傳感器原理應(yīng)用課程設(shè)計(jì)--基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速測量電路設(shè)計(jì)-閱讀頁
2025-06-25 13:09本頁面
【正文】 單元電路的設(shè)計(jì) 硬件電路 開始 初 始 化 計(jì)算程序 BCD 碼轉(zhuǎn)換 非壓縮 BCD 轉(zhuǎn)換 顯 示 程 序 返 回 傳感器原理與應(yīng)用期末設(shè)計(jì) 5 單片機(jī)主控電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 選用 STC89C51 作為轉(zhuǎn)速信號的處理核心。 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器用于實(shí)現(xiàn)待測信號的頻率測量。 4K 8 位片內(nèi) FLASH 程序存儲(chǔ)器用于放置系統(tǒng)軟件。 STC89C51 最大的優(yōu)點(diǎn)是：可直接通過計(jì)算機(jī)串口線下載程序 ,而無需專用下載線和編程器。其基本結(jié)構(gòu)框圖如圖 ，包括： 4KB ROM； 21個(gè)特殊功能寄存器 SFR； 一個(gè)可編程全雙工串行口； 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； STC89C51單片機(jī) 40條引腳說明如下 : (1)電源引腳。 （ 2） I/O總線。 時(shí)鐘源 CPU 串行接口 并行 I/O接口 中斷系統(tǒng) 特殊功能寄存器 SFR 128字節(jié) RAM 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0、 T1 4K ROM（ EPROM） （ 8031無） 傳感器原理與應(yīng)用期末設(shè)計(jì) 6 （ 3）時(shí)鐘。 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。 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。如 表 所示。 ② 數(shù)據(jù)總線（ DB）：數(shù)據(jù)總線寬度為 8 位，由 P0 提供。 脈沖產(chǎn)生電路設(shè)計(jì) LM358 內(nèi)部包括有兩個(gè) 獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。 LM358 的封裝形式有塑封 8引線雙列直插式和貼片式。 一 177。 b c H d a 信號預(yù)處理電路 按鍵電路設(shè)計(jì) 通過軟件設(shè)置按鍵開關(guān)功能： 按 K0 清零、復(fù)位 按 K1 顯示計(jì)時(shí)時(shí)間 按 K2 顯示計(jì)數(shù)脈沖數(shù) 此按鍵電路為低電平有效，當(dāng)無按鍵按下時(shí)，單片機(jī)輸入引腳 、 、 、 端口均為高電平。軟件中還設(shè)置了按鍵防抖動(dòng)誤觸發(fā)功能，軟件中設(shè)置定時(shí)器 1 50ms 中斷一次，每次中斷都對按鍵進(jìn)行掃描，如果掃描到有按鍵按下，則 延遲 10ms，再次進(jìn)行鍵掃描，若仍有按鍵按下，則按鍵為真，并從 P1 口讀取數(shù)據(jù)，低電平對應(yīng)的即為有效按鍵，如圖 所示。表 為驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管的段代碼表為低電平有效， 1代表對應(yīng)的筆段不亮， 0代表對應(yīng)的筆段亮。設(shè)計(jì)中 采用動(dòng)態(tài)顯示，所以其亮度只有傳感器原理與應(yīng)用期末設(shè)計(jì) 8 一個(gè) LED 數(shù)碼管靜態(tài)顯示亮度的八分之一。 當(dāng) 轉(zhuǎn)速 高于六位所能顯示的值（ 999999）時(shí)就會(huì)自動(dòng)向上進(jìn)位顯示。若在垂直于薄片平面（沿厚度 ｄ）方向施加外磁場Ｂ，在沿ｌ方向的兩個(gè)端面加一外電場，則有一定的電流流過。 這樣使電子的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生偏移，在霍爾元器件薄片的兩個(gè)側(cè)面分別產(chǎn)生電子積聚或電荷過剩，形成霍爾電場，霍爾元器件兩個(gè)側(cè)面間的電位差 HU 稱為霍爾電壓。應(yīng)注意，當(dāng)電磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ反向時(shí)，霍爾電動(dòng)勢也反向。 若控制電流保持不變，則霍爾感應(yīng)電壓將隨外界磁場強(qiáng)度而變化，根據(jù)這一原理，可以將兩塊永久磁鋼固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)盤的邊沿，轉(zhuǎn)盤隨被測軸旋轉(zhuǎn)，磁鋼也將跟著同步旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤附近安裝一個(gè)霍爾元件，轉(zhuǎn)盤隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，霍爾元件受到 磁鋼所產(chǎn)生的磁場影響，輸出脈沖信號。 其頻率和轉(zhuǎn)速成正比，測出脈沖的周期或頻率即可計(jì)算出轉(zhuǎn)速。通過這次設(shè)計(jì) ,讓我對整個(gè)設(shè)計(jì)從初期到完工有了個(gè)總體的把握。而這次不同 ,這次是個(gè)完整的工程 ,所有資源都是有限的 ,你得為后面的工作留好足夠多的資源 ,要不就不能完成任務(wù)。最后我得說 ,我得感謝這次設(shè)計(jì) ,因?yàn)樗屛覍W(xué)到的不僅是理論實(shí)踐知識 ,還有對工作的態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作的那種默契。 總之，在這次綜合大考驗(yàn)中，我無形中學(xué)到了不少東西。 參考文獻(xiàn) [1] 楊立軍 。中南大學(xué)出版社 2021年第一期 [2] 張景元 .基于單片機(jī)的多用途定時(shí)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) .電子工程師 2021年第 8期 [3] 關(guān)宗安 仲叢久 .基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的多路定時(shí)控制器的設(shè)計(jì) .沈陽航空工業(yè) 學(xué)院學(xué)報(bào) .2021年 6月 .第 21卷第 3期 [4] 范立南 .單片微機(jī)接口與控制技術(shù) .沈陽：遼寧大學(xué)出版社 .1996 [5] 張友德 .單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)踐 .上海：復(fù)旦大學(xué)出版社 .1992 [6] 魏文廣 現(xiàn)代傳感技術(shù) 北京：航空工業(yè)出版社 .1995 [7]何希慶 ,高偉 .MCS51單片機(jī)原理、實(shí)驗(yàn)、實(shí)例 [M].山東 :山東大學(xué)出版 社 .1989 [8]張毅剛 ,彭喜源，潭曉昀 .MCS51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) [M].哈爾濱：哈爾濱工 業(yè)大學(xué)出版社 .1997 [9] 何道情 傳感器與傳感技術(shù) 北京：科學(xué)出版社 2021 [10] 牛德芳 半導(dǎo)體傳感器原理及其應(yīng)用 大連理工大學(xué)出版社 1994年
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