基于单片机的霍尔测速报警系统
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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,分析电路工作原理与软件流程。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。
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:
第三部分测控系统的总体设计
3、1测控系统的总体设计———————————————4
3、1、1硬件原理图———————————————————4
3、1、2硬件电路设计总图————————————————5
3、2测控系统子模块简介———————————————5
3、2、1传感器原理及分电路析——————————————5
本设计属于码盘转速测量系统,实现转速的实时测量与显示。本系统以STC90C51单片机为核心,旋转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。
2、1、2报警模块的论证与选择
方案一:采用蜂鸣器与LED发光二极管为主要报警系统,该系统成本低,电路容易实现,编程容易。
方案二:采用音乐语言报警,更人性化,但设计难度大,成本高。
基于现有设备器件,选用方案一。
2、1、3显示模块的论证与选择
这里课题已要求使用数码管显示,由于测量转速适中,我们采用四位位选数码管完全能满足要求。基于现有器件选用共阴极接法,但由于数码管功耗较高,故需要加入驱动芯片,在这里我们使用51单片机开发板上现有的锁存芯片74ＨＣ573
关键词:转速测量,,单片机, LED显示模块,霍尔传感器。
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———————————————1
2、2系统模块的确定—————————————————2
2、3各模块的选择——————————————————2
5、3、1硬件电路的焊接与搭建————————————————18
5、3、2搭接检查步骤————————————————————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
本课题的任务就是: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
4、2、1主程序设计—————————————————————14
4、2、2中断服务程序设计——————————————————15
第五部分软件调试与仿真
5、1 KEIL软件进行程序调试———————————————15
5、2 PROTEUS软件仿真————————————————16
5、3硬件软件联合调试—————————————————17
3、2、2报警模块————————————————————7
3、2、3 LED数码管———————————————————8
3、2、4 STC90C51单片机——————————————————10
第四源自文库分软件设计
4、1程序设计步骤———————————————————12
4、2程序流程图————————————————————13
2、1、2单片机模块的论证与选择
此系统十分简单,数据处理不大,采用8位单片机完全能满足需要,基于国内8位单片机领导厂商宏晶公司生产的ＳＴＣ系列单片机的低价格,高性能的优势,我选用了ＳＴＣ系类90Ｃ51八位单片机,编程与使用与一般80c51单片机一样。
2、4小结
通过本小计,对本设计的基本模块进行了选择,确定了显示,报警,计数,传感器,单片机选择的可行性。并在实现仪器功能的基础上充分考虑了成本问题。
2、1、1传感器模块的论证与选择——————————————2
2、1、2报警模块的论证与选择———————————————3
2、1、3显示模块的论证与选择———————————————3
2、1、2单片机模块的论证与选择——————————————3
2、4小结——————————————————————3
传感器与测控电路课程设计报告
学生姓名:禹 振 榜
指导老师:杨书仪 余以道
专业班级:12级测控二班
所在学院:机电工程学院
学号1203030214
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,特别就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。
2、3各模块的选择
2、1、1传感器模块的论证与选择
霍尔传感器就是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应就是磁电效应的一种,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,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。广泛用于各类工程实际应用中,出于成本的考虑,在这里我们选用直插式霍尔片传感器A3144,与普通磁钢配套使用,体积小,灵敏度高,价格在1—2元左右,基本可以满足本课题的要求
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
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。
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:
第三部分测控系统的总体设计
3、1测控系统的总体设计———————————————4
3、1、1硬件原理图———————————————————4
3、1、2硬件电路设计总图————————————————5
3、2测控系统子模块简介———————————————5
3、2、1传感器原理及分电路析——————————————5
本设计属于码盘转速测量系统,实现转速的实时测量与显示。本系统以STC90C51单片机为核心,旋转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。
2、1、2报警模块的论证与选择
方案一:采用蜂鸣器与LED发光二极管为主要报警系统,该系统成本低,电路容易实现,编程容易。
方案二:采用音乐语言报警,更人性化,但设计难度大,成本高。
基于现有设备器件,选用方案一。
2、1、3显示模块的论证与选择
这里课题已要求使用数码管显示,由于测量转速适中,我们采用四位位选数码管完全能满足要求。基于现有器件选用共阴极接法,但由于数码管功耗较高,故需要加入驱动芯片,在这里我们使用51单片机开发板上现有的锁存芯片74ＨＣ573
关键词:转速测量,,单片机, LED显示模块,霍尔传感器。
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———————————————1
2、2系统模块的确定—————————————————2
2、3各模块的选择——————————————————2
5、3、1硬件电路的焊接与搭建————————————————18
5、3、2搭接检查步骤————————————————————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
本课题的任务就是: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
4、2、1主程序设计—————————————————————14
4、2、2中断服务程序设计——————————————————15
第五部分软件调试与仿真
5、1 KEIL软件进行程序调试———————————————15
5、2 PROTEUS软件仿真————————————————16
5、3硬件软件联合调试—————————————————17
3、2、2报警模块————————————————————7
3、2、3 LED数码管———————————————————8
3、2、4 STC90C51单片机——————————————————10
第四源自文库分软件设计
4、1程序设计步骤———————————————————12
4、2程序流程图————————————————————13
2、1、2单片机模块的论证与选择
此系统十分简单,数据处理不大,采用8位单片机完全能满足需要,基于国内8位单片机领导厂商宏晶公司生产的ＳＴＣ系列单片机的低价格,高性能的优势,我选用了ＳＴＣ系类90Ｃ51八位单片机,编程与使用与一般80c51单片机一样。
2、4小结
通过本小计,对本设计的基本模块进行了选择,确定了显示,报警,计数,传感器,单片机选择的可行性。并在实现仪器功能的基础上充分考虑了成本问题。
2、1、1传感器模块的论证与选择——————————————2
2、1、2报警模块的论证与选择———————————————3
2、1、3显示模块的论证与选择———————————————3
2、1、2单片机模块的论证与选择——————————————3
2、4小结——————————————————————3
传感器与测控电路课程设计报告
学生姓名:禹 振 榜
指导老师:杨书仪 余以道
专业班级:12级测控二班
所在学院:机电工程学院
学号1203030214
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,特别就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。
2、3各模块的选择
2、1、1传感器模块的论证与选择
霍尔传感器就是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应就是磁电效应的一种,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,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。广泛用于各类工程实际应用中,出于成本的考虑,在这里我们选用直插式霍尔片传感器A3144,与普通磁钢配套使用,体积小,灵敏度高,价格在1—2元左右,基本可以满足本课题的要求
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