【正文】 各種設備不可缺少的信息采集工具。隨著信息產業(yè)、工業(yè)自動化、醫(yī)療儀器等的飛速發(fā)展和計算機應用的普及，需要大量的傳感器將被測或被控的非電信號轉換成可與計算機兼容的電信號。其中最具代表的磁傳感器就是霍爾傳感器，在自動檢測系統(tǒng)中， 利用霍爾傳感器測轉數(shù)是一種最基本的測量工作。 初始化 =1? 計算里程 顯示里程 計算速度 顯示速度 N 開始 9 系統(tǒng)總電路圖 E1D2DP3C4G54H62H9F10A111H12B73H8DS2ABCDE FGDP 1H2H3H4HQ18550Q38550Q48550Q28550VCC1H3H2H4HR2 100R6 100R7 100R8 100R9 100R10 100R11 100R12 100ABCDEFGDPP10P11P12P13P14P15P16P17R1 1KR3 1KR5 1KR4 1KE1D2DP3C4G54H62H9F10A111H12B73H8DS1ABCDE FGDP 5H6H7H8HQ58550Q78550Q88550Q68550VCC5H7H6H8HR13 1KR14 1KR16 1KR15 1KP20P21P22P23P24P25P26P2712345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1U1Y112MC2 C3 GNDR2110KC1 10uFVCC1234J1VCCS1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P35P36P23P25P37P26CPU 模塊546231SW1sw 灰色12P1GNDR22 1K12D2DVCCS2 S3GNDS4P35 P36 P37VCCvcc1gnd2out3HU2HQ98550R1810KR1710KR20GNDVCCR192K12D1DVCCP24P27P32P32P33P33 圖 4 系統(tǒng)總電路圖 單片機簡介 單片機是指集成在一個芯片上的微型計算機，也就是把組成微型計算機的各種功能部件，包括 CPU(Central Processing Unit)、隨機存儲器 RAM(Random Access Memory)、只讀存儲器 ROM(Readonly Memory)、基本輸入 /輸出 (Input/Output)接口電路。單片機內部結構示意圖如圖 5 所示。 圖 6 STC89C52 引腳圖 STC89C52 提供以下標準功能： 8K 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 256 字節(jié)內部 RAM， 32個 I/O 口線， 3 個 16 位定時 /計數(shù)器， 5 個中斷源，一個全雙工串行通信口，片內具有振蕩器及時鐘電路。 單片機中斷系統(tǒng)介紹 中斷是指當計算機執(zhí)行正常程序時，系統(tǒng)中出現(xiàn)某些急需處理的事件， CPU 暫時中止 當前的程序，轉去執(zhí)行服務程序，以對發(fā)生的更緊迫的事件進行處理，待處理結束后，CPU 自動返回原來的程序執(zhí)行 STC89C52 系列單片機的系統(tǒng)有 5 個中斷源， 2個優(yōu)先級，可實現(xiàn)二級中斷服務嵌套。 采用的外部中斷方式包括外部中斷 0和外部中斷 1，它們的中斷請求信號分別由單片機引腳 0INT / 和 1INT / 輸入 。電平觸發(fā)方式的中斷請求是低電平有效。脈沖觸發(fā)方式的中斷請求則是脈沖的負跳變有效。由此可見，在脈沖方式下，中斷請求信號的高電平和低電平狀態(tài)都應至少維持一個機器周期，以使 CPU 采樣到電平狀態(tài)的變化，本次設計所采用的觸發(fā)方式為脈沖觸發(fā)方式。 霍爾器件具有許多優(yōu)點，它們的結構牢固、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便、功耗小、頻率高（可達 1MHz）、耐震動、不怕灰塵、油污、水汽及煙霧等的污染或腐蝕。取用各種補償和保護措施的霍爾器件工作溫度范圍寬，可達－ 55℃～ 150℃。 按被檢測對象的性質可將它們的應用分為：直接應用和間接應用。通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉數(shù)、轉速以及工作狀態(tài) 發(fā)生變化的時間等，轉變成電量來進行檢測和控制。在置于磁場中的導體或半導體通入電流 I，若電流垂直磁場 B，則在與磁場和電流都垂直的方向上會出現(xiàn)一個電勢差Uh，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應。因為它具有結構簡單、頻率響應寬、靈敏度高、測量線性范圍大、抗干擾能力強以及體積小、使用壽命長等一系列特點，因此被廣泛應用于測量、自動控制及信息處理等領域。 XYZBILU hbd 圖 7 霍爾效應原理圖 12 集成開關型霍爾傳感器 A44E 集成霍爾開關由穩(wěn)壓器 A、霍爾電勢發(fā)生器 (即硅霍爾片 )B、差分放大器 C、施密特觸發(fā)器 D 和 OC 門輸出 E 五個基本部分組成，如圖 9（ a）所示。在電源端加電壓 Vcc，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍爾電勢發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍爾效應原理，當霍爾片處在磁場中時，在垂直于磁場的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會產生霍爾電勢差 VH 輸出，該 VH 信號經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形， 使其成為方波輸送到 OC 門輸出。當施加的磁場達到釋放點時，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使 OC 門輸出高電壓，這種狀態(tài)為關 。工作點與釋放點的差值一定，此差值稱為磁滯，在此差值內， V0 保持不變，因而使開關輸出穩(wěn)定可靠，這也就是集電成霍爾開關傳感器優(yōu)良特性之一。 A44E 集 成霍爾開關是單穩(wěn)態(tài)型，由測量數(shù)據(jù)作出的輸出特性曲線如圖 8(b)所示。 DABCEVC C( 1 )( 2 )G N DO U T( 3 )( a )0 5 1 01 5 2 03691 2VO/ VB / m T釋 放 點( O F F )工 作 點( O N )( V )( b ) 圖 8 集成開關型霍爾傳感器 圖 9 集成霍爾開關接線圖 單片機外圍電路的設計 13 時鐘電路的設計 時鐘是單片機的心臟，單片機各功能部件的運行都是以時鐘頻率為基準，有條不紊地一拍一拍地工作。 STC89C52 片內由一個反相放大器構成振蕩器，可以由它產生時鐘。本設計采用前者。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和電容，就構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 圖 10 單片機片內振蕩電路 電路中的電容 C1 和 C2常選擇為 30P 左右。而外接晶體的振蕩頻率的大小，主要取決于單片機的工作頻率范圍，每一種單片機都有自己的最大工作頻率，外接的晶體振蕩頻率不大于單片機的最大工作頻率即可。本設計晶振采用 12MHz，則計數(shù)周期為 6 1 11 2 1 0 1 1 2T Hz???? μ（ ）S 復位電路的設計 STC89C52 單片機的復位輸入引腳 RET 為 STC89C52 提供了初始化的手段。在89C52 的時鐘電路工作后，只要在 RET 引腳上出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平時，單片機內部則初始復位。只有當 RET 由高電平變成低電平以后， 89C52 才從 0000H 地址開始執(zhí)行程序。 14 單片機復位通過按動按鈕產生高電平復位稱手動復位。按下按鈕，則直接把 +5V加到了 RET/VPD 端從而復位稱為手動復位。 圖 11 按鍵復位電路 工作原理：通電瞬間， RC 電路充電， RST 引腳出現(xiàn)高電平，只要 RST 端保持 10ms以上高電平，就能使單片機有效地復位。在單片機系統(tǒng)中，通常用 LED