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發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:718
· .本設計采用STC89C51/52(與AT89S51/52、AT89C51/52通用,可任選)單片機作為主控制器
· 2.采用霍爾傳感器非接觸式測電機轉速
· 3.LCD1602液晶顯示當前的轉速,轉速單位為轉/分(RPM)。和顯示當前的pwm占空比0~100%。
· 4.電機的速度可以通過按鍵調整,也可以開始暫停,正轉和反轉。
注意:磁鐵和霍爾元件最近距離在2mm左右,太近可能會在電機轉動時碰到霍爾元件,太遠霍爾元件可能會檢測不到磁鐵。
使用說明:
液晶屏第一行顯示電機轉速,第二行顯示占空比,占空比數(shù)值越大,電機轉速越快。
系統(tǒng)一共有6個按鍵,單片機附近的獨立按鍵是系統(tǒng)的復位按鍵,按下單片機會復位。
下面一排是控制按鍵:
1鍵:加速鍵,可以短按,占空比加1,也可長按,占空比連續(xù)加;
2鍵:減速鍵,可以短按,占空比減1,也可長按,占空比連續(xù)減;
3鍵:正轉切換鍵,按下后電機正轉;
4鍵:反轉切換鍵,按下后電機反轉;
5鍵:開始暫停鍵,按一下開始,再按一下暫停。
電路原理圖如下:
仿真原理圖如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載)
PCB圖+布局圖+焊接圖:
單片機源程序如下:
#include
}
}
if(num3==0)
{
delay(5);
if(num3==0)
{
j=j+1;
displayj();
}
}
if(num4==0)
{
delay(5);
if(num4==0)
{
j=j-1;
displayj();
}
}
if(num5==0)
{
delay(5);
if(num5==0)
{
while(num5==0) ;
kai=1-kai;
}
}
}
void display()
{
write_com(0x82);
zhuansu=zhuansu*30; //將兩秒內的計數(shù)乘以30得到轉每分
su=zhuansu*0.01*2*3.14/2;
qian=(su/1000)%100;
write_data(qian+0x30);
bai=(su/100)%10;
write_data(bai+0x30);
shi=(su/10)%10;
write_data(shi+0x30);
write_data('.');
ge=su%10;
write_data(ge+0x30);
write_com(0xd0);
}
void displaym()
{
write_com(0xc4);
if(m/200%10!=0)
write_data(m/200%10+0x30); //如果占空比百位不為0則顯示百位否則顯示空格
else
write_data(' ');
if(m/200%10==0&&m/20%10==0)
write_data(' ');
else
write_data(m/20%10+0x30); //如果占空比小于10 十位正常顯示 否則顯示空格
write_data(m/2%10+0x30); //顯示個位
}
void displayj()
{
write_com(0xcb);
if(j/100%10!=0)
write_data(m/100%10+0x30);
else
write_data(' ');
if(j/100%10==0&&j/10%10==0)
write_data(' ');
else
write_data(j/10%10+0x30);
write_data(j/1%10+0x30);
write_com(0xd0);
}
void main()
{
flag_1=0;
m=100; //占空比為100
zhuansu=0; //轉速初值0
flag=0;
zheng=1; //初始化電機正轉動
fan=0;
j=67;
init(); //初始化
while(1)
{
keyscan(); //鍵盤掃描程序
if(su>j*10)
{
kai=0;
beep=~beep;
delay(500);
kai=1;
m-50;
}
}
}
void int1()interrupt 2 //外部中斷1脈沖技術記錄電機的轉速 電機轉一圈zhuansu加一
{
zhuansu++;
}
void int2()interrupt 1 //定時器0顯示轉速
{
TH0=0xdc;
TL0=0x00;//定時10ms
flag++;
if(flag==200) //計時到達2s
{
display(); //顯示轉速
zhuansu=0; //轉速置0
flag=0;
}
}
void int3()interrupt 3 //產(chǎn)生PWM
{
TH1=0xff;
TL1=0x00;//定時100us
flag_1++;
if(flag_1>199)
flag_1=1;
if(kai==1) //如果kai==1電機啟動
{
if(zheng==1) //電機正轉
{
if(flag_1<m) 小于占空比m輸出pwm="0輸出電壓為1" {out="0;" out1="1;}" else="" {="" out="1;" }="" if(fan="=1)" 電機反轉="" if(flag_1<m)="" 大于m輸出pwm="1輸出電壓為0" if(kai="=0)" kai="0電機停止轉動" ……………………="" …………限于本文篇幅="" 余下代碼請從51黑下載附件…………="" 復制代碼="" 所有資料51hei提供下載:="" 51單片機測速.rar="" (4.75="" mb,="" 下載次數(shù):="" 843)="" 2018-5-21="" 11:56="" 上傳="" 點擊文件名下載附件="" 程序+仿真+原理介紹="" 硬件電路.pdf="" (217.19="" kb,="" 299)="" 設計電路圖=""
霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應制作的一種磁場傳感器?;魻栃谴烹娦囊环N,這一現(xiàn)象是霍爾(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金屬的導電機構時發(fā)現(xiàn)的。后來發(fā)現(xiàn)半導體、導電流體等也有這種效應,而半導體的霍爾效應比金屬強得多,利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件,廣泛地應用于工業(yè)自動化技術、檢測技術及信息處理等方面?;魻栃茄芯堪雽w材料性能的基本方法。通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數(shù),能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。
由霍爾效應的原理知,霍爾電勢的大小取決于:Rh為霍爾常數(shù),它與半導體材質有關;I為霍爾元件的偏置電流;B為磁場強度;d為半導體材料的厚度。
對于一個給定的霍爾器件,當偏置電流 I 固定時,UH將完全取決于被測的磁場強度B。
一個霍爾元件一般有四個引出端子,其中兩根是霍爾元件的偏置電流 I 的輸入端,另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構成外回路,就會產(chǎn)生霍爾電流。一般地說,偏置電流的設定通常由外部的基準電壓源給出;若精度要求高,則基準電壓源均用恒流源取代。為了達到高的靈敏度,有的霍爾元件的傳感面上裝有高導磁系數(shù)的鍍膜合金;這類傳感器的霍爾電勢較大,但在0.05T左右出現(xiàn)飽和,僅適用在低量限、小量程下使用。
在半導體薄片兩端通以控制電流I,并在薄片的垂直方向施加磁感應強度為B的勻強磁場,則在垂直于電流和磁場的方向上,將產(chǎn)生電勢差為UH的霍爾電壓。
磁場中有一個霍爾半導體片,恒定電流I從A到B通過該片。在洛侖茲力的作用下,I的電子流在通過霍爾半導體時向一側偏移,使該片在CD方向上產(chǎn)生電位差,這就是所謂的霍爾電壓。
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霍爾電壓隨磁場強度的變化而變化,磁場越強,電壓越高,磁場越弱,電壓越低,霍爾電壓值很小,通常只有幾個毫伏,但經(jīng)集成電路中的放大器放大,就能使該電壓放大到足以輸出較強的信號。若使霍爾集成電路起傳感作用,需要用機械的方法來改變磁感應強度。下圖所示的方法是用一個轉動的葉輪作為控制磁通量的開關,當葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時,磁場偏離集成片,霍爾電壓消失。這樣,霍爾集成電路的輸出電壓的變化,就能表示出葉輪驅動軸的某一位置,利用這一工作原理,可將霍爾集成電路片用作用點火正時傳感器?;魻栃獋鞲衅鲗儆诒粍有蛡鞲衅鳎型饧与娫床拍芄ぷ?,這一特點使它能檢測轉速低的運轉情況。
基于51單片機和霍爾傳感器的轉速測量儀
摘要
系統(tǒng)由傳感器、
信號處理、
系統(tǒng)軟件等部分組成。
傳感器采用霍爾開關傳感器
(J
K8002C)
,負責將轉速轉化為脈沖信號;信號處理電路(反相器74LS14)
包含待測信號整形反相等部分,波形變換和波形整形電路實現(xiàn)把正負交變的信號波形
變換成可被單片機接受的
TTL/CMOS
兼容信號。
處理器采用51單片機,顯示器采
用單片機開發(fā)板自帶的
8
位
LED
數(shù)碼管動態(tài)顯示。
課題背景
在工農業(yè)生產(chǎn)和工程實踐中,經(jīng)常會遇到各種需要測量轉速的場合,測量轉速的
方法分為模擬式和數(shù)字式兩種。模擬式采用測速發(fā)電機為檢測元件,得到的信號是模
擬量,控制系統(tǒng)的硬件部分非常復雜,功能單一,而且系統(tǒng)非常不靈活、調試困難。
數(shù)字式通常采用光電編碼器、圓光柵、霍爾元件等為檢測元件,得到的信號是脈沖信
號。單片機技術的日新月異,特別是高性能價格比的單片機的出現(xiàn),轉速測量普遍采
用以單片機為核心的數(shù)字式測量方法,使得許多控制功能及算法可以采用軟件技術來
完成。采用單片機構成控制系統(tǒng),可以節(jié)約人力資源和降低系統(tǒng)成本,從而有效的提
高工作效率。
本課題,
是要利用霍爾傳感器來測量轉速。
由磁場的變化來使霍爾傳感器產(chǎn)生脈沖,
由單片機計數(shù),經(jīng)過數(shù)據(jù)計算轉化成所測轉速,再由數(shù)碼管顯示出來。
1.
硬件部分概述
1
.
1
系統(tǒng)組成框圖
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