【正文】 價格合理，可用于測速，可與普通的磁鋼片配合工作。體積較大，價格昂貴。 系統(tǒng)的組成框圖圖1 系統(tǒng)的原理框圖3 硬件設計 霍爾傳感器硬件設計基于霍爾傳感器的速度測量系統(tǒng)工作過程是：測量轉速的霍爾傳感器和機軸同軸連接，機軸每轉一周，產(chǎn)生一定量的脈沖個數(shù)，由霍爾器件電路部分輸出。同時傳感器電路輸出幅度為12v的脈沖經(jīng)光電耦合后降為5v，保持同89C51邏輯電平相一致。CPU將該值數(shù)據(jù)處理后，在LCD上顯示出來。 A3144霍爾開關的工作原理及應用說明根據(jù)霍爾效應，人們用半導體材料制成的元件叫霍爾元件。霍爾傳感器A3144是Allegro MicroSystems公司生產(chǎn)的寬溫、開關型霍爾效應傳感器，其工作溫度范圍可達40℃～150℃。該芯片具有尺寸小、穩(wěn)定性好、靈敏度高等特點，有兩種封裝形式，一種是3腳貼片微小型封裝，后綴為“LH”；另一種是3腳直插式封裝，后綴為“UA”[5]。它是一種單磁極工作的磁敏電路，適用于矩形或者柱形磁體下工作?；魻杺鞲衅鞯耐庑螆D和與磁場的作用關系如圖24所示。霍爾元件和磁鋼 管腳圖圖2 霍爾傳感器的外形圖該霍爾傳感器的接線圖如圖3所示?；魻柶骷鳛橐环N轉速測量系統(tǒng)的傳感器，它有結構牢固、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便等優(yōu)點，因此選用霍爾傳感器檢測脈沖信號，其基本的測量原理如圖26所示，當電機轉動時，帶動傳感器運動，產(chǎn)生對應頻率的脈沖信號，經(jīng)過信號處理后輸出到計數(shù)器或其他的脈沖計數(shù)裝置，進行轉速的測量[6]。由于轉速是以單位時間內(nèi)轉數(shù)來衡量，在變換過程中多數(shù)是有規(guī)律的重復運動。脈沖信號的周期與電機的轉速有以下關系：n= (21)式中：n為電機轉速；P為電機轉一圈的脈沖數(shù)；T為輸出方波信號周期。 霍爾器件是由半導體材料制成的一種薄片，在垂直于平面方向上施加外磁場B，在沿平面方向兩端加外電場，則使電子在磁場中運動，結果在器件的兩個側面之間產(chǎn)生霍爾電勢?；魻栭_關傳感器由于其體積小，無觸點，動態(tài)特性好，使用壽命長等特點，故在測量轉動物體旋轉速度領域得到了廣泛應用[8]。 AT89S51芯片主要性能特點（1）4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器； （2）128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)； （3）32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口； （4）5個中斷優(yōu)先級、2層中斷嵌套中斷； （5）6個中斷源； （6）2個16位可編程定時器/計數(shù)器； （7）2個全雙工串行通信口； （8）片內(nèi)振蕩器和時鐘電路； (10)與MCS51兼容； (11)全靜態(tài)工作：0Hz33MHz； (12)三級程序存儲器保密鎖定； (13)可編程串行通道； (14)低功耗的閑置和掉電模式； AT89S51芯片內(nèi)部管腳圖如圖5所示：圖5 AT89S51芯片管腳圖管腳介紹：VCC：電源電壓輸入端。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 P1口：P1口是一個內(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門電流。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P3口除了作為普通I/O口，還有第二功能： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（T0定時器的外部計數(shù)輸入） T1（T1定時器的外部計數(shù)輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器的寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器的讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。讀端口時實際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過某種運算或變換后再寫回到端口鎖存器。89C51的P0、PPP3口作為輸入時都是準雙向口。 RST：復位輸入端，高電平有效。 ALE/PROG：地址鎖存允許/編程脈沖信號端。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。另外，該引腳被略微拉高。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號，低電平有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。1602采用標準的16腳接口，其中，第1腳：VSS為電源地；第2腳:VDD接5V電源正極；第3腳:V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接地電源時對比度最高（對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度）。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平1時進行讀操作，低電平0時進行寫操作。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。15腳背光正極，16腳背光負極。發(fā)光二極管用來檢測電路是否連通。L298N 之接腳如圖9 所示，Pin1 和Pin15 可與電流偵測用電阻連 接來控制負載的電路； OUTl、OUT2 和OUTOUT4 之間分別接2 個步進電機；input1~input4 輸入控制電位來控制電機的正反轉；Enable 則控制電機停轉。先進行初始化設置各定時器初值，然后判斷是否啟動系統(tǒng)進行測量。如果不是就等待啟動。同時啟動T0定時器工作，每1秒定時中斷一次，讀取記錄的脈沖個數(shù)，即電機轉速。再進行數(shù)值的判斷，若數(shù)值高于5000rpm則報警并返回初始化階段，否則就進行正常速度液晶顯示。計算得到的結果是二進制的整數(shù)，要將數(shù)據(jù)送往顯示緩沖區(qū)需要將該數(shù)轉化為BCD碼。定時器T0用作4ms定時發(fā)生器，在定時中斷程序中進行數(shù)碼管的動態(tài)掃描，同時產(chǎn)生1s的閘門信號。這里還有一個細節(jié)，用作1s閘門信號產(chǎn)生的Count每次中斷都會加1，而INT0卻有一個周期是被關閉的，因此，計數(shù)值是251而不是等待1s到，輸出轉速脈沖個數(shù)N，計算電機轉速值。5 霍爾傳感器測速設計原理框圖及PCB圖圖10霍爾傳感器設計原理圖圖11 霍爾傳感器PCB圖6 實訓總結這次實訓是體現(xiàn)我專業(yè)優(yōu)勢和特點的一次鍛煉。其間查找資料，老師指導，與同學交流，反復修改PCB，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和提高。我覺得這次實訓是對我專業(yè)知識和實際動手能力的一次綜合檢驗，同時也是為自己今后走向社會的一次熱身。 與此同時，這次實訓中也暴露出自己專業(yè)基礎知識的很多不足之處以及缺乏綜合應用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解。在最后的兩年大學生活里，自己的求學之路還很長，以后更應該在工作實踐中不斷學習，努力