霍尔传感器小车测速

1/19霍尔传感器小车测速)题目霍尔传感器小车测速 2/19霍尔传感器小车测速)对车速测量，利用霍尔传感器工作频带宽、响应速度快、测量精度高的特性结合单片机控制电路，设计出了一种新型的测速系V离直观地显示车轮的转数值。与软件配合，实现了显示、报警功能3/19霍尔传感器小车测速)二、设计任务与要求---------------------1三、设计步骤及原理分析-----------------1四、课程设计小结与体会----------------11五、参考文献-------------------------11霍尔传感器小车测速)通过《传感器及检测技术》课程设计，使学生掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。进一步理解传感器及检测系统的设计和应用霍尔元件设计测量车速的电子系统，通过对霍尔元件工作原理的掌握实现对车速测量的应用，设计出具体的电子系统电路，并且能够完成精确的车速测量。2.1设计任务霍尔传感器一般由霍尔元件和磁钢组成，当霍尔元件和磁钢相对运动时，就会产生脉冲信号，根据磁钢和脉冲数量就可以计算转速，进而求出车速。现要求设计一个测量系统，在小车的适当位置安装霍尔元件及磁钢，使之具2)具有小车前进和后退检测功能，并用指示灯显示。4)距离测量误差＜2cm。4/19霍尔传感器小车测速)2.2设计要求无磨损、使用寿命长、功耗低等优点，综合了电机转速测量系统的要求。其次设计一个单片机小系统，掌握单片机接口电路的设计技巧，学会利用单片机的定时器和中断系统对脉冲信号进行测量或计数。再次实时测量显示并有报警功能，实时测量根据脉冲计数来实现转速测量的方法。要求霍尔传感器转速为0~、设计步骤及原理分析3.1设计方法3.1．1霍尔效应所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生。当电流I通过放在磁场中的半导体基片(霍尔元件)且电流方向和磁场方向垂直5/19霍尔传感器小车测速)大小关而与磁通的变化速率无关。如果所施加的磁场为交变磁场，则霍尔电势为同频率的交变电动势。由于通电导线周围存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。若把霍尔元上同时产生的霍尔电位差与电场强度E成正比，如果再测出该电磁场的磁如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上，当装在运动物体上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数，则可以确3.1.2霍尔元件测速原理基于霍尔传感器的速度测量系统工作过程是：测量转速的霍尔传感器和机轴6/197/19计数器出。3.2.1系统框图及主程序流程框图最后用字符型液晶显示器1602(HD44780控制)显示的小型直流电动机转速的方法，是数字式测量方法，智能化微电脑代替了传统的机械式或模拟式结构。系统显示警机8/19霍尔传感器小车测速)型直流电机的转速。另外系统还可完成对电机的开关控制、系统工作时间、当前时9/19霍尔传感器小车测速)2.主程序流程图NYNYYN10/19霍尔传感器小车测速)霍尔传感器和电机机轴同轴连接，机轴每转一周，产生一定量的脉冲个数，由霍尔器件电路输出。经过电耦合器后，即经过隔离整形电路后，成为转数计数器的如果是，就启动系统运行。如果不是就等待启动。启动系统后，霍尔传感器检测脉主要分为两个部分。第一部分是利用霍尔器件将电机转速转化为脉冲信号；第少计数的干扰。用于测量的A44E集成霍尔开关，磁钢用直径D=6.004mm，长度为L=3.032mm的钕铁硼磁钢。电源用直流，霍尔开关输出由四位半直流数字电压表测主程序在对定时器、计数器、堆栈等进行初始化后即判断标志位是否为1，如先将标志位清零，以保证下次能正常判霍尔传感器小车测速)T/*------------------------主{l{{}函数函数{}{}}}11/19霍尔传感器小车测速) {{}} */{{}}液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符。在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预。每次输入指令前都12/1913/19霍尔传感器小车测速)ducharcommand{lcdcs=1;//信号使能端高电平}a{lcdcs=0;//信号使能端低电平}14/19霍尔传感器小车测速)蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。蜂鸣器程序设计思路：本程序通过在输出一个音频范围的方波，驱动实验板上的蜂鸣器发出能力，我们将不能听到声音。更改延时常数，可以改变输出频率，也就可以调整蜂{}{}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。通常，可以用计数法、测脉宽法和等精度法来进行测试。所谓计数法，就是给定一个闸门时间，在闸门时间内计数输入的脉冲个数；测脉宽法是利用待测信号的脉宽来控制计数门，对一个15/19霍尔传感器小车测速)种方法则在信号频率低时使用。等精度法则对高、低频信号都有很好的适应-------数-据处理------------------------*/voiddisp_count(){displayzhuan//转换转速的十位19display[12]=(zhuan%10+'0');//转换转速的十位}3.3.1处理器的选择霍尔传感器小车测速)按照霍尔开关的感应方式可将它们分为：单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、全极性霍尔开关。个磁极靠近它，输出低电位电压(低电平)或关的信号，磁场磁极离开它输出高电位电压(高电平)或开的信号，但要注意的是，单极性霍尔开关它会指定某磁极感应才有效，一般是正面感应双极性霍尔开关的感应方式：因为磁场有两个磁极N、S(正磁或负磁)，所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关(高低电平)，它一般具有锁定的作用，也就是说当磁极离开后，霍尔输出信号不发生改变，直到另一个磁极感应。另外，双极性霍尔开关的初始状态是随机输出，有可能是高电平，也有可能是低电平。全极性霍尔开关的感应方式：全极性霍尔开关的感应方式与单极性霍尔开关的感应方式相似，区别在于，单极性霍尔开关会指定磁极，而全极性霍尔开关不会指定磁极，任何磁极靠近输出低电平信号，离开输出高电平信号。考虑到实际情况，采用双极性霍尔元件，把磁珠极性来源进行脉冲计数。3.3.3系统完整电路框图(附录)四、课程设计小结与体会通过本次设计使我对霍尔元件及霍尔效应有了进一步的了解：霍尔转速传感器的稳定性好，抗外界干扰能力强，如抗错误的干扰信号等，因此不易因环境的因素霍尔转速传感器的稳定性好，抗外界干扰能力强，如抗错误的干扰信号等，因此不易因环境的因素而产生误差。霍尔转速传感器的测量频率范围宽，远远高于电磁感另外，霍尔转速传感器在防护措施有效的情况下，可