發布日期：2022-10-09 點擊率：772
· .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，占空比數值越大，電機轉速越快。
系統一共有6個按鍵，單片機附近的獨立按鍵是系統的復位按鍵，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，占空比連續加；
2鍵：減速鍵，可以短按，占空比減1，也可長按，占空比連續減；
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:="" 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=""
霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器。霍爾效應是磁電效應的一種，這一現象是霍爾(A.H.Hall，1855—1938)于1879年在研究金屬的導電機構時發現的。后來發現半導體、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，利用這現象制成的各種霍爾元件，廣泛地應用于工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面。霍爾效應是研究半導體材料性能的基本方法。通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數，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。
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，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。霍爾效應傳感器屬于被動型傳感器，它要有外加電源才能工作，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
系統由傳感器、
信號處理、
系統軟件等部分組成。
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
用單片機開發板自帶的
8
位
LED
數碼管動態顯示。
課題背景
在工農業生產和工程實踐中，經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字式兩種。模擬式采用測速發電機為檢測元件，得到的信號是模
擬量，控制系統的硬件部分非常復雜，功能單一，而且系統非常不靈活、調試困難。
數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，轉速測量普遍采
用以單片機為核心的數字式測量方法，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，可以節約人力資源和降低系統成本，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生脈沖，
由單片機計數，經過數據計算轉化成所測轉速，再由數碼管顯示出來。
1.
硬件部分概述
１
.
１
系統組成框圖
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