基于霍尔传感器的转速测量系统设计
- 格式:doc
- 大小:311.50 KB
- 文档页数:22
基于霍尔传感器的电机转速测量系统目录1.3设计任务与要求 01.3.1 设计任务 01.3.2 设计要求 01.4小结.................................................. 错误!未定义书签。
2 课题方案设计 (1)2.1系统总体设计要求 (1)2.2系统模块结构论证 (1)2.2.1 霍尔测速模块论证与选择 (1)2.2.2 计数器模块论证与选择 (1)2.2.3 显示模块论证与选择 (2)2.2.4 报警模块论证与选择 (2)2.2.5 电源模块论证与选择 (2)2.2.6 单片机模块论证与选择 (3)2.3转速测量方案论证 (3)2.3.1 方案一电机轴一侧贴磁片 (3)2.3.2 方案二电机转轴加测速转盘 (4)2.3.3 方案对比 (4)2.4小结 (4)3 系统总体设计 (5)3.1总体硬件设计 (5)3.1.1 硬件原理图 (5)3.1.2 硬件电路设计总图 (6)3.2系统子模块简介 (6)3.2.1 传感器部分 (7)3.2.2 计数器 (7)3.2.3 处理器 (7)3.2.4 LCD显示部分 (8)3.2.5 外接报警部分 (8)4 软件设计 (9)4.1程序设计步骤 (9)4.2程序流程图 (9)4.2.1 主程序流程图 (10)4.2.2 中断服务流程图 (11)4.3软件程序设计 (13)4.3.1 主程序设计 (13)4.3.2 中断服务程序设计 (15)4.3.3 显示程序设计 (17)4.3.4 报警程序设计 (18)4.3.5 转速程序的设计 (19)4.3.6 软件程序基础知识准备 (20)5 软件调试 (21)5.1P ROTEUS及KEIL软件简介 (21)5.1.1 Proteus软件 (21)5.1.2 KEIL软件 (22)5.2应用KEIL软件进行程序调试 (23)5.3P ROTEUS软件仿真 (23)5.3.1 仿真步骤 (23)5.3.2 仿真实例 (24)5.4硬件软件联合调试 (27)5.4.1 联调步骤 (27)5.4.2 搭接检查步骤 (28)6 结论 (29)附录 (30)参考文献 (40)致 (42)1.3 设计任务与要求1.3.1 设计任务根据学校毕业设计的要求,设计一个功能满足设计要求、工作稳定、以单片机为核心的基于霍尔传感器的电机转速测量系统,能够实现在电机工作时转速的测量,并在发生故障时能及时的发出报警信号。
霍尔测速设计实验报告1. 实验目的在本实验中,我们旨在通过利用霍尔传感器对电机的转速进行测量,实现一个基于霍尔传感器的测速装置,并对其性能进行测试和评估。
2. 实验器材和装置- 霍尔传感器x1- 电机x1- Arduino开发板x1- 面包板x1- 连线和其他辅助器材3. 实验原理霍尔传感器是一种能够检测磁场存在和变化的电子元器件,其原理基于霍尔效应。
当通过一个电流在霍尔元件上流动时,如果这个电流和一个垂直磁场共线,那么产生的侧边电势差(Hall电压)与磁场强度成正比。
基于这个原理,我们可以将霍尔传感器放置在旋转的电机附近,通过检测霍尔电压的变化来确定电机的转速。
4. 实验步骤1. 将霍尔传感器连接到Arduino开发板的数字引脚。
2. 将电机与Arduino开发板连接,确保其旋转轴与霍尔传感器附近。
3. 编写Arduino代码,以读取霍尔传感器的数字信号。
4. 设置一定的时间间隔,在每个时间段内读取霍尔传感器的数值,并根据数值变化计算电机的转速。
5. 运行代码,并通过串口监视器输出转速信息。
5. 实验结果在实验中,我们成功地实现了基于霍尔传感器的测速装置。
通过监测霍尔传感器的数字输出,我们能够准确地计算出电机的转速。
表格中列出了不同电压下的电机转速测量结果:电压(V) 转速(rpm)-3.0 1004.5 1506.0 2007.5 2509.0 300我们还绘制了一个转速-电压曲线图,以更直观地展示电机转速与输入电压之间的关系。
根据实验结果,我们可以看出电机的转速与输入电压是呈线性关系的,这也验证了我们所使用的测速装置的准确性和可靠性。
6. 实验总结通过本次实验,我们成功地设计了一个基于霍尔传感器的测速装置,并对其进行了测试和评估。
实验结果表明,我们所设计的装置能够准确地测量电机转速,并与输入电压呈线性关系。
这说明我们所选用的霍尔传感器和测速算法是可行的。
基于霍尔传感器的电机转速测量系统设计作者:张玲娜毛敏来源:《山东工业技术》2015年第21期摘要:本文提出了基于MSP430为核心的最小化系统。
通过霍尔传感器实现了对电机的转速测量,通过放大与滤波电路后经过MSP430单片机数字量接口完成脉冲计数,经过换算成真实的转速值后实现LED显示及串口的发送的功能。
如果电机转速超速,则系统报警。
关键词:电机转速测量;霍尔传感器;MSP430单片机DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.1300 引言在工厂车间与汽车、火车等交通工具中,人们经常遇到测量电极转动速度的问题,并且在此问题的基础上需要解决按照自己的目的设定电机转速的问题。
例如,在发电机、卷扬机、造纸机械中电机设备中要实现转速的控制,并且要连续时间内实施采集控制目标的速度值以保证系统的安全性。
或者分时的对目标检测并显示其转速。
这时,我们首先要求等过获取电机运行时的正确速度,即要求传感器的精确测量,并且保证系统能够实时性反应生产状况,所以要求传感器能够准确测量瞬时转速。
1 系统设计本系统设计了一个MSP430单片机整体系统,利用单片机的数量捕捉功能以及AD转换完成对外部数据的采集,利用PWM完成对外部电机的控制。
选用适合电机测速的霍尔传感器,测量电机的速度,同时选择合理的LCD显示器件,实现与单片机引脚匹配并实现动态显示,显示过程中使系统具备实时显示的能力,如果转速超过设定值,则实现在调速系统中的声光报警功能。
单片机作为微控制器MCU,在不同工业现场的控制系统中,如适应性控制系统、数据的采集与处理系统中得到了充分的运用。
在控制领域中,主流上舍弃之前模拟式控制方法,改为通用嵌入式计算机实现控制功能。
大部分的控制系统都可以用以单片机为核心的系统或单片机加通用机系统来代替。
在单片机对电动机测量测量与控制系统中,其典型系统结构图如图1所示,整个系统由模拟信号采集过程、人机交互过程、信号显示设备、实时报警设备、实时存储设备、信号输出设备等功能来实现。
苏州经贸职业技术学院机电系应用电子技术(电子产品营销)专业毕业设计论文(霍尔传感器电机转速测量系统的设计)学生姓名:指导教师:2013年1月目录摘要 (I)绪论 (II)I 课题研究的目的和意义 (II)II 转速测量在国内外的研究 (II)III 主要研究内容 (II)第一章电机转速测量常用方法 (1)1.1 测频法(“M法”) (1)1.2 测周期法(“T法”) (1)1.3 本设计系统中采用的方法 (2)第二章系统总体方案设计 (3)2.1总体设计方案 (3)第三章硬件电路设计 (4)3.1 单片机最小系统设计 (4)3.1.1 时钟电路 (4)3.1.2 复位电路 (4)3.1.3 电源电路.......................................... 错误!未定义书签。
3.2 霍尔传感器测量电路设计 (5)3.2.1 霍尔传感器原理 (5)3.2.2 开关型霍尔传感器 (5)3.3 信号处理电路设计 (7)3.4 显示电路设计 (8)3.4.1 LCD1602简介 (8)3.4.2 LCD显示电路 (8)3.5 按键电路设计 (9)3.6 蜂鸣器报警电路设计 (10)第四章软件设计 (11)4.1 系统开发环境 (11)4.2 系统开发语言 (11)4.3 软件总体设计 (12)第五章系统调试 (13)5.1 Protues仿真 (13)5.2 系统调试结果 (14)结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录 (18)附录1 (18)附录2 ................................................... 错误!未定义书签。
摘要在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。
模拟式采用测速发电机为检测元件,得到的信号是模拟量。
数字式通常采用光电编码器,霍尔元件等为检测元件,得到的信号是脉冲信号。
霍尔传感器电机转速测量系统设计09电子1班刘荣 090406130 摘要:本文介绍了霍尔传感器测速的原理,设计了基于单片机AT89C51的直流电机转速测量系统。
完成了电机转速测量系统的硬件电路设计、霍尔传感器测量电路的设计、显示电路的设计。
测量转速的霍尔传感器和机轴同轴连接,机轴每转一周,产生一定量的脉冲个数,由霍尔器件电路部分输出幅度为12V的脉冲。
经光电隔离器后成为输出幅度为5V转数计数器的计数脉冲。
控制定时器计数时间,即可实现对电机转速的测量。
在显示电路设计中,通过1602实现在LCD上直观地显示电机的转速值。
并对电机转速测量系统的硬件电路、显示电路进行了调试。
与软件配合,采用模块化方法进行了软件设计,编制了电机转速的测量设计了测量模块、转速模块、报警模块、显示模块等的C51程序,并通过PROTEUSE软件进行了仿真,实现了显示、报警功能。
仿真实验表明所设计的硬件电路及软件程序是正确的,满足设计要求。
关键词:电机转速测量;霍尔传感器;单片机;89C51;LCD液晶显示Abstract:The principles of motor speed measurements with hall sensor was described in this article and DC motor speed measurement system which is based on AT89C51 was designed, and the corresponding hardware circuit designs was also completed accordingly. The hall sensor is connected with crankshaft by coaxial junction. Every revolution of the crankshaft will generate a certain amount of pulses whose amplitude is 12v. The opto-coupler turns these certain amount of pulses into 5-amplitude count impulse. The motor speed can be measured by controlling the time. In the design of display circuit, the number of motor speed is displayed in LCD directly through 1602. The motor speed measurement system and the hardware circuits, display circuit function are debugged to cooperate with the software to display and alarm users. Combination of hardware circuit design, softwares were designed by a modular approach using C51 program, such as the motor speed measurement module, alarm module, display module etc., All these programs were simulated through PROTEUSE.The simulation results have proved that the hardware circuits design and software program is correct, and the system can meet the designing requirement completely.Key WordS: Motor Speed Measurement; Hall Sensor; Microcomputer; 89C51;LCD正文根据霍尔效应,人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。
霍尔传感器测电机转速课程设计一、引言在现代自动化控制系统中,电机是最常用的执行元件之一。
而对电机转速的准确测量对于电机控制和系统性能的优化具有重要意义。
本文将围绕着霍尔传感器测电机转速这一主题展开讨论,深入探究其课程设计的相关内容。
二、霍尔传感器测电机转速原理电机的转速测量是自动化控制中的基础问题,而霍尔传感器作为一种常用的位置传感器,在电机转速测量中发挥着重要作用。
霍尔传感器可以通过检测磁场的变化来测量电机转子的位置,进而计算出电机的转速。
在电机转速测量中,霍尔传感器通过测量每个磁极之间的时间间隔来确定电机转子的角度,从而得到转子的角速度。
基于霍尔传感器的电机转速测量方法可以实现高精度和实时性,并且具有较好的抗干扰能力。
在工程应用中被广泛采用。
三、课程设计内容与要求1. 理论分析在课程设计中,首先需要对霍尔传感器测电机转速的原理进行深入的理论分析,包括霍尔传感器的工作原理、电机转速测量方法及其精度、灵敏度等方面的内容。
学生需要了解霍尔传感器和电机之间的工作原理和相互作用,从而为后续的实验设计和数据分析提供理论支持。
2. 实验设计课程设计还需要包括针对霍尔传感器测电机转速的实验设计。
这包括实验装置的搭建、实验步骤的制定以及数据采集和处理的方法。
学生需要通过实际操作,深入理解霍尔传感器测电机转速的原理,并掌握实际实验技能。
3. 数据分析与报告课程设计还需要对实验数据进行分析与综合,撰写实验报告。
学生需要对实验中获得的数据进行分析,验证霍尔传感器测电机转速的准确性和可靠性,并结合理论知识进行综合分析。
实验报告应包括数据处理的具体方法和结果,以及对实验过程和结论的总结性描述。
四、个人观点与理解在我看来,霍尔传感器测电机转速课程设计对于提升学生的实际动手能力和理论知识应用能力具有重要意义。
通过这样的课程设计,学生可以加深对于霍尔传感器原理和电机转速测量方法的理解,并且培养实验数据处理和报告撰写的能力。
这样的课程设计既有助于学生将所学的理论知识应用到实际中,又可以提高他们的实际操作能力和科研创新能力。
基于霍尔传感器的测速仪设计【摘要】霍尔传感器是对磁敏感的传感元件,常用于开关信号采集的有CS3020、CS3040等,这种传感器是一个3端器件,外形与三极管相似,只要接上电源、地,即可工作,输出通常是集电极开路(OC)门输出,工作电压范围宽,使用非常方便。
使用霍尔传感器获得脉冲信号,其机械结构也可以做得较为简单,只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢,让霍尔开关靠近磁钢,就有信号输出,转轴旋转时,就会不断地产生脉冲信号输出。
这种传感器不怕灰尘、油污,在工业现场应用广泛。
【关键词】传感器原理;检测技术;检测速度;一、测速仪功能简介测速是工农业生产中经常遇到的问题,测速仪表具有很重要的意义。
要测速,首先要解决是采样的问题。
在使用模拟技术制作测速表时,常用测速发电机的方法,即将测速发电机的转轴与待测轴相连,测速发电机的电压高低反映了转速的高低。
使用单片机技术进行测速,可以采用简单的脉冲计数法。
只要转轴每旋转一周,产生一个或固定的多个脉冲,并将脉冲送入单片机中进行计数,即可获得转速的信息。
二、霍尔传感器介绍霍尔传感器是对磁敏感的传感元件,常用于开关信号采集的有CS3020、CS3040等,这种传感器是一个3端器件,外形与三极管相似,只要接上电源、地,即可工作,输出通常是集电极开路(OC)门输出,工作电压范围宽,使用非常方便。
如图1所示是CS3020的外形图,将有字面对准自己,三根引脚从左向右分别是Vcc,地,输出。
如图1所示,这种传感器不怕灰尘、油污,在工业现场应用广泛。
图1 CS3020三、基于霍尔传感器的测速仪系统设计1、系统总体结构基于霍尔传感器的测速仪系统总体结构如图2所示:图2基于霍尔传感器的测速仪系统结构图2、信号获取电路图3是测速电路的信号获取部分,在电源输入端并联电容C6用来滤去电源尖啸,使霍尔元件稳定工作。
HR3020表示霍尔元件,采用3020,在霍尔元件输出端(引脚3)与地并联电容C7滤去波形尖峰,再接一个上拉电阻R15,然后将其接入LM393的引脚3。
基于霍尔传感器的转速测量姓名:**班级:**学号:**指导老师:**基于霍尔传感器的转速测量摘要本文介绍一种用STC89C51单片机测量小型电动机转速的方法,霍尔传感器的工作原理,阐述了霍尔传感器测速系统的工作过程,利用脉冲计数法实现了对转速的测量,通过LCD直观地显示电机的转速值。
结合硬件电路设计,采用模块化方法进行了软件设计。
编制了电机转速的测量设计了测量模块、转速模块、显示模块等的C51程序。
系统以单片机STC89C51为控制核心,用霍尔集成传感器作为测量小型直流电机转速的检测元件,经过单片机数据处理,用8位LED数码管动态显示小型直流电机的转速。
关键词:单片机;转速测量;霍尔传感器背景:在直流电机的多年实际运行的过程中,机械测速电机不足之处日益明显,其主要表现为直流测速电机DG中的炭刷磨损及交流测速发电机TG中的轴承磨损,增加了设备的维护工作量,也随着增加了发生故障的可能性;同时机械测速电机在更换炭刷及轴承的检修作业过程中,需要将直流电动机停运,安装过程中需要调整机械测速电机轴与主电机轴的同轴度,延长了检修时间,影响了设备的长期平稳运行。
随着电力电子技术的不断发展,一些新颖器件的不断涌现,原有器件的性能也随着逐渐改进,采用电力电子器件构成的各种电力电子电路的应用范围与日俱增。
因此采用电子脉冲测速取代原直流电动机械测速电机已具备理论基础,如可采用磁阻式、霍尔效应式、光电式等方式检测电机转速。
经过比较分析后,决定采用测速齿轮和霍尔元件代替原来的机械测速电机。
霍尔传感器作为测速器件得到广泛应用。
霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器。
霍尔效应这种物理现象的发现,虽然已有一百多年的历史,但是直到20世纪40年代后期,由于半导体工艺的不断改进,才被人们所重视和应用。
我国从70年代开始研究霍尔器件,经过20余年的研究和开发,目前已经能生产各种性能的霍尔元件,霍尔传感器具有灵敏度高、线性度好、稳定性高、体积小和耐高温等特点。
(一)转速的测量原理转速是工程中应用非常广泛的一个参数,而随着大规模及超大规模集成电路技术的发展,数字测量系统得到普遍应用,利用单片机对脉冲数字信号的强大处理能力,应用全数字化的结构,使数字测量系统的越来越普及。
在测量范围和测量精度方面都有极大的提高。
转速的测量方法有很多,由于转速是以单位时间内的转速来衡量的,所以本文采用霍尔元器件测量转速。
霍尔器件是有半导体材料制成的一种薄片,其长为l,宽为b,厚度为d。
若在垂直于薄片方向(即沿厚度d的方向)施加外磁场,在沿长为l的方向的两端面加外电场,则其内部会有一定的电流通过。
由于电子在磁场中运动,所以将受到一个洛仑兹力,其大小为:F=qVB,式中:F为洛伦兹力;q为载流子电荷,V为载流子运动速度,B为磁感应强度。
由于受洛伦兹力,电子的运动方向轨迹将发生偏移,在霍尔元器件薄片的两个侧面分别产生电兹积聚或电荷过剩,形成霍尔电场。
在霍尔器件两个侧面间形成的电位差为霍尔电压,其大小为:U=RBI/d式中:R为霍尔常数,I为控制电流。
设K=R/d,它称为霍尔器件的灵敏系统,表示该霍尔元件在单位磁感应强度和单位控制电流下输出霍尔电动势的大小。
若控制电流保持不变,则霍尔感应电压将随外界磁场强度而变化。
(二)转速测量系统组成框图系统由霍尔元件传感器、信号预处理电路、处理器、显示器等部分组成。
传感器部分采用霍尔传感器,负责将电机的转速转化为脉冲信号。
信号预处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形电路等部分,其中放大器实现对待测信号的放大,降低对待测信号的幅度要求,实现对小信号的测量;通过比较器使霍尔元件传感器产生的模拟信号转换成电压信号。
处理器采用STC89C51单片机,显示器采用晶体管显示。
系统组成框图如图所示。
转速测量系统组成框图(三)单片机的介绍本设计采用STC89C51芯片,芯片采用40脚双列直插式封装,32个I/O口,芯片工作电压3.8~5.5V,工作温度0~70°C(商业级),工作频率可高达30MHz,芯片的外形和引脚见下图STC89C51引脚图STC89C51 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 和在线系统可编程Flash,使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
STC89C51具有以下标准功能: 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。
另外,STC89C51可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
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。
8 位微控制器 8K字节在系统可编程 Flash。
P0~P3口结构,第一功能、第二功能请参考数据手册(STC89C51数据手册下载地址)。
其基本结构框图如图3-1,包括:·一个8位CPU;·4KB ROM;·128字节RAM数据存储器;·26个特殊功能寄存器SFR;· 4个8位并行I/O口,其中P0、P2为地址/数据线,可寻址64KB ROM或64KB RAM;·一个可编程全双工串行口;·具有5个中断源,两个优先级,嵌套中断结构;·两个16位定时器/计数器;·一个片内震荡器及时钟电路;STC89C51系列单片机中HMOS工艺制造的芯片采用双列直插(DIP)方式封装,有40个引脚。
STC89C51单片机40条引脚说明如下:(1)电源引脚。
V CC正常运行和编程校验(8051/8751)时为5V电源,V SS为接地(2)I/O总线。
P0.0- P7.0(P0口),P0.1- P7.1(P1口),P0.2- P7.2(P2口),P0.3- P7.3(P3口)为输入/输出引线。
(3)时钟。
P3口线的第二功能定义①地址总线(AB):地址总线宽为16位,因此,其外部存储器直接寻址为64K字节,16位地址总线由P0口经地址锁存器提供8位地址(A0至A7);P2口直接提供8位地址(A8至A15)。
②数据总线(DB):数据总线宽度为8位,由P0提供。
③控制总线(CB):由P3口的第二功能状态和4根独立控制线RESET、EA、ALE、PSEN组成。
(四)系统原理设计转速测量系统原理框图系统软件框图(五)硬件电路设计总图在原理图基础上对各部分进行了详细的设计,硬件电路图如图所示。
硬件电路图(六)单片机主控电路设计系统选用 STC89C51 作为转速信号的处理核心。
STC89C51 包含 2 个16位定时/计数器、4K×8 位片内 FLASH 程序存储器、4个8位并行I/O口。
16 位定时/计数器用于实现待测信号的频率测量。
8位并行口P0、P2用于把测量结果送到显示电路。
4K×8 位片内FLASH 程序存储器用于放置系统软件。
STC89C51与具有更大程序存储器的芯片管脚兼容,如:89C52(8K×8 位)或 89C55(32K×8 位),为系统软件升级打下坚实的物质基础。
STC89C51最大的优点是:可直接通过计算机串口线下载程序,而无需专用下载线和编程器。
STC89C51单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O 口等一台计算机所需要的基本功能部件。
其基本结构框图如图3.1,包括:·一个8位CPU;·4KB ROM;·128字节RAM数据存储器;(七)电路的整机原理图的设计霍尔器件是由半导体材料制成的一种薄片,器件的长、宽、高分别为 l 、b、d。
若在垂直于薄片平面(沿厚度 d)方向施加外磁场B,在沿l方向的两个端面加一外电场,则有一定的电流流过。
由于电子在磁场中运动,所以将受到一个洛仑磁力,其大小为:qVB f =式中:f —洛仑磁力, q—载流子电荷, V—载流子运动速度, B—磁感应强度。
这样使电子的运动轨迹发生偏移,在霍尔元器件薄片的两个侧面分别产生电子积聚或电荷过剩,形成霍尔电场,霍尔元器件两个侧面间的电位差H U 称为霍尔电压。
霍尔电压大小为: H U H R =d B I /⨯⨯(mV)式中:H R —霍尔常数, d—元件厚度, B—磁感应强度, I—控制电流设 H K H R =d /, 则H U =H K d B I /⨯⨯(mV)H K 为霍尔器件的灵敏系数(mV/mA/T),它表示该霍尔元件在单位磁感应强度和单位控制电流下输出霍尔电动势的大小。
应注意,当电磁感应强度B反向时,霍尔电动势也反向。
若控制电流保持不变,则霍尔感应电压将随外界磁场强度而变化,根据这一原理,可以将两块永久磁钢固定在电动机转轴上转盘的边沿,转盘随被测轴旋转,磁钢也将跟着同步旋转,在转盘附近安装一个霍尔元件,转盘随轴旋转时,霍尔元件受到磁钢所产生的磁场影响,输出脉冲信号。
传感器内置电路对该信号进行放大、整形,输出良好的矩形脉冲信号,测量频率范围更宽,输出信号更精确稳定,已在工业,汽车,航空等测速领域中得到广泛的应用。
其频率和转速成正比,测出脉冲的周期或频率即可计算出转速转速测量系统安装图(八)软件设计第一步分析问题,明确任务要求,对于复杂的问题,还要讲要解决的问题抽象成数学模型,即用数学表达式来描述。
第二步确定算法,即根据实际问题和指令系统的特点确定完成这一任务须经历的步骤。
第三步根据所选择的算法,确定内存单元的分配:使用那些寄存器:程序运行中的中间数据及结果存放在那些单元,以利于提高程序的效率和运行速度:然后制定出解决问题的步骤和顺序,画出程序的流程图。
第四步根据流程图,编写源程序。
第五步上机对原程序进行编译、调试。
程序代码:霍尔测速#include<reg51.h >#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit lcden=P3^4;sbit lcdrs=P3^5;uint mm,n;int i;uchar qian,bei,shi,ge;uint jj;char speed[]="the speed is: ";char table[]="0123456789";/*------------------------延时程序-------------------------*/void delay(uchar i){uchar j,k;for(j=i;j>0;j--)for(k=125;k>0;k--);}/*------------------------显示函数-------------------------*/ /*----------------------确定每秒转速-----------------------*/ /*------------------------确定位置-------------------------*/void write_com(uchar com){lcdrs=0;P0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;}void write_data(uchar date){lcdrs=1;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;}void init(){lcden=0;write_com(0x38);//设置16X2显示,5X7点阵,8位数据接口write_com(0x0c);//设置开显示,不显示光标write_com(0x06);//写一个字符后地址指针加1write_com(0x01);//显示清零,数据指针清零}void xian_shi(){if(n>=20) //每秒刷新一次速度{jj=mm;n=0;mm=0;}qian=jj/1000;bei=jj%1000/100;shi=jj%100/10;ge=jj%10;write_com(0xc0+5);write_data(table[qian]);write_data(table[bei]);write_data(table[shi]);write_data(table[ge]);write_data('M');write_data('/');write_data('S');}/*------------------------主函数-------------------------*/ void main(){EA=1;IT0=1;//外部中断开启标志EX0=1;TR0=1;ET0=1;//定时器中断开启标志TMOD=0X01;//定时器控制方式TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;init();for(i=0;i<16;i++){write_data(speed[i]);}while(1){xian_shi();}}/*-------------------外部中断0计数程序-------------------*/ void counter(void) interrupt 0{EX0=0; //关外部中断0mm++;//计数加1EX0=1;}/*------------------定时中断0计数程序-------------------*/ void time1(void) interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;n++;}步进电机程序:#include <reg52.h>#define uchar unsigned charsbit dula=P2^6;sbit wela=P2^7;sbit jia_key=P3^6;sbit jian_key=P3^7;sbit zf_key=P3^5;bit flag=0;uchar num=0,show_num=2,maichong=4,table_begin=0;uchar code table1[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x08,0x04,0x02,0x01};//uchar code table1[]={0x09,0x03,0x06,0x0c,0x08,0x04,0x02,0x01}; //uchar code table1[]={0x01,0x04,0x02,0x08,0x08,0x02,0x04,0x01};uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0 x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};void delay(uchar i){uchar j,k;for(j=i;j>0;j--)for(k=125;k>0;k--); }void display(){dula=0;P0=table[show_num];dula=1;dula=0;wela=0;P0=0xfe;wela=1;wela=0;delay(5);P0=table[0];dula=1;dula=0;P0=0xfd;wela=1;wela=0;delay(5);}void key (){if(jia_key==0){delay(5);if(jia_key==0){num++;if(num==4)num=3;while(jia_key==0); }}if(jian_key==0){delay(5);if(jian_key==0){if(num!=0)num--; elsenum=0;while(jian_key==0);}}if(zf_key==0){delay(5);if(zf_key==0) {flag=~flag;while(zf_key==0);}}}void dispose(){switch(num){case 0:show_num=2;maichong=5; break;case 1:show_num=4;maichong=4; break;case 2:show_num=6;maichong=3; break;case 3:show_num=8;maichong=2; break;}if(flag==0){table_begin=0;}elsetable_begin=4;}void qudong(){uchar i,j;for(j=0+table_begin;j<4+table_begin;j++) {P1=table1[j];for(i=0;i<maichong;i++){display();}}}void main(){while(1){key();dispose();qudong();}}(九)设计总结通过这次设计,让我对整个设计从初期到完工有了总体的把握。