基于AT89C51的磁感强度检测计的设计毕业设计论文

南京信息职业技术学院

毕业设计论文

作者学号

系部电子信息学院

专业电子信息工程技术

题目基于AT89C51的磁感强度检测计的设计

指导教师

评阅教师

完成时间： 2015年 4 月 17日

(题目)：基于AT89C51的磁感强度检测计的设计

摘要：磁感应强度检测计是测量空间磁感应强度的计量仪表，广泛应用于以电磁场理论为基础的电气、通讯、抗电磁干扰、仪器漏磁、永磁体磁力检测等行业。由于现在工业、工程、信息技术、电力电子等技术的飞速发展、对与磁感强度的检测越来越显得重要。另外、由于现代信息技术、电子技术、通讯技术等，与磁感相关的教育学科在大中专院校以及本科的发展成熟，所以需求一款低成本、便携的磁感强度测量仪器、并且实用于实验室、户外等一些相对正常的环境条件。本课题采用单片机与霍尔集成传感器测量磁感应强度，并给出了相关硬件电路和软件流程，仪器结构简单，性能安全可靠。可用于各类电磁场发生仪磁感应强度的检测。

关键词：AT89C51; 磁感强度; 霍尔元件：ADC0809

Title: The design strength meter magnetic

field based on AT89C51

Abstract:Detection of the magnetic induction intensity meter is a measuring instrument of measuringmagnetic induction intensity, widely used in electrical, communication, anti electromagnetic interference, instrument based on the theory of electromagnetic field, the magnetic flux leakage permanent magnet magnetic detection etc.. Due to the current industry, engineering,information technology, power electronic technology is developing rapidly, and the magnetic induction intensity detection becomes more and more important. In addition, due to moderninformation technology, electronic technology, communication technology, and the magnetic induction education subject in Colleges and universities and university development, so the demand for a low cost and portable magnetic induction measuring instruments, and the utilityin the laboratory, and some relatively normal outdoor conditions. This subject adopts MCU and Holzer integrated sensor of measuring magnetic induction intensity, and gives thehardware circuit and software flow. The instrument has the advantages of simple structure,reliable performance. Can be used to detect various types of magnetic induction.

keywords: AT89C51; magnetic induction intensity; Holzer element；ADC0809

目录

1. 引言 (5)

1.1. 开发背景 (6)

1.2. 开发现状 (7)

1.3. 设计意义与目的 (7)

1.4. 设计要求 (8)

2. 系统架构 (8)

2.1. 系统运行概述 (9)

3. 单片机部分 (10)

3.1. 单片机简介 (10)

3.2. 12864LCD显示屏 (11)

3.3. 霍尔传感器 (12)

4. 系统电路图设计 (12)

5. 单元电路设计 (13)

5.1. 稳压电路 (13)

5.2. 12864显示部分 (14)

5.3. 时钟电路 (15)

5.4. 复位电路 (16)

5.5. A/D转换电路部分 (16)

5.6. 滤波与抗干扰部分 (17)

6. 系统软件设计 (18)

6.1. 系统程序流程框图 (18)

7. 系统的硬件调试及软件调试 (19)

7.1. 硬件调试部分： (19)

7.2. 软件调试部分： (19)

8. 附录： (19)

8.1. 系统主程序： (19)

8.2. 12864程序： (21)

9. 实物显示部分 (25)

参考文献 (30)

1.引言

基于AT89C51的磁感强度检测计的设计，本设计采用线性霍尔传感器检测磁场强度，线性霍尔原件传感器，其内部由稳压，霍尔电势发生器及信号放大器

组成，用来接收磁感信号。电路采用AT89C51的P0口读取外部AD转换芯片ADC0809第8路（来自霍尔传感器的数据）的数据，然后在12864上显示出来。ADC0809主要是把霍尔传感器输出的模拟信号转换成数字信号后送到AT89C51的P0端口上，当系统检测到按键按下时，立刻启动外部模数转换，等待转换结束后读取转换结果，然后把数据发给12864显示出磁场强度。当按键松开时停止。

1.1. 开发背景

最早的磁场探测器已有2000 多年的历史，通过感应地球磁场辨识方向或为舰船导航。随着现代科技的进步，磁场传感器的应用越来越广泛，磁场传感技术向着高灵敏度、高分辨率、小型化以及和电子设备兼容的方向发展。进入21世纪，伴随着信息技术及信息产业的飞速发展、磁场强度检测在工业生产、科研、教学等行业中的起着非常重要的作用。对于磁场强度的检测、现在市场上所出现的磁感强度检测计大多价格高，携带困难，并且不能在上位机上面显示连续的磁场强度变化。本设计制作的磁场强度测量仪具有成本低、携带方便、体积小，测量误差小等优点，并且通过转串口芯片可以将采集到的磁场信号传送到LCD上显示。本设计制作的磁感强度测量仪的微控器（MCU）采用各大高校教学所采用的51系列单片AT89C51，因为大家都很熟悉其原理与使用，使得使用者更容易掌握、在使用出现故障时其检修也很方便。传感器的选择是本设计的最重要部分、现在市场上的霍尔器件有很多类型、其基本原理都相同，但是在测量磁场强度时、对霍尔器件的线性要求极高、并且要在适宜的电压范围内、输出电流要适宜、要能够具备低功耗的条件。因此在经过大量的比较与筛选后选择了一款线性良好、工作电压低（5V）左右的霍尔传感器，并且在5V工作电压时具有非常良好的线性。其输出电压范围也小（0----5V）这使得在A/D转换时变得容易处理，用简单的电路对传感器输出的信号处理后便可以直接送入A/D转换。在A/D转换部分采用8位的数模转换器ADC0809，其使用外围电路简单、程序控制也相对简单，由于本设计的磁场强度测量仪器其测量数据单一，8位的A/D转换芯片就可以了。最重要的是在成本的考虑上8位的A/D转换芯片相对便宜，并且购买方便、代码书写简单，在保证功能的前提下这是最高性价比的选择。液晶显示部分采用12864显示，由于需要显示的内容并不多，用这块显示器件就足以完成