传感器与测控电路课程设计报告-基于单片机的霍尔测速报警系统

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1、传感器与测控电路课程设计报告学生姓名：指导老师：专业班级：12级测控二班所在学院：机电工程学院学号课题基于单片机的霍尔测速报警系统基于单片机的霍尔测速报警系统的设计摘要在生产中，电机应用十分广泛，比如汽车速度显示，设备工作时的档位，都需要我们了解电机或者机器的转速。转速作为工程中应用的一个非常广泛的参数，它的测量方法有很多，特别是单片机对脉冲数字信号的强大处理能力，使得全数字测量系统越来越普及，越来越方便。本设计属于码盘转速测量系统，实现转速的实时测量和显示。本系统以STC90C51单片机为核心，旋转

2、编码器通过用传感器测量非电量，转变成模拟电量，再通过一系列测控电路。获得数字信号，实现实时轴转速测量，同时用四位段码式LED数码管显示模块显示电机转速，并且加入了报警模块。详细阐述了转速测量系统的工作过程，以及硬件电路的设计、显示效果。本文吸收了硬件软件化的思想，实现了题目要求的功能。关键词：转速测量,，单片机,LED显示模块，霍尔传感器。目录第一部分绪论1.1设计的任务与要求————————————————1第二部分功能分析与设计要求2.1测控系统功能的概述———————————————12.2系统

3、模块的确定—————————————————22.3各模块的选择——————————————————22.1.1传感器模块的论证与选择——————————————22.1.2报警模块的论证与选择———————————————32.1.3显示模块的论证与选择———————————————32.1.2单片机模块的论证与选择——————————————32.4小结——————————————————————3第三部分测控系统的总体设计3.1测控系统的总体设计———————————————43.1.1硬件原理

4、图———————————————————43.1.2硬件电路设计总图————————————————53.2测控系统子模块简介———————————————53.2.1传感器原理及分电路析——————————————53.2.2报警模块————————————————————73.2.3LED数码管———————————————————83.2.4STC90C51单片机——————————————————10第四部分软件设计4.1程序设计步骤———————————————————124.2程序流程图—

5、———————————————————134.2.1主程序设计—————————————————————144.2.2中断服务程序设计——————————————————15第五部分软件调试与仿真5.1KEIL软件进行程序调试———————————————155.2PROTEUS软件仿真————————————————165.3硬件软件联合调试—————————————————175.3.1硬件电路的焊接与搭建————————————————185.3.2搭接检查步骤—————————————————

6、———19第六部分结论参考文献——————————————————————20附录第一部分绪论1.1设计的任务与要求本课题的任务是：设计一套测量转速的仪器，转速在数码管上显示，且具有超速报警功能，精度到达转速个位，高低速实现报警。要求会选用传感器并搭建测控电路，实现课题所要求的功能本设计需要对各种测量转速的基本方法予以分析，针对不同的应用环境，利用单片机设计一种全数字化测速系统，从提高测量精度的角度出发，分析讨论其产生误差的可能原因，为今后的实际使用提供借鉴。并从实际硬件电路出发，分析电路工作原理和软

7、件流程。熟悉传感器的选择，及外围电路的设计，了解测控系统设计的基本流程第二部分功能分析与设计要求2.1测控系统功能的概述在电机或转轴上放置一个或多个磁钢，将霍尔传感器有规律的放置在电机或者转轴附近，当有磁场通过时，在传感器上就可以产生电信号，通过测控电路对电信号的处理得到有用信号送单片机内部，根据信号测出电机转速，并在数码管上显示，且有报警功能。第26页2.2系统模块的确定通过对功能的分析可知，系统模块分为以下几类：1.传感器模块，以将非电信号信号转化为电信号。2.报警模块，当速度过低或过高时，启动此

8、模块。3.显示模块，通过单片机处理得出转速，送显示模块显示。4.单片机模块，用以对脉冲计数，对外部信号进行处理。5.电源模块，这里使用现有电源，初步确定为5v直流电源，故不再设计。此外由于单片机有计数功能，计数模块在单片机模块中讨论2.3各模块的选择2.1.1传感器模块的论证与选择霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种，霍尔传感器具有许多优点，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰