基于单片机的齿轮角度测控系统设计
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法
串口通信电路采用 S P 3 2 3 2芯片 , 进行 单片机 和 P c机之间的电平 转换 。根据系统 需要 ,设计 出串臼通信电路如下 图所示 。
C L K =l:
D e l a y ( 1 o o ) :
CL K =0:
D e l a y ( 1 O ) :ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ f o r( j = o : j < 1 8 : j 十 + ) {
科技创新 2 0 1 4年 1月 ( 下)
基于单片机的齿轮角度测控系统设计
焦 向锋 ( 西北大学现代学院 ,陕西 西安 7 1 0 1 3 0 )
摘要 :近年 来随着单 片机技术的发展 ,性能的加强,其应 用正不断走向深入。通过使 用磁 角度传感器对 当前齿轮的 角度进行测量 。 得 出用户决定齿轮的正转或
v o i d m a i n ( v o i d ) { U A R T i n i t 0: S SI i n i t 0: P u t S t r i n g( t i s h i l ) P u t S t r i n g( h e l p ) : w h i l e ( 1 ) ( d a t aP r o c e s s 0: )
目的 。
d a t a b u f l l = d a t a b i t
工
( 4 )电机控制电路设计 电机驱 动电路 的设计 很大 程度上 要影 响到整个系统 的工作性能。 所 以有许 多问题 需要慎重设计 , 例如 , 导通延时 、 泵升保护 、 过压过流保护 、开关频率 、附加 电感 的选择 等。 本设计采用 的是 A E 2 5 0 1 B 芯片 , 将分立 的电路集成在单片 I c 之中 。 使外 围器件成 本 降低 ,以提高整机的可靠性 。 5 .软件总体设计 在完成了系统硬件的设计之后 , 接下来 就是 系统 的软件设计。 ( 1 )主程序 该部分主要完成存储器分 区、 数据定义 和系统 的初始化及调用各个子程序 , 最后再 实现各种控制功能 。其实现代码为:
反 转 结 论 .正 是 本课 题 所研 究的 目的 。
关键词 :单片机 ;磁 角度传感器 ;测量
Ab s t r a c t : I n r e c e n t y e a r s t h e MCU’ s t e c h n o l o g y c o n t i n u e s t o d e v e l o p, p e fo r r ma n c e c o n t i n u e s t o s t r e n g t h e n ,M C U’ s a p p l i c a t i o n s/ i r e c o n t i n u a l l y d e e p e n i n g . B y u s i n g t h e ma g n e t i c a n g l e s e n s o r t o me a s u r e me n t t he a n g l e o f g e a r , Ac c o r d i n g i t,u s e r d e c i d e s t o t u r n f o r w a r d o r r e v e r s e g e a r t o a c h i e v e t h e
—
_
C L K = O:
D e l a y( 1 0 ) }
C LK =I: C S =1:
一 一 l ~ 宇 I § 一 字 一 瞅 一 一 一 引 带 一 来 ~ 一 厅 一 ~ 一 眠 ~ 一 召 一 ~ 一 ∞ 一 一
p u r p o s e o f c o n t r o l l i n g g e a r ,
i s i s j u s t t h e a i m o f t h e r e s e a r c h .
Ke y wo r d s : MCU Ma g n e t i c s e n s o r
1 .现有 的测量方法介绍 传统 的测量 角度方 法 主要有 :机 械方 法、 电磁方法 、 光学方法、 光 电方法 等 [ 1 o 机 械方法虽然 简单 、成本低 、但其体积大 , 测 量精度不高;光学测量方 法精度 高 , 但实 现起来复杂 , 需要设计高精密的光 路 , 而且 往往需人工干预才能实现 。 2 .用霍尔效应 原理改进测量方 法的想
C L K =1:
D e l a y ( 1 0 ) :
d at a b u f l < < = 1: d a t a bi t = D O:
采用霍尔效应原理 , 利用集成 电路制造 技术测量的磁角度传感器方法具有精度高 、 体积小、功耗低 、抗干扰 能力强 等优点 。因 而近 年来在 高精度测 量和控 制领 域 中的应 用不断增加 , 数控机床 的加工到 自 动化设备 的位置检测 , 磁角度传感器 已成为必不可少 的组成部分。 3 .系统基本功能 本设计 实现 了如下功能 : ( 1 ) 角度数据测量 使用单片机 的普通 I / O口模拟 S S I 接口 的时序 ,将角度数据读 出。 ( 2 ) 角度数据处理 把角 度数据 转换成 能够 通过 串 口输 出 的字符串格式。 ( 3 ) 串口 数据 收发 采用单 片机 内部的振荡器 , 设计 了串口 模 块的收发程序 、字符输出程序 , 及其处理 程序 。 ( 4 ) 电机控制 利用 单片机 控制驱 动芯 片上 的两个 输 入脚的高低电平 和延时 。 达到控制齿轮转动
串口通信电路采用 S P 3 2 3 2芯片 , 进行 单片机 和 P c机之间的电平 转换 。根据系统 需要 ,设计 出串臼通信电路如下 图所示 。
C L K =l:
D e l a y ( 1 o o ) :
CL K =0:
D e l a y ( 1 O ) :ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ f o r( j = o : j < 1 8 : j 十 + ) {
科技创新 2 0 1 4年 1月 ( 下)
基于单片机的齿轮角度测控系统设计
焦 向锋 ( 西北大学现代学院 ,陕西 西安 7 1 0 1 3 0 )
摘要 :近年 来随着单 片机技术的发展 ,性能的加强,其应 用正不断走向深入。通过使 用磁 角度传感器对 当前齿轮的 角度进行测量 。 得 出用户决定齿轮的正转或
v o i d m a i n ( v o i d ) { U A R T i n i t 0: S SI i n i t 0: P u t S t r i n g( t i s h i l ) P u t S t r i n g( h e l p ) : w h i l e ( 1 ) ( d a t aP r o c e s s 0: )
目的 。
d a t a b u f l l = d a t a b i t
工
( 4 )电机控制电路设计 电机驱 动电路 的设计 很大 程度上 要影 响到整个系统 的工作性能。 所 以有许 多问题 需要慎重设计 , 例如 , 导通延时 、 泵升保护 、 过压过流保护 、开关频率 、附加 电感 的选择 等。 本设计采用 的是 A E 2 5 0 1 B 芯片 , 将分立 的电路集成在单片 I c 之中 。 使外 围器件成 本 降低 ,以提高整机的可靠性 。 5 .软件总体设计 在完成了系统硬件的设计之后 , 接下来 就是 系统 的软件设计。 ( 1 )主程序 该部分主要完成存储器分 区、 数据定义 和系统 的初始化及调用各个子程序 , 最后再 实现各种控制功能 。其实现代码为:
反 转 结 论 .正 是 本课 题 所研 究的 目的 。
关键词 :单片机 ;磁 角度传感器 ;测量
Ab s t r a c t : I n r e c e n t y e a r s t h e MCU’ s t e c h n o l o g y c o n t i n u e s t o d e v e l o p, p e fo r r ma n c e c o n t i n u e s t o s t r e n g t h e n ,M C U’ s a p p l i c a t i o n s/ i r e c o n t i n u a l l y d e e p e n i n g . B y u s i n g t h e ma g n e t i c a n g l e s e n s o r t o me a s u r e me n t t he a n g l e o f g e a r , Ac c o r d i n g i t,u s e r d e c i d e s t o t u r n f o r w a r d o r r e v e r s e g e a r t o a c h i e v e t h e
—
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C L K = O:
D e l a y( 1 0 ) }
C LK =I: C S =1:
一 一 l ~ 宇 I § 一 字 一 瞅 一 一 一 引 带 一 来 ~ 一 厅 一 ~ 一 眠 ~ 一 召 一 ~ 一 ∞ 一 一
p u r p o s e o f c o n t r o l l i n g g e a r ,
i s i s j u s t t h e a i m o f t h e r e s e a r c h .
Ke y wo r d s : MCU Ma g n e t i c s e n s o r
1 .现有 的测量方法介绍 传统 的测量 角度方 法 主要有 :机 械方 法、 电磁方法 、 光学方法、 光 电方法 等 [ 1 o 机 械方法虽然 简单 、成本低 、但其体积大 , 测 量精度不高;光学测量方 法精度 高 , 但实 现起来复杂 , 需要设计高精密的光 路 , 而且 往往需人工干预才能实现 。 2 .用霍尔效应 原理改进测量方 法的想
C L K =1:
D e l a y ( 1 0 ) :
d at a b u f l < < = 1: d a t a bi t = D O:
采用霍尔效应原理 , 利用集成 电路制造 技术测量的磁角度传感器方法具有精度高 、 体积小、功耗低 、抗干扰 能力强 等优点 。因 而近 年来在 高精度测 量和控 制领 域 中的应 用不断增加 , 数控机床 的加工到 自 动化设备 的位置检测 , 磁角度传感器 已成为必不可少 的组成部分。 3 .系统基本功能 本设计 实现 了如下功能 : ( 1 ) 角度数据测量 使用单片机 的普通 I / O口模拟 S S I 接口 的时序 ,将角度数据读 出。 ( 2 ) 角度数据处理 把角 度数据 转换成 能够 通过 串 口输 出 的字符串格式。 ( 3 ) 串口 数据 收发 采用单 片机 内部的振荡器 , 设计 了串口 模 块的收发程序 、字符输出程序 , 及其处理 程序 。 ( 4 ) 电机控制 利用 单片机 控制驱 动芯 片上 的两个 输 入脚的高低电平 和延时 。 达到控制齿轮转动