)參考數(shù)據(jù)手冊(cè)（ STC89C51 數(shù)據(jù)手冊(cè)下載地址 ）。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。另外， STC89C51 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。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。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 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。因此，在實(shí)際操作時(shí)往往采用一種稱變 M/T 的測(cè)量方法，即所謂變 M/T 法，在 M/T 法的基礎(chǔ)上，讓測(cè)量時(shí)間 Tc 始終等于轉(zhuǎn)速輸入脈沖信號(hào)的周期之和。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。因此，這種方法適合于低速測(cè)量，轉(zhuǎn)速增高，誤差增大。 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。 n? 加入一個(gè)脈沖后的轉(zhuǎn)速值。 2m 時(shí)基脈沖數(shù)。 abcdegGNDfdpGNDabcef gd fc 晶體震蕩頻率。 TcT dabcm 1m 2 圖 23 “ M/T”法定時(shí) /計(jì)數(shù)測(cè)量 轉(zhuǎn)速計(jì)算如下：設(shè)高頻脈沖的頻率為 fc，脈沖發(fā)生器每轉(zhuǎn)發(fā)出 P個(gè)脈沖，由式（ 22）和（ 25）可得 M/T 法轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為： 2160pmmfn c? n 轉(zhuǎn)速值。 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。 第二章 基于霍爾單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量原理 5 n 轉(zhuǎn)速單位：（轉(zhuǎn) /分） 。定時(shí)器對(duì)時(shí)基脈沖 (頻率為 fc)進(jìn)行計(jì)數(shù)定時(shí)，在 TP 內(nèi)計(jì)數(shù)值若為 m2，則計(jì)算公式為： ppTn60? （ 24） 即： 260pmfn c? （ 25） p 為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)一周脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖數(shù)。 TXn ? ?260? (21) 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過(guò)的弧度數(shù) X? ,可用下式所示 pmX 12?? ? （ 22） 將 (21)式代入 (22)式，得轉(zhuǎn)速 n 的表達(dá)式為： pTmn 160? （ 23） n 轉(zhuǎn)速單位：（轉(zhuǎn) /分） T 定時(shí)時(shí)間單位：（秒） 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。 轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法 測(cè)頻法“ M 法” 在一定測(cè)量時(shí)間 T 內(nèi)，測(cè)量脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖數(shù) m1 來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速。若控制電流保持不變，則霍爾感應(yīng)電壓將隨外界磁場(chǎng)強(qiáng)度而變化。在霍爾器件兩個(gè)側(cè)面間形成的電位差為霍爾電壓，其大小為： U=RBI/d 式中： R 為霍爾常數(shù)， I 為控制電流。由于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，所以將受到一個(gè)洛侖茲力，其大小為： F=qVB, 式中： F 為洛倫茲力； q 為載流子電荷， V 為載流子運(yùn)動(dòng)速度， B 為磁感應(yīng)強(qiáng)度。 霍爾器件是有半導(dǎo)體材料制成的一種薄片，其長(zhǎng)為 l，寬為 b，厚度為 d。在測(cè)量范圍和測(cè)量精度方面都有極大的提高。 傳感器的定子上有 2 個(gè)互相垂直的繞組 A 和 B, 在繞組的中心線上粘有霍爾片 HA 和 HB ,轉(zhuǎn)子為永久磁 鋼 ,霍爾元件 HA 和 HB 的激勵(lì)電機(jī)分別與繞組 A 和 B 相連 ,它們的霍爾電極串聯(lián)后作為傳感器的輸出。三字節(jié)組成除數(shù)，上面的常數(shù)為四字節(jié)，所以計(jì)算程序?qū)嶋H上就是調(diào)用一個(gè)四字節(jié)除三字節(jié)商為兩字節(jié)（最高轉(zhuǎn)速 36000r/min 足夠）的程序。 下面我們將介紹除數(shù)是如何獲得的： 單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量完成，定時(shí)器 T0 作為內(nèi)部定時(shí)器，外部中斷來(lái)的時(shí)候讀取 TH0， TL0，并同時(shí)清零 TH0、 TL0，使定時(shí)器再次循 環(huán)計(jì)內(nèi)部脈沖。進(jìn)一步鍛煉我們?cè)谛盘?hào)采集，處理，顯示發(fā)面的實(shí)際工作能力。 這次設(shè)計(jì)內(nèi)容包含知識(shí)全面，對(duì)傳感器測(cè)量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的不同的方法及原理設(shè)計(jì)有較多介紹，在測(cè)量系統(tǒng)中能學(xué)到關(guān)于測(cè)量轉(zhuǎn)速的傳感器采樣問(wèn)題，單片機(jī)部分的內(nèi)容，顯示部分等各個(gè)模塊的通信和聯(lián)調(diào)。為了能精確地測(cè)量轉(zhuǎn)速外 ,還要保證測(cè)量的實(shí)時(shí)性 ,要求能測(cè)得瞬時(shí)轉(zhuǎn)速方法。要測(cè)速，首先要解決是采樣問(wèn)題。 我國(guó)從 70 年代開(kāi)始研究霍爾器件 ,經(jīng)過(guò) 20 余年的研究和開(kāi)發(fā) ,目前已經(jīng)能生產(chǎn)各種性能的霍爾元件 ,霍爾傳感器具有靈敏度高、線性度好、穩(wěn)定性高、體積小和耐高溫等特點(diǎn) 。 霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)實(shí)現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換的一種傳感器 。 經(jīng)過(guò)比較分析后，決定采用測(cè)速齒輪和霍爾元件代替原來(lái)的機(jī)械測(cè)速電機(jī)。 隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，一些新穎器件的不斷涌現(xiàn)，原有器件的性能也隨著逐漸改進(jìn)，采用電力電子器件構(gòu)成的各種電力電子電路的應(yīng)用范圍與日俱增。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī)；轉(zhuǎn)速測(cè)量；霍爾傳感器 Abstract III Abstract（ 外語(yǔ)專業(yè)的需要 ） In engineering practice, often need to measure the rotational speed, micro controller and microcontroller as a very high price is widely used in the velocity measurement system. F irstly, this paper describes several methods of measuring speed and speed measurement system. Secondly, introduces a kind of motor speed measurement system based on 89C51 MCU, the system by Holzer sensor generates a pulse signal, through the timing algorithm procedures, will speed results in real time display. F inally, analyzed the measurement indexes, and put forward the improvement scheme. Keywords: singlechip 。其次，介紹了一種基于 89C 51 單片機(jī)的電動(dòng)機(jī)測(cè)速系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用霍爾傳感器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，通過(guò)定時(shí)算法程序，將轉(zhuǎn)速結(jié)果實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。摘 要 I 南京大學(xué) 畢業(yè)論文 題 目 基于霍爾傳感器 的 轉(zhuǎn)速測(cè)量 設(shè)計(jì) 摘 要 在工程實(shí)踐中，經(jīng)常碰到需要測(cè)量轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合，而單片機(jī)作為一款性價(jià)比很高的微控制器在測(cè)速系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用。首先，本文敘述了單片機(jī)測(cè)量轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)構(gòu)成及轉(zhuǎn)速測(cè)量的幾種常用方法。最后，對(duì)測(cè)量指標(biāo)進(jìn)行了分析、比較并提出改進(jìn)方案 。 tachometric survey ； speed 目 錄 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................ II ABSTRACT（外語(yǔ)專業(yè)的需要） .............................................................................III 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 ..................................................