基于霍尔传感器的直流电机转速测量系统设计
基于霍尔传感器的电机转速测量
基于霍尔传感器的电机转速测量发布时间：2021-05-28T09:38:57.652Z 来源：《电力设备》2021年第2期作者：沈俊杰程海玉[导读] 本文设计了一种根据51单片机和霍尔传感器的直流电机转速测量系统来测量电机的转速。
（嘉兴学院南湖学院浙江嘉兴 314001）摘要：在生活的过程中，许多地方都应用到了电机，但伴随着生活的不断进步、需求的不断扩大，老式的电机转速测量已经不能满足其扩张的需要，所以，对电机转速的测量提出了非常高的要求。
对电机转速的精确测量也是保证电动机正常运行的必要因素之一。
以为了更好的测量电机的转速保证电动机能良好工作，本文设计了一种根据51单片机和霍尔传感器的直流电机转速测量系统来测量电机的转速。
本文主要应用了霍尔传感器的工作原理和设计理念，结合现实器件设计组装，采用脉冲计数法实现转速的测量，详细阐述了霍尔传感器测速系统的工作过程及原理，采用分布组装的方法进行软件设计，通过液晶显示屏直接显示电机的转速值来设计了测量模块、速度模块、报警模块和显示模块的C51程序，并用Proteus软件进行了仿真测试。
前言：改革开放前，我国的电机工业生产十分不堪，全国只有少数几个工厂有制造和组装电机的能力，现如今也只是出于起步阶段，虽然已有了自己的电机工业体系，但是在电机转速测量方面还是有所欠缺，不同的公司都有不同的测试方法。
我国大部分企业主要采用手工检测，较少的企业同时采用自动检测，但仅仅是这样还是不够的。
我们的设计构想的第一步是用单片机来识别电机的脉冲信号是测量其转速。
第二步是用霍尔器件作为测速系统中的传感器，采用霍尔器件有众多优点，适应性强、测量范围大、且价格便宜。
因此本文采用霍尔传感器来检测电机产生的脉冲信号。
测速原理：测速方法很多。
根据脉冲计数测量速度的方法有三种：M法（频率测量法）、T法（周期测量法）和MPT法（频率周期法）。
本文主要采用M法（测频法）。
由于速度是用单位时间的转数来表示的，所以它一般是变换过程中有规律的重复运动。
基于霍尔传感器的电机转速测量系统设计
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。
霍尔传感器电机转速测量系统设计
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
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。
一种基于线性霍尔传感器的直流电机转速测量方法
ｓ ｅ ｄ ｓｇ ａ ａ ｅ ｅ ａ ｄ ｆ ｒｄ ｓｇ ｆａ ｔ — ｐ ｅ ｉ ｎ ｌｃ ｎ ｍｅ ｔａ ｄ ｍ ｎ ｏ ｅ ｉ ｎ ｏ ｕ ｏ
ｍａ ｉ ｎｅ ｄ ｉｌｎｇ’ ｏ ｔ ｏ ｉ． ｔｃ ｂｏ ｒｌｉ Ｓ ｃ ｎ ｒ ｌｕｎ ｔ Ｋｅ ｒ ｓ： ｌ ｅ ｓ ｒ ｒ ｔ ｔｏ ａ ｐｅ ｄ ｍｅ ｓ ｙ ｗｏ ｄ Ｈａ ｌｓ ｎ ｏ ； ｏ ａ ｉ ｎ ｌｓ ｅ ａ — ｕｒ ｍ ｅ ； ｅ ｎｔ ＤＣ ｏ ｏ ｍ ｔｒ
ＴＩ Ｈａ ＡＮ ｎ—ｂ ・ ＨＡＯ ｎ ｊ ｎ ｏＺ Ｙｉｇ— ｕ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＭ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｃｅ ｃ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｈ ｕ ｚ ｏ ｇ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ｕ ａ ３ ０ ４ Ｃｈｎ ） Ｓ ｈ ｏ ｃ ａ ｉ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ， ａ ｈ ｎ ｉｅ ｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｗ ｈ ｎ ４ ０ ７ ， ｉ ａ ｏ ａ Ｓ ｎ
传 感器 在 电机 外壳 的安 装 位 置 ， 以获 得最 佳 的信 号
效 果 。基 于此 原理 ， 在直 流电机 测速 中 ， 采用线 性霍
尔元 件作 为传 感 器 ， 应 部 分 固定 在 电动 机 外 壳 。 感
在定 子磁场 中 ， 久磁铁 的磁力 线通 向转子 ， 永 转子一 般采 用硅钢 片叠压 而成 ， 转子 铁 心 一般 分 ３ ５槽 ， ～
霍尔传感器电机转速测量系统设计
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。
霍尔式传感器转速测量系统的设计
误差分析
预计的实物效果
霍尔元件的补偿电路
1.零位误差： 就是指在无外加磁场戒无控制电流的情冴下,霍尔元件产生输出电压 并由此而产生的误差称为零位误差。要表现为以下几种具体形式： 1)不等位电动势： 不等位电动势是零位误差中最主要的一种,它是当霍尔元件在额定控制 电流(元件在空气中温升10℃所对应的电流)作用下,不加外磁场时,霍尔输 出端之间的空载电势。不等位电动势产生的原因是由于制造工艺不可能 保证将两个霍尔电极对称地焊在霍尔片的两侧,致使两电极点不能完全位 于同一等位面上。此外霍尔片电阻率不均匀或片厚薄不均匀或控制电流 极接触不良都将使等位面歪斜,致使两霍尔电极不在同一等位面上而产生 不等位电动势。
（2）介质变化型：
介质变化型是在电容器 的两个固定电极板之间嵌 入一块高介电常数的可动 板而构成的。 可动介质板不转动轴相 连，随着转动轴的旋转， 电容器板间的介电常数収 生周期性变化而引起电容 量的周期性变化，其速率 等于转动轴的转速。
图中齿轮外沿面作为电 容器的动极板,当电容器定 极板不齿顶相对时,电容量 最大,而不齿隙相对时,电容 量最小。因此,电容量的变 化频率应不齿轮的转频成 正比 。
中、高速
数字式
利用离心力与转速的平 方成正比的关系 机械式 模拟 式 中、低速 简单
利用电机电流或交流电 压与转速成正比关系
发电机式
高速
可远距离指示
测速发电机
型式
测量方法
使用范围
特点
备注
模拟 式
电容式
利用电容充、放电 与转速成正比的关 系
中、高速
机械式 同步 式 闪光式
转动带槽的圆盘， 观察旋转体的同步 关系
霍尔转速传感器传感头
当圆形磁盘旋转时，磁盘上不 同磁性的小磁钢交替变化，引 起磁力的交替简化，磁力穿过 传感器上感应元件时产生霍尔 电势经过霍尔芯片的放大整形 输出，再输入到转换电路。
基于霍尔传感器测电动机转速设计报告讲解
综合课程设计报告基于霍尔传感器的电机转速测量系统软件设计学生姓名指导教师：所在系：电子信息系所学专业：电子信息工程年级：10级电子1班2013 年6 月基于霍尔传感器的电机转速测量系统软件设计摘要在生产过程中，电机的应用十分广泛，随着生产的不断发展，对电机转速的测量就显得十分必要，同时对电机转速的测量提出了更高的要求。
本文设计了一种以51单片机作为主控制器，使用霍尔传感器进行测量的直流电机转速测量系统。
本系统采用集成霍尔传感器敏感速率信号，具有频率响应快，抗干扰能力强等特点。
文章介绍了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、报警模块、显示模块等的C51程序，并通过PROTEUSE软件进行了仿真。
仿真结果表明所设计的软件程序是正确的。
关键词:霍尔传感器单片机电机转速测量液晶显示目录第1章绪论 (2)1.1立题的目的和意义 (3)1.2设计任务与要求 (3)第2章系统功能分析 (3)2.1系统功能概述 (3)2.2 系统模块结构论证 (4)2.3 转速测量方案论证 (4)2.4 小结 (5)第3章系统总体设计 (5)3.1 总体硬件设计 (5)3.2 系统子模块简介 (6)第4章软件设计 (9)第5章系统调试 (12)5.1硬件调试 (12)5.2软件调试 (13)5.3 硬件软件联合调试 (14)第6章结论 (15)第7章参考文献 (16)第1章绪论在实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合。
例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要测量和显示其转速。
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、圆光栅、霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。
传感器原理基于霍尔传感器的转速测量系统设计
传感器原理基于霍尔传感器的转速测量系统设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020传感器原理及应用期末课程设计题目基于霍尔传感器的转速测量电路设计姓名小波学号88院（系）电子电气工程学院班级清华大学——电子信息指导教师牛人职称博士后二O一一年七月十二日摘要：转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。
针对工业上常见的发动机设计了以单片机STC89C51为控制核心的转速测量系统。
系统利用霍尔传感器作为转速检测元件，并利用设计的调理电路对霍尔转速传感器输出的信号进行滤波和整形,将得到的标准方波信号送给单片机进行处理。
实际测试表明,该系统能满足发动机转速测量要求。
关键词：转速测量，霍尔传感器，信号处理，数据处理Abstract: The rotate speed is one of the important parameters for the engine, and it is also the important factor that calculates other parameters. The rotate speed measurement system for the common engine is designed with the single chip STC89C51. The signal of the rotate speed is sampled by the Hall sensor, and it is transformed into square wave which will be sent to single chip computer. The result of the experiment shows that the measurement system is able to satisfy the requirement of the engine rotate speed measurement.Key words: rotate speed measurement, Hall sensor, signal processing, data processing目录1 前言.......................................... 错误!未定义书签。
基于霍尔传感器的电机转速测量系统方案
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。
基于霍尔传感器的转速测量电路的设计课程设计
29引脚一般用于扩展单片机存储器空间.当次引脚输出低电平地时候，选通外部程序存储器.如果输出高电平，则不选择外部存储器，即没有选择存储器扩展功能.单片机上电默认高电平.
30引脚跟29引脚差不多，也是单片机地存储空间不足地时候用于，通过使用外部地存储器，来扩展单片机自身存储空间地不足，从而改善单片机存储空间地问题.
A3144E系列单极高温霍尔效应集成传感器是由稳压电源，霍尔电压发生器，差分放大器，施密特触发器和输出放大器组成地磁敏传感电路，其输入为磁感应强度，输出是一个数字电压讯号.它是一种单磁极工作地磁敏电路，适用于矩形或者柱形磁体下工作.可应用于汽车工业和军事工程中.
霍尔传感器地外形图和与磁场地作用关系如图3.6所示.磁场由磁钢提供，所以霍尔传感器和磁钢需要配对使用.
40引脚为VCC，是给芯片供电地引脚，额定电压为5V，并且该引脚旁边要加上滤波电路，防止电压波动很大地时候烧毁芯片.
20引脚为GND，很显然是单片机地接地引脚，为电路各处地电压提供一个基准值.
P1口地部分管脚地第二功能如表4所示：
表4 P1口地部分管脚地第二功能
引脚号
第二功能
P1.0
T定时器2地复用引脚，或者输出一个时钟脉冲
霍尔传感器A3144电路
2.4.1 A3144霍尔开关地工作原理及应用说明
根据霍尔效应，人们用半导体材料制成地元件叫霍尔元件[4].它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点，因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛地应用.
霍尔传感器A3144是Allegro MicroSystems公司生产地宽温、开关型霍尔效应传感器，其工作温度范围可达-40℃～150℃.它由电压调整电路、反相电源保护电路、霍尔元件、温度补偿电路、微信号放大器、施密特触发器和OC门输出极构成，通过使用上拉电阻可以将其输出接入CMOS逻辑电路.该芯片具有尺寸小、稳定性好、灵敏度高等特点，有两种封装形式，一种是3脚贴片微小型封装，后缀为“LH”；另一种是3脚直插式封装，后缀为“UA”[5].
霍尔传感器电机转速测量系统的设计毕业设计论文
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。
毕业设计基于霍尔传感器的电机测速装置的设计与实现.doc
广东白云学院基于霍尔传感器的电机测速装置的设计与实现广东白云学院毕业设计(论文)开题报告题目：基于霍尔传感器的控制电机测速装置的设计与实现课题类型：论文□设计□学生姓名学号：班级：07自动化2班专业（全称）：自动化系别：电子信息工程系指导教师：2010年 10月基于霍尔传感器的电机测速装置的设计与实现摘要在工业生产生活中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发电机、电动机、机床主轴等旋转设备的实验运转和控制中，常需要分时或连续测量、显示其转速及瞬时速度。
为了能精确地测量转速，还要保证测量的实时性，要求能测的瞬时速度。
针对工业上常见的发动机设计了以单片机STC89C52为控制核心的转速测量系统，本文介绍基于霍尔传感器的电机测速系统，该系统利用霍尔传感器采集脉冲信号，通过定时计数法程序，将转速结果实时显示出来。
实际测试表明,该系统能满足发动机转速测量要求。
关键词: 单片机;电机测速系统;霍尔传感器;定时SENSOR BASED ON HALL OF MOTOR SPEEDDEVICE DESIGNABSTRACTIn the course of industrial production in life often need to measure speed encounter various occasions. For example, AT the engines motors machine tool spindles and other rotating equipment’s operation and control of the piolt often need frequent time-sharing or continuous measurements show its speed and instantaneous velocity.In order to accurately measured. The rotate spee measurement system for the common engine is designed with the single chip STC89C52.This paper inroduces a microcomputer-based hall sensor speed system,the syetem uses Hall sensor pulse signal collected through the timer counting algorithm programs,will speed the results of real-time disply. The result of the experiment shows that the measurement system is able to satisfy the requirement of the engine rotate speed measurement.Key words:Single-chip;Motor Speed System; Hall sensor; Timing目录第1章绪论 (6)1.1基于霍尔传感器的电机测速装置的现状 (6)1.2课题的研究背景和意义及研究内容 (6)第二章基于霍尔传感器的电机测速装置总体方案设计 (8)2.1系统原理框图设计 (8)2.2总体方案的论证 (9)2.2.1系统结构方案论证 (9)2.2.2转速测量方案论证 (9)2.2.3电机驱动方案论证 (10)2.2.4键盘显示方案论证 (10)2.2.5转速显示方案论证 (10)2.2.6PWM软件实现方案论证 (11)2.3各模块的分析、计算与硬件电路设计 (11)2.3.1转速测量电路的设计 (11)2.3.2电机驱动电路的设计 (12)2.3.3LCD显示电路与STC89C52的接口设计 (13)第三章本系统各部分功能程序设计 (14)3.1系统总程序框图设计 (14)3.2电机转速测量程序设计 (15)3.3按键控制程序设计 (15)3.4LCD显示程序设计 (18)3.5PWM信号的单片机程序实现 (19)第四章本系统的实现与调试 (20)4.1制作PCB过程与步骤 (20)4.2焊接硬件电路 (21)4.3硬件部分测试 (21)4.4软件部分调试 (23)4.5实验调试与系统优化 (23)第五章总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录1：硬件总图 (28)附录2：电路PCB版图 (29)附录3：ISIS 7 PROFESSIONAL仿真图 (32)附录4：基于霍尔传感器的电机转速装置元件清单 (33)附录5：程序清单 (34)第1章绪论1.1 基于霍尔传感器的电机测速装置的现状霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，我国从７Ｏ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。
基于霍尔传感器的转速测量系统设计_课程设计 精品
传感器原理及应用期末课程设计题目基于霍尔传感器的转速测量电路设计院（系）电子电气工程学院班级清华大学——电子信息摘要：转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。
针对工业上常见的发动机设计了以单片机STC89C51为控制核心的转速测量系统。
系统利用霍尔传感器作为转速检测元件，并利用设计的调理电路对霍尔转速传感器输出的信号进行滤波和整形,将得到的标准方波信号送给单片机进行处理。
实际测试表明,该系统能满足发动机转速测量要求。
关键词：转速测量，霍尔传感器，信号处理，数据处理Abstract: The rotate speed is one of the important parameters for the engine, and it is also the important factor that calculates other parameters. The rotate speed measurement system for the common engine is designed with the single chip STC89C51. The signal of the rotate speed is sampled by the Hall sensor, and it is transformed into square wave which will be sent to single chip computer. The result of the experiment shows that the measurement system is able to satisfy the requirement of the engine rotate speed measurement.Key words: rotate speed measurement, Hall sensor, signal processing, data processing目录1 前言 (3)2 系统概述 (4)2.1 系统组成 (4)2.2 处理方法 (5)2.3 系统工作原理 (6)3 系统硬件电路设计 (7)3.1 单片机主控电路设计 (7)3.2 脉冲产生电路设计 (9)3.3 按键电路设计 (10)3.4 数据显示电路设计 (11)3.5 稳压电源设计 (13)3.6 串行通信模块设计 (14)4 系统软件设计 (16)5 制作调试 (18)5.1 硬件调试 (18)5.2 软件调试 (19)6 测试结果分析 (19)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录A (23)1 前言在工农业生产和工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要测量和显示其转速。
基于霍尔传感器的直流电机转速测量系统设计
基于霍尔传感器的直流电机转速测量系统设计姓名：沈惠娣学号:08362334任课老师：俞志根摘要霍尔传感器在实际应用中越来越广泛，将永磁体按适当的方式固定在被测轴上，霍尔传感器置于磁铁的气隙中，当州转动时，霍尔传感器输出的电压则包含有转速的信息。
测速的方法决定了测速信号的硬件连接，测速实际上就是测频，因此，频率测量的一些原则同样适用于测速。
将霍尔传感器输出电压经后续电路处理，便可得到转速的数据。
随着单片机的不断推陈出新，特别是高性价比的单片机的涌现，转速测量控制普遍采用了以单片机为核心的数字化、智能化的系统。
本文介绍了一种由单片机C8051F060作为主控制器，使用霍尔传感器进行测量的直流电机转速测量系统。
设计背景霍尔传感器在实际应用中越来越广泛，将永磁体按适当的方式固定在被测轴上，霍尔传感器置于磁铁的气隙中，当州转动时，霍尔传感器输出的电压则包含有转速的信息。
将霍尔传感器输出电压经后续电路处理，便可得到转速的数据。
基于以上特点，我们设计了感器的直流电机转速测量系统。
利用霍尔效应测量转速的工作原理非常简单，可靠性高，性能稳定，率响应快、抗干扰能力强等优点。
关键词：霍尔传感器单片机转速测量及控制的基本原理1.1 转速测量原理转速的测量方法很多，根据脉冲计数来实现转速测量的方法主要有M法(测频法)、T法(测周期法)和MPT法(频率周期法)，该系统采用了M法(测频法)。
由于转速是以单位时间内转数来衡量，在变换过程中多数是有规律的重复运动。
根据霍尔效应原理，将一块永久磁钢固定在电机转轴上的转盘边沿，转盘随测轴旋转，磁钢也将跟着同步旋转，在转盘下方安装一个霍尔器件，转盘随轴旋转时，受磁钢所产生的磁场的影响，霍尔器件输出脉冲信号，其频率和转速成正比。
脉冲信号的周期与电机的转速有以下关系：式中：n为电机转速；P为电机转一圈的脉冲数；T为输出方波信号周期根据式(1)即可计算出直流电机的转速。
霍尔器件是由半导体材料制成的一种薄片，在垂直于平面方向上施加外磁场B，在沿平面方向两端加外电场，则使电子在磁场中运动，结果在器件的2个侧面之间产生霍尔电势。
一种基于线性霍尔传感器的直流电机转速测量方法
机电一体化技 术一种基于线性霍尔传感器的直流电机转速测量方法田汉波,赵英俊(华中科技大学机械科学与工程学院,湖北武汉430074)A DC Motor Rotational Speed Measuring Met hod Based on Linear Hall SensorTIAN H an 2bo ,ZHAO Ying 2jun(School of Mechanical Science and Engineering ,Huazhong University of Science and Technology ,Wuhan 430074,China ) 摘要:介绍了一种自动颅骨钻转速信号的检测方法,该方法以线性霍尔传感器为基础,通过对霍尔转速传感器信号进行滤波和整形,使处理后的信号转换成符合T TL 电平标准的方波信号,用单片机对此信号计数从而测出转速.实验表明,该转速测量方法能满足颅骨钻孔系统控制单元的设计要求.关键词:霍尔传感器;转速测量;直流电机中图分类号:TM33文献标识码:A文章编号:100122257(2007)0120031202收稿日期:2006208219基金项目:湖北省武汉市科技攻关项目(20056002055)Abstract :A rotational speed measuring met hod based on linear Hall sensor for automatic bone drilling is int roduced in t his paper.t hrough filte 2ring and reshaping Hall rotatio nal speed sensor signal ,to change t ransacted signal to square wave which is in conformity wit h T TL level signal standard ,finally ,t he single 2chip comp uter can be used to count t he signal so as to measure t he rota 2tional speed.Experimentation shows t he rotationl speed signal can meet a demand for design of auto 2matic bone drilling ’s cont rol unit.K ey w ords :Hall sensor ;rotational speed meas 2urement ;DC motor0 引言在医用自动颅骨钻孔系统中,需要对电钻速度进行测控.电钻主轴电机为永磁直流电机.由于消毒及空间等条件的限制,一般测速方法难以完成对电钻的转速测量.而利用线性霍尔元件可以实现对小型永磁电动机的简单测速.1 线性霍尔元件测速原理由霍尔效应原理知:霍尔片处于磁场中,并在垂直于磁场的方向上通以电流时,霍尔片上与电流和磁场垂直的方向会产生霍尔电势差V H =KB I ,当通过霍尔片的电流恒定不变时,改变磁场的大小,可以改变V H [1].在电机外壳附近漏磁场因电枢转动会引起变化,利用线性霍尔传感器对其进行检测,由于传感器输出电压信号稳定,只要存在磁场,霍尔元件总是产生相同大小的电压,并且输出信号电压的大小与转速无关,即使是在低转速状态下,仍能够获得较高的检测准确度[2].但是输出信号的强弱与霍尔器件在电机外壳的安装位置有关.因此,需通过实验确定传感器在电机外壳的安装位置,以获得最佳的信号效果.基于此原理,在直流电机测速中,采用线性霍尔元件作为传感器,感应部分固定在电动机外壳.在定子磁场中,永久磁铁的磁力线通向转子,转子一般采用硅钢片叠压而成,转子铁心一般分35槽,转子转动过程中引起定子磁通发生周期性的变化,从而引起了霍尔元件输出信号的频率变化.霍尔元件输出的信号无需经过放大处理,可直接用比较器整形后送入单片机进行处理,从而得到电机转速.2 测速系统硬件设计及电路调试2.1 测速系统原理选取线性霍尔传感器A3515来采集直流电机的转速信号[3].由于霍尔传感器所在磁场为时变磁场,因此从A3515输出信号是以霍尔器件直流供电・13・1机械与电子22007(1)电压一半基础上的交流信号,经滤波整形后转换成T TL信号,输入单片机计数.最后由PC机处理计数得到电机转速.其过程如图1所示.图1 测速系统2.2 单片机转速测量在自动颅骨钻孔系统中,由于要求电钻转速频率不高(1k Hz以下),故采用测周期法测量转速[4].2.2.1 方案与原理脉冲信号的周期与电机的转速有以下关系:n=60 P T x式中 n电机转速 P电机转一圈的脉冲数(P=5) T x输出方波信号周期实验用ADuC812单片机来完成对脉冲信号的采集、处理,从而对电机转速进行实时测量.利用单片机的T0作为定时器,给出标准时基信号,P315作为定时器的开关控制,检测到下跳沿时,开T0计数,当紧接着的另一个下跳沿被检测到时,关T0计数.对于11.0592M Hz晶振,机器周期T s=1.085μs,单片机16bit计数器最大允许计时时间只有71.11ms,能测最低转速为170r/min,要测更低转速需用硬件或软件扩展定时时间.T0的计数值为N x,则被测信号周期T x= N x T s,测得数值经串行通信把周期值传送到计算机中,再经简单换算即可得到发动机转速.2.2.2 单片机程序设计从P3.5引脚测得转速信号的周期,通过串行口发送给PC机.下面是周期测量控制部分程序:∗∗MA IN:MOV TMOD,#01H;T0为16bit定时方式1MOV TL0,#00HMOV T H0,#00HHB0:J NB P3.5,HB0;等待上升沿到来LB0:JB P3.5,LB0;等待下降沿到来SETB TR0;开定时器T0HB1:J NB P3.5,HB1;等待上升沿到来LB1:JB P3.5,LB1;等待下降沿到来CL R TR0;关定时器T0MOV40H,TL0;送计数器到40H,41H单元,通过串口发送到PC机MOV41H,T H0∗∗2.3 对信号处理电路的调试与实验信号处理电路如图所2示.图2 信号调理电路用线性霍尔元件A3515从永磁直流电机外壳检测转速信号.从A3515输出的是在叠加在0.5 V CC上的幅值大约为100mV的不规则正弦波,有少量毛刺信号,故需对信号进行滤波处理.输入端R4和C1组成的无源低通滤波电路可有效去除信号中的高频成份,完成对信号的初步处理.比较器采用单电源供电,输入信号反相输入,滤波后的信号经整形电路将其转换为同频率T TL电平的脉冲方波,使单片机计数器能对其进行计数.为了提高抗干扰能力,整形电路用比较器L M311组成的正反馈反相输入滞后比较电路.U R点为电路设置的偏置电压,U i为滤波后的转速信号,U o为输出信号.滞后比较器反馈系数为:F V=U H-U LU O H-U OL=R1R1+R2=150调节R3改变偏置电压U R,同时通过示波器观察比较器出来信号的波形,调至规则的方波时效果较佳.反馈电阻R2可调,从而改变正反馈电压,比较器具有一定迟滞特性,可提高抗干扰能力.比较器出来的稳定方波送单片机计数,在此采用周期测量法.选用可调式三端稳压器L M317设计的集成稳压电源,可输出连续可调的直流电压,调节输出电压来改变电动机转速,对于不同转速,测量数据与标准转速的比较如表1所示.・23・1机械与电子22007(1)表 1被测转速(r/min )被测周期(ms )实测转速(r/min )实测计数值实测周期(ms )相对误差(%)98412.19510192A56H 11.760 3.5661219.60762844A EH 19.077 2.7031238.4613178812H 37.795 1.7318066.666178.5F1FA H67.2120.82 误差分析表明,转速的误差在5%以内,传感器性能稳定,能满足自动钻孔系统的实际需要.3 结束语本速度检测装置,选用集成霍尔元件传感器采集速度信号,具有频率响应快,抗干扰能力强等特点.线性霍尔传感器出来的信号经信号调理后,通过单片机对连续脉冲记数来实现转速测控,具有线路简单、实时性好、成本低、安装调试方便和节省空间等特点.尤其是在测量空间有限,轴偏心或传感器不便安装的条件下,本测量方法有明显的优势.参考文献:[1] 黄继昌,等.传感器工作原理及应用实例[M ].北京:人民邮电出版社,1998.[2] 洪 涛,等.ABS 的轮速信号及其传感器[J ].专用汽车,1997,(2):40-44.[3] 祖先锋,等.场量测量在变交漏磁检测技术中的应用[J ].测试技术学报,2006,20(2):37-41.[4] 于炳亮.电机转速测量方法研究[J ].山东科学,2005,18(5):44-45,54.作者简介:田汉波 (1976-),男,湖北孝感人,硕士研究生,研究方向为传感与测控技术;赵英俊 (1957-),男,湖北公安人,教授,博士,研究方向为传感器技术与嵌入式系统.基于霍尔元件的直线大位移测量方法邓 旭1,刘明尧1,张勇为1,刘亚磊1,马宏伟2,王春麟3(1.长江大学机械工程学院,湖北荆州434023;2.河南油田分公司石油工程技术研究院,河南南阳473123;3.武汉理工大学机电工程学院,湖北武汉430070)The Measuring Technique of St raight 2line Long Displacement Based on Hall Component sDENG X u 1,LIU Ming 2yao 1,ZHANG Yong 2w ei 1,L IU Ya 2lei 1,MAO H ong 2w ei 2,WANG Chun 2lin 3(1.School of Mechanical Engineering ,Yangtze University ,Jingzhou 434023,China ;2.Engineering Technique Institute ofHe ’nan Oil 2field Branch Company ,Nanyang 473123,China ;3.School of Electrical and Mechanical Engineering ,Wuhan University of Technology ,Wuhan 430070,China ) 摘要:随着生产的不断发展,对直线大位移的测量提出了更高的要求.为此提出了一种以摆动式机械接触滚轮为基本原理,基于霍尔元件进行信号检测的直线大位移测量方法.该方法是一种直接以运动部件自身为静止参照物的自为基准测量方式,将两物体的相对直线运动转变为滚动轮的转动,霍尔元件检测滚动轮的转动角度和方向来计算位移.该方法具有结构简单、测量装置体积小、量程大及适应环境广等优点,有一定的应用价值.收稿日期:2006208201基金项目:中国石油化工股份有限公司科技开发项目(P04054)关键词:大位移;滚动轮;霍尔元件;磁柱;脉冲数中图分类号:TP212文献标识码:A文章编号:100122257(2007)0120033203Abstract :Wit h t he f urt her develop ment of p ro 2ductio n ,a higher request to t he measurement of straight 2line long displacement has been p ut for 2ward.This article int roduces one technique sway 2ings mechanical contact whell based on Hall com 2ponet s to measure st raight line long displacement.This met hod directly takes movement part oneself as static reference dat um ,converting two object s relative movement to t he rotation of wheel.t he Hall componet s detect t he rotation angle and t he direction of roll wheel ,t hen t he displacement is cal 2culated.The measuring technique has many merit s ,・33・1机械与电子22007(1)。
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基于霍尔传感器的直流电机转速测量系统设计
引言
霍尔传感器在实际应用中越来越广泛，将永磁体按适当的方式固定在被测轴上，霍尔传感器置于磁铁的气隙中，当州转动时，霍尔传感器输出的电压则包含有转速的信息。
将霍尔传感器输出电压经后续电路处理，便可得到转速的数据。
基于以上特点，我们设计了感器的直流电机转速测量系统。
利用霍尔效应测量转速的工作原理非常简单，可靠性高，性能稳定，率响应快、抗干扰能力强等优点。
摘要
霍尔传感器在实际应用中越来越广泛，将永磁体按适当的方式固定在被测轴上，霍尔传感器置于磁铁的气隙中，当州转动时，霍尔传感器输出的电压则包含有转速的信息。
测速的方法决定了测速信号的硬件连接，测速实际上就是测频，因此，频率测量的一些原则同样适用于测速。
将霍尔传感器输出电压经后续电路处理，便可得到转速的数据。
随着单片机的不断推陈出新，特别是高性价比的单片机的涌现，转速测量控制普遍采用了以单片机为核心的数字化、智能化的系统。
本文介绍了一种由单片机C8051F060作为主控制器，使用霍尔传感器进行测量的直流电机转速测量系统。
1 转速测量及控制的基本原理
1.1 转速测量原理
转速的测量方法很多，根据脉冲计数来实现转速测量的方法主要有M法(测频法)、T法(测周期法)和MPT法(频率周期法)，该系统采用了M法(测频法)。
由于转速是以单位时间内转数来衡量，在变换过程中多数是有规律的重复运动。
根据霍尔效应原理，将一块永久磁钢固定在电机转轴上的转盘边沿，转盘随测轴旋转，磁钢也将跟着同步旋转，在转盘下方安装一个霍尔器件，转盘随轴旋转时，受磁钢所产生的磁场的影响，霍尔器件输出脉冲信号，其频率和转速成正比。
脉冲信号的周期与电机的转速有以下关系：
式中：n为电机转速；P为电机转一圈的脉冲数；T为输出方波信号周期
根据式(1)即可计算出直流电机的转速。
霍尔器件是由半导体材料制成的一种薄片，在垂直于平面方向上施加外磁场B，在沿平面方向两端加外电场，则使电子在磁场中运动，结果在器件的2个侧面之间产生霍尔电势。
其大小和外磁场及电流大小成比例。
霍尔开关传感器由于其体积小、无触点、动态特性好、使用寿命长等特点，故在测量转动物体旋转速度领域得到了广泛应用。
在这里选用美国史普拉格公司(SPRAGUE)生产的3000系列霍尔开关传感器3013，它是一种硅单片集成电路，器件的内部含有稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、史密特触发器和
集电极开路输出电路，具有工作电压范围宽、可靠性高、外电路简单<输出电平可与各种数字电路兼容等特点。
1.2 转速控制原理
直流电机的转速与施加于电机两端的电压大小有关，可以采用C8051F060片内的D／A转换器DAC0的输出控制直流电机的电压从而控制电机的转速。
在这里采用简单的比例调节器算法(简单的加一、减一法)。
比例调节器的输出系统式为：
式中：Y为调节器的输出；e(t)为调节器的输人，一般为偏差值；Kp为比例系数。
从式(2)可以看出，调节器的输出Y与输入偏差值e(t)成正比。
因此，只要偏差e(t)一出现就产生与之成比例的调节作用，具有调节及时的特点，这是一种最基本的调节规律。
比例调节作用的大小除了与偏差e(t)有关外，主要取决于比例系数Kp，比例调节系数愈大，调节作用越强，动态特性也越大。
反之，比例系数越小，调节作用越弱。
对于大多数的惯性环节，Kp太大时将会引起自激振荡。
比例调节的主要缺点是存在静差，对于扰动的惯性环节，Kp太大时将会引起自激振荡。
对于扰动较大，惯性也比较大的系统，若采用单纯的比例调节器就难于兼顾动态和静态特性，需采用调节规律比较复杂的PI(比例积分调节器)或PID(比例、积分、微分调节器)算法。
2 系统的硬件软件设计
2.1 硬件设计
本系统采用单片机C8051F060作为主控制器，使用霍尔传感器测量电机的转速，通过7079最终在LED 上显示测试结果。
此外，还可以根据需要调整控制电机的转速，硬件组成由图1所示。
<DIV align=center></DIV>
控制器C8051F060主要完成转速脉冲的采集、16为定时计数器计数定时、运算比较，片内集成的12位DAC0控制转速，并且通过7279显示接口芯片实现数码显示等多项功能。
系统采用外部晶振，系统时钟SYSCLK等于18432000，T0定时1 ms，初始化时TH0=(-SYSCLK／1 000)》8；TL0=-SYSCLK／1 000。
等待1 s到，输出转速脉冲个数N，计算电机转速值。
将1 s内的转速值换算成1 min内的电机转速值，并在LED上输出测量结果。
2.2 软件设计
本系统采用C8051F060中的INT0中断对转速脉冲计数。
定时器T1工作于外部事件计数方式对转速脉冲计数；T0工作于定时器方式均工作于方式1。
每到1 s 读一次计数值，此值即为脉冲信号的频率，根据式(1)可计算出电机的转速。
由于直流电机的转速与施加工于电机两端的电压大小有关，故将实际测得的转速值与预设的转速值比较，若大于预设的转速值则减小DAC0的数值，若小于转速预设的转速值则增加DAC0的值调整电机的转速，直到转速值等于预设定的值，这样就实现了对电机转速的控制，主程序和T0中断流程图如图2、3所示。
<DIV align=center></DIV>
为了比较精确的测量转轴转一圈的时间，设置定时器T0工作在方式2，允许中断，计数初值为0，当计数溢出时自动装入计数初值，以减小在其他工作方式下， 由程序装入计数初值引起的测量误差.因方式2 定时器的计数器仅为8 位计数器， 另设置一个16 位的计数器i ， 每次定时器计数溢出时将其加1. 单片机的时钟频率为6 MHz ， 一个机器周期T 的时间为2 μS, 该测量装置的最大计时时间为224 ×T ≈33.55 S ，测量的最低转速为2 转/min.测量误差小于0.5％的情况下， 测量的最高转速可达每分钟十五万转（计数值为200，计时误差为1个机器周期）. 增大时钟频率，可以提高测量的最大转速和测量精度：
转速= 60×106/（i ×256+TH0）×T
式（2）中：i-定时器溢出次数，TH0-关闭定时器时定时器的计数值， T-单片机的机器周期，主程序流程如图5 所示.
存在问题与解决方法
这种测量转速的方法无论是在电路上还是在算法上都比较简单，但其不足之处是在转速比较高时测量误差增大，此问题可以通过软件的方法解决.解决该问题的基本思路是：当转速大于某一值时，测量转轴旋转n 转的时间，这样误差可以减小到原来的1/n. 霍尔器件输出的脉冲信号，其频率和转速成正比. 脉冲信号的周期与电机的转速有以下关系［4］：
n= 60/PT （3）
式（3）中：n 为电机转速，P 为电机转一圈的脉冲数，T 为输出方波信号周期. 根据式（3）即可计算出直流电机的转速.
电机 霍尔 传感器 脉冲
信号放大
C8051 F060
7279
LED
4 结论
本测速系统采用集成霍尔传感器敏感速率信号，具有频率响应快、抗干扰能力强等特点。
霍尔传感器的输出信号经信号调理后，通过单片机对连续脉冲记数来实现转速测控，并且充分利用了单片机的内部资源，有很高的性价比。
经过测试并对误差进行分析发现，该系统的测量误差在5％以内，并且在测量范围内转速越高测量精度越高。
所以该系统在一般的转速检测和控制中均可应用。