基于霍尔传感器的转速表设计与制作 毕业答辩.ppt

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1、基于霍尔传感器的转速表设计与制作毕业答辩专业：通信工程学号：学生：指导教师：主要内容1绪论2系统的方案设计2.1系统总体方案2.2测速方法介绍3系统硬件电路设计3.1单片机及最小系统3.2霍尔器件3.3显示电路设计及液晶显示原理3.4蜂鸣报警电路4软件设计4.1软件系统总体设计4.2系统主程序4.3显示子程序及转速计算程序4.4中断子程序4.5按键子程序4.6报警子程序5调试与仿真5.1Proteus仿真5.2硬件制作与调试5.3设计中的不足基于霍尔传感器的转速表设计与制作基于霍尔传感器的转速表设计与制作绪论目前国内外普

2、遍采用的是非接触式的电子与数字化的测速仪表。采用霍尔传感器结合单片机这一测速技术即属于非接触式的测量方法。由于霍尔器件具有对磁场敏感、体积小、频率响应宽、结构简单、耐污染、输出电压变化大和使用寿命长等优点，使其在测速市场中亦占有较大的份额，在工业生产、科技教育、民用电器等应用领域已越来越广泛。本课题的主要任务是完成转速测量系统硬件和软件的设计，运用AT89S52单片机设计一种全数字化测速系统。从尽量提高精度简单易行的角度出发，设计一个可行的、可用的、可靠的方案，并分析其产生误差的原因，同时分析电路的工作原理，根据出现的具体

3、情况提出修改方案。系统方案设计系统的总体方案测速的具体的思路是在非磁材料的圆盘上粘贴两块磁钢，将霍尔传感器固定在圆盘外缘，当电机转动时，磁钢经过霍尔传感器正下方，磁通密度便发生改变，电机每转动一圈，霍尔传感器便会输出两个脉冲，随着转盘的不断转动，就不断产生脉冲信号，将其送入单片机处理转化为计数脉冲，易知脉冲信号的频率与转动速度成正比，根据单位时间间隔内的脉冲数，就可计算出被测电机转速。测速原理式中n——表示转速单位：（转/分）；T——表示定时时间单位：（秒）；m1——表示产生的脉冲个数；P——表示物体每转产生的脉冲数。在规

4、定的检测时间内，根据霍尔传感器所产生的脉冲信号的个数来确定转速。在一定时间T内，测量脉冲发生器产生的脉冲数m1来测量转速。AT89S52单片机AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。AT89S52具

5、有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止AT89S52封装时钟电路单片机各功能部件的运行都是以时钟控制信号为基准，有条不紊的工作。时钟电路是单片机的心脏，它控制着单片机的工作节奏。本设计采用30pf的电容，晶振的

6、频率采用12MHZ,时钟电路在本系统中采用并联方式，最后连接在单片机的18脚和19脚，其电路图见上图。复位电路单片机在启动运行时都需要复位，复位使中央处理器CPU和内部其他部件处于一个确定的初始状态，从这个状态开始工作。当单片机执行程序出错或进入死循环时，也可重新启动。单片机有一个复位引脚RST，高电平有效。在时钟电路工作以后，当外部电路使得RST端出现2个机器周期（24个时钟周期）以上的高电平，系统内部复位。本系统采用按钮复位电路，原理图如上图所示。霍尔效应与霍尔器件如图所示，在一块通电的半导体薄片上，加上和片子表面垂直

7、的磁场B，在薄片的横向两侧会出现一个电压VH，如图所示。这种现象就是霍尔效应，VH称为霍尔电压。常用的霍尔器件有：霍尔线性器件和霍尔开关器件。霍尔开关电路又称霍尔数字电路，由稳压器、霍尔片、差分放大器、斯密特触发器和输出级组成。其输入为磁感应强度，输出是一个数字电压讯号液晶显示原理与显示电路设计液晶显示器是以液晶为基本材料的组件，由于液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具有液态流动特性，所以液晶可以说是处于一个中间状态的物质。而要了解液晶的所产生的光电效应，我们必须先来解释液晶的物理特性：当通电时导通，排

8、列变的有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。液晶显示电路设计：蜂鸣报警电路设计报警模块主要负责蜂鸣报警，电路比较简单，声音报警由单片机引脚接上拉电阻，晶体管及扬声器构成。程序设计软件的总体设计整个软件系统由主程序、键盘扫描子程序、中断子程序、转速值计算