1、1課程任務(wù)設(shè)計(jì)書(shū)一、主要內(nèi)容轉(zhuǎn)速是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要工作參數(shù)，也是其他參數(shù)計(jì)算的重要依據(jù)。 針對(duì)工業(yè)上常見(jiàn)的發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)了以單片機(jī)為控制核心的轉(zhuǎn)速測(cè)量系 統(tǒng)。系統(tǒng)利用霍爾傳感器作為轉(zhuǎn)速檢測(cè)元件。該系統(tǒng)要能滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速測(cè)量要求。二、基本要求實(shí)現(xiàn)基本功能完成3000字設(shè)計(jì)報(bào)告畫(huà)出電路圖發(fā)揮部分，設(shè)計(jì)超速報(bào)警，完成信號(hào)傳輸。三、主要技術(shù)指標(biāo)測(cè)量范圍06000r/min精度 5r/min工作電壓5V12V工作電流低于500mA工作環(huán)境 溫度-60C65C四、收集的資料霍爾元件原理與應(yīng)用顯示元件原理數(shù)據(jù)采樣整理單元2概述2.1系統(tǒng)組成（一）系統(tǒng)組成及工作原理1.1測(cè)速器件在測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)我們從采用了電磁感應(yīng)

2、式傳感器。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)，帶動(dòng)傳感器。這種傳感器可以將轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)變成一個(gè)對(duì)應(yīng)頻率的 脈沖信號(hào)輸出，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后輸出到計(jì)數(shù)器。脈沖信號(hào)的頻率與電 機(jī)的轉(zhuǎn)速是一種線(xiàn)性的正比關(guān)系，因此對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量，實(shí)質(zhì)上是 對(duì)脈沖信號(hào)的頻率的測(cè)量。利用STC89C51單片機(jī)的輸入捕捉功能， 可得到相鄰的兩個(gè)上升沿的時(shí)間差T，即轉(zhuǎn)速N=2H/T（rad/s）。1.2信號(hào)處理部分信號(hào)預(yù)處理電路包含待測(cè)信號(hào)放大、波形變換、波形整形電路等 部分，其中放大器實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)信號(hào)的放大，降低對(duì)待測(cè)信號(hào)的幅度要 求，實(shí)現(xiàn)對(duì)小信號(hào)的測(cè)量；通過(guò)比較器使霍爾元件傳感器產(chǎn)生的模擬 信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。1.3處理器計(jì)數(shù)部分利用STC89C

3、51單片機(jī)的輸入捕捉功能，可得到相鄰的兩個(gè)上升 沿的時(shí)間差，從而計(jì)算出轉(zhuǎn)速。1.4顯示部分通過(guò)晶體管顯示測(cè)得的轉(zhuǎn)速。（二）轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)組成框圖系統(tǒng)由霍爾元件傳感器、信號(hào)預(yù)處理電路、處理器、顯示器等部 分組成。傳感器部分采用霍爾傳感器，負(fù)責(zé)將電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為脈沖 信號(hào)。信號(hào)預(yù)處理電路包含待測(cè)信號(hào)放大、波形變換、波形整形電路 等部分，其中放大器實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)信號(hào)的放大，降低對(duì)待測(cè)信號(hào)的幅度 要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)小信號(hào)的測(cè)量；通過(guò)比較器使霍爾元件傳感器產(chǎn)生的模 擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。處理器采用STC89C51單片機(jī)，顯示器采 用8位LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示。系統(tǒng)組成框圖如圖所示。轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)組成框圖（三）系統(tǒng)原理設(shè)

4、計(jì)VCC轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)安裝圖2.2霍爾傳感器的原理 霍爾效應(yīng)如圖1所示，在半導(dǎo)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(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方 向上，將產(chǎn)生電勢(shì)差為uh的霍爾電壓，邛=應(yīng) 它們之間的關(guān)系為點(diǎn) 。式中d為薄片的厚度，k稱(chēng)為霍爾系數(shù)，它的大小與薄片的材料有關(guān)。上述效應(yīng)稱(chēng)為霍爾效應(yīng)，它是德國(guó)物理學(xué)家霍爾于1879年研 究載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)的?；魻杺鞲衅骶褪抢没魻栃?yīng)制作的傳感器。3霍爾傳感器測(cè)速系統(tǒng)的單元電路3.1由OH713組成的測(cè)速電路圖Ti： *C4 *=TVO*1V.恣：A:】11 、丁3.2霍爾傳感器OH713OH713電路

5、內(nèi)部由反向電壓保護(hù)器、電壓調(diào)整器，霍爾電壓發(fā)生 器，差分放大器，史密特觸發(fā)器和集電極開(kāi)路輸出級(jí)組成，能將變化 的磁場(chǎng)訊號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓輸出。極限參數(shù)：（T25C）電源電壓V4.5-24VCC輸出負(fù)載電流I25mAO工作溫度范圍T-4085CA 貯存溫度范圍T-55150CS 功能方框圖:Pin3.VoutPin2.GND功能方框圖:Pin3.VoutPin2.GND4霍爾傳感器的硬件電路設(shè)計(jì)4.1整個(gè)測(cè)速原理圖rl?iTF pslsiKTEn.i ，i rasrrir 15,XuTDM L03 vnF1J4.1整個(gè)測(cè)速原理圖rl?iTF pslsiKTEn.i ，i rasrrir 15,Xu

6、TDM L03 vnF1JpaxiWm rMtmi mapj;iPl X M.i rmE2JL訴 TMJMdRZJ9LKE3ER*F.+L.IEIQL3LM1ALE reedPFJJWE rOJIADTH3TKUUMn-LLU-aKTai2MUMKl1laiOUWMX1XLI:一齡喜=杳 i=i=Ehhmfe.4.2各個(gè)硬件所對(duì)應(yīng)的功能4.P1 口是顯示部分，將單片機(jī)內(nèi)部的信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái);P3.0開(kāi)始按鈕；P3.1重新測(cè)試按鈕；5基于霍爾傳感器測(cè)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)5.1軟件流程圖5.2程序設(shè)計(jì)#include#include #include#define D P1 sbit start

7、=P30;sbit reset=P31;sbit alarm=P07;sbit wei=P21;sbit duan=P20;unsigned char location = 0 xff,0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7;unsignedchartable = 0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f ;unsigned char Temp4;/業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè) /* 延時(shí)函數(shù)ms個(gè)ms業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)

8、業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)/ * void delay(unsigned ms) unsigned x,y;for(x=ms;x0;x-)for(y=110;y0;y-);/業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè) /* 單個(gè)字符顯示函數(shù)/業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)* void char_print(int e,int j)wei=0;duan=0;D=locatione;wei=1;wei=0;D=j;duan=1;duan=0;/業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)* 分離函數(shù)

9、，將分離出來(lái)的各位數(shù)字保存到數(shù)組中去/業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)*void display(unsigned int x)Temp0= tablex%10;Temp1= tablex/10%10;Temp2=tablex/100%10;Temp3=tablex/1000%10;/業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè) /* 定時(shí)器初始化業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)/ *void init_timer(void) EA=0;void init_timer(void) EA=0;

10、TCON=0 x0;器；TMOD=0 x51;TH0=0 x15;TL0=0 xa0;/禁止所有中斷/關(guān)閉T0定時(shí)器；T1計(jì)數(shù)/都處于方式1,/ 定時(shí) 0.06s/業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè) *顯示初始化業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)/ * void init_display()wei=0;duan=0;D=0 x3f;duan=1;delay(2);duan=0;D=0 x7;wei=1;delay(2);wei=0;/業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè) /*定時(shí)函數(shù)12svoi

11、d time(void) int n;/for(n=200;n=0;n-) init_timer();TR0=1;while(!TF0) ;TR0=0;TF0=0;void main(void) unsigned int count;P1=0 xff;while(1) alarm=1;/這個(gè)和硬件有關(guān)flag=0;TH1=0 x0;/計(jì)數(shù)器初值TL1=0 x0;init_display();init_timer();while(1) while(!flag) if(start=0) flag=1;/啟動(dòng)按鈕；需要定義else continue;flag=0;/參數(shù)恢復(fù)TR1=1;/開(kāi)始計(jì)數(shù)ti

12、me();/TR0=0;count=(TH16000)int g;for(g=50;g=0;g-)alarm=alarm;/提前定義，與硬件有關(guān);報(bào)警delay(20);/else while(reset)/提前定義，停止位 char_print(1,Temp0);delay(2);char_print(2,Temp1);delay(2);char_print(3,Temp2);delay(2);char_print(4,Temp3);delay(2);break;一、要學(xué)會(huì)搜集和查閱資料。對(duì)我們接觸的許多東西，我們可能 沒(méi)有學(xué)過(guò)的，甚至沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)的，我們要學(xué)會(huì)從各種渠道去搜集關(guān)于 這個(gè)方面的知識(shí)，去學(xué)習(xí)它，知道可以應(yīng)用它。二、如何完成一個(gè)任務(wù)。對(duì)于我們接觸到一個(gè)任務(wù)時(shí)，我們要學(xué) 會(huì)對(duì)這個(gè)任務(wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化到我們所熟悉的知識(shí)上來(lái)。三、對(duì)于我們?cè)谧鲈O(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)