【正文】 路HIN232CP之后，通過串口RS232發(fā)送數(shù)據(jù)，由PC微機(jī)接收，微機(jī)部分用Visual Basic軟件編寫的界面作為PC機(jī)部分與單片機(jī)進(jìn)行串口之間通信。傳感器電 平 轉(zhuǎn) 換電 路單 片 機(jī) AT89C51 送PC機(jī)界面驅(qū)動電路LED顯示 圖21 系統(tǒng)硬件電路應(yīng)用：從實用的角度看，評價一個系統(tǒng)實用價值的重要標(biāo)準(zhǔn)，就是這個系統(tǒng)對社會生活和科技觀念有多大的貢獻(xiàn)。 系統(tǒng)要求及主要內(nèi)容將霍爾傳感器產(chǎn)生的脈沖信號輸出入到單片機(jī)的外部中斷0口，單片機(jī)工作在內(nèi)部定時器工作方式0，對周期信號進(jìn)行內(nèi)部記數(shù)，調(diào)用計算公式算出轉(zhuǎn)速，調(diào)用顯示程序顯示在LED上，同時通過串口向上位機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。（4） PC機(jī)部分主要完成將數(shù)據(jù)顯示在界面并描繪出VT圖 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)主要完成以下功能：測量系統(tǒng)：；；，%；；；通信部分： Basic編制RS—232通信軟件；；，用時間曲線表示；根據(jù)系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能以及要求，要實現(xiàn)單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量主要是各個模塊的設(shè)計，定時器記數(shù)功能、以及LED驅(qū)動、電平轉(zhuǎn)換及PC機(jī)之間的通信。以它為系統(tǒng)核心的控制模塊可實現(xiàn)主從控制，完成預(yù)定的任務(wù)。89C51單片機(jī)通過INT0輸入傳感器的脈沖信號，P0口P2口接LED動態(tài)顯示。轉(zhuǎn)速測量部分的硬件設(shè)計思路：本次設(shè)計單片機(jī)部分的硬件框圖如 圖2－1所示。 軟件設(shè)計思路軟件需要解決的是定時器0的記數(shù)和外部中斷0的設(shè)定、由于測量的轉(zhuǎn)速范圍大，所以低速和高速都要考慮在內(nèi)，關(guān)鍵在于一個四字節(jié)除三字節(jié)程序的實現(xiàn)。PC機(jī)串口和單片機(jī)串行口的工作方式，包括串行口的通訊速率、奇偶校驗位、停止位等均由通信部分的軟件部分實現(xiàn)。中斷完畢讀取內(nèi)部記數(shù)值作為除數(shù)，調(diào)用除法程序計算轉(zhuǎn)速，再對二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行一系列變換后調(diào)用查表顯示程序，顯示在LED上。主要編寫一個外部中斷服務(wù)程序INT_0，讀取記數(shù)值的三個字節(jié)，并再次清0記數(shù)初值以便下次的記數(shù)和計算。為了和PC通信。4 硬件電路設(shè)計硬件的功能由總體設(shè)計所規(guī)定，硬件設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計要求，在選擇的機(jī)型的基礎(chǔ)上，具體確定系統(tǒng)中所要使用的元器件，設(shè)計出系統(tǒng)的電路原理圖，必要時做一些部件實驗，以確定電路圖的正確性，以及工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計加工、印制板的制作、樣機(jī)的組裝等。設(shè)計單片機(jī)模塊，考慮到單片機(jī)本身的外圍電路較多，所以在單片機(jī)模塊方面需要極為小心。 單片機(jī)模塊根據(jù)系統(tǒng)功能要求以及單片機(jī)硬件電路設(shè)計思路（如圖3－1）對單片機(jī)模塊進(jìn)行設(shè)計，要使單片機(jī)準(zhǔn)確的測量電機(jī)轉(zhuǎn)速，并且使測出的數(shù)據(jù)能顯示出來，所以整個單片機(jī)部分分為傳感器電路、時鐘電路、復(fù)位電路、執(zhí)行元件以及顯示電路五個部分。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存貯器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器， AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。與MCS51 兼容數(shù)據(jù)保留時間：10年三級程序存儲器鎖定32可編程I/O線5個中斷源 低功耗的閑置和掉電模式當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口管腳寫入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，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。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。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。 10./EA/VPP：當(dāng)/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）。 ：來自反向振蕩器的輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。芯片擦除：整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 時鐘電路時鐘電路是計算機(jī)的心臟，它控制著計算機(jī)的工作節(jié)奏。AT89C51是屬于CMOS8位微處理器，它的時鐘電路在結(jié)構(gòu)上有別于NMOS型的單片機(jī)。振蕩器工作受/PD端控制，由軟件置“1”PD（）使/PD＝0，振蕩器停止工作，整個單片機(jī)也就停止工作，以達(dá)到節(jié)電目的。圖中SYS為晶振或陶瓷諧振器，振蕩器產(chǎn)生的時鐘頻率主要由SYS參數(shù)確定（晶振上標(biāo)明的頻率）。圖42 CMOS型單片機(jī)時鐘電路框圖 復(fù)位電路計算機(jī)在啟動運(yùn)行時都需要復(fù)位，使中央處理器CPU和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。此時ALE、PSEN、P0、PPP3口都 輸出高電平。單片機(jī)采用的復(fù)位方式是自動復(fù)位方式。在加電瞬間，電容通過電阻充電，就在RST端出現(xiàn)一定時間的高電平，只要高電平時間足夠長，就可以使MCS51有效的復(fù)位。10MHZ時約為1ms，1MHZ時約為10ms，所以一般為了可靠的復(fù)位，RST在上電應(yīng)保持20ms以上的高電平。若復(fù)位電路失效，加電后CPU從一個隨機(jī)的狀態(tài)開始工作，系統(tǒng)就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。LED是屬于電流控制器件，使用時必須加限流電阻。顯示器結(jié)構(gòu)：常用的七段顯示器的結(jié)構(gòu)如圖4－4所示。1位顯示器由八個發(fā)光二極管組成，其中七個發(fā)光二極管a~g控制七個筆畫（段）的亮或暗，另一個控制一個小數(shù)點的亮和暗，這種筆畫式的七段顯示器能顯示的字符較少，字符的開頭有些失真，但控制簡單，使用方便。才能顯示出正確的數(shù)字來，如圖45所示，為七段數(shù)碼管的管腳圖。圖46 7407管腳的結(jié)構(gòu)顯示方式：為了節(jié)省I/O口線，我們采用的動態(tài)顯示方式。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點亮?xí)r間和間隔時間的比例有關(guān)。若顯示器的位數(shù)不大于8位，則控制顯示器公共極電位只需8位口（稱為掃描口），控制各位顯示器所顯示的字形也需一個8位口（稱為段數(shù)據(jù)口）。5位共陰極顯示器和AT89C51的接口邏輯如圖47所示。對于圖47中的5位顯示器，在AT89C51RAM存貯器中設(shè)置五個顯示緩沖器單元30H－35H，分別存放5位顯示器的顯示數(shù)據(jù)，AT89C51的P2口掃描輸出總是只在一位為低電平，即5位顯示器中僅有一位公共陰極為低電平，其它位為高電平，AT89C51的P0口相應(yīng)位（陰極為低）的顯示數(shù)據(jù)的段數(shù)據(jù)，使該位顯示出一個字符，其它們?yōu)榘?，依次地改變P2口輸出為高的位，P0口輸出對應(yīng)的段數(shù)據(jù)，5位顯示器就顯示出由緩沖器中顯示數(shù)據(jù)所確定的字符?；魻栐且环N磁傳感器。霍爾器件以霍爾效應(yīng)為其工作基礎(chǔ)。霍爾線性器件的精度高、線性度好；霍爾開關(guān)器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回調(diào)、位置重復(fù)精度高（可達(dá)um級）。按照霍爾器件的功能可將他們分為：霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件。按被檢測的對象的性質(zhì)可將它們分為：直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。集成霍爾傳感器是利用硅集成電路工藝將霍爾元件和測量線路集成在一起的一種傳感器。集成霍爾傳感器與分立相比，由于減少了焊點，因此顯著地提高了可靠性。集成霍爾傳感器的輸出是經(jīng)過處理的霍爾輸出信號。開關(guān)型集成霍爾傳感器是把霍爾元件的輸出經(jīng)過處理后輸出一個高電平或低電平的數(shù)字信號。 霍爾傳感器的應(yīng)用使用霍爾器件檢測磁場的方法極為簡單，將霍爾器件做成各種形式的探頭，放在被測磁場中，因霍爾器件只對垂直于霍爾片表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度敏感，因而必須令磁力線和器件表面垂直，通電后即可由輸出電壓得到被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。而且，因霍爾元件的尺寸極小，可以進(jìn)行多點檢測，由計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到場的分布狀態(tài)，并可對狹縫，小孔中的磁場進(jìn)行檢測用磁場作為被傳感物體的運(yùn)動和位置信息載體時，一般采用永久磁鋼來產(chǎn)生工作磁場。在空氣隙中，磁感應(yīng)強(qiáng)度會隨距離增加而迅速下降。在計算總有效工作氣隙時，應(yīng)從霍爾片表面算起。 因為霍爾器件需要工作電源，在作運(yùn)動或位置傳感時，一般令磁體隨被檢測物體運(yùn)動，將霍爾器件固定在工作系統(tǒng)的適當(dāng)位置，用它去檢測工作磁場，再從檢測結(jié)果中提取被檢信息。工作溫度范圍為40 ～150℃（存儲溫度為150℃），可適用于各種機(jī)及機(jī)電一體化領(lǐng)域。電源電壓范圍寬.無可動部件、可靠性高.抗環(huán)境應(yīng)力.高靈敏的無觸點開關(guān).直流無刷風(fēng)機(jī).結(jié)構(gòu)簡單、方便容易，精確度高。數(shù)據(jù)的傳輸：當(dāng)電路工作于發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)時，PC機(jī)的RTS端