霍尔传感器课程设计---霍尔元件小车测速系统设计

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1、 I 电气与电子信息工程学院电气与电子信息工程学院 传感器及检测技术课程设计报告传感器及检测技术课程设计报告 设计题目：设计题目： 霍尔元件小车测速霍尔元件小车测速系统设计系统设计 专业班级：专业班级： 电子信息科学与技术电子信息科学与技术 081 班班 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 设计时间：设计时间： 2011.12.122011.12.23 目 录 教师评语： 成绩 评阅教师 日期 II 1 绪 论 . 1 1.1 设计任务 1 1.2 方案分析论证 1 2 基于霍尔传感器的电机转速测量系统硬件设计 . 2 2.1 电机转速测量系统的硬件电路设计 2 2.2

2、 霍尔传感器测量电路设计 4 2.3 单片机 AT89C51 . 8 2.4 显示电路设计 . 11 2.5 系统软件设计 . 14 3 系统仿真和调试 16 3.1 Proteus 软件 16 3.2 硬件调试 . 17 3.3 软件调试 . 19 3.4 软硬件联调 . 19 4 结 论 21 参考文献 . 22 附录 硬件实物图 . 23 1 1 1 绪绪 论论 1.1 设计任务设计任务 1.1.1 1.1.1 课程设计目的：课程设计目的： 通过传感器及检测技术课程设计，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。 1.1.2

3、1.1.2 课程设计题目：课程设计题目： 霍尔元件小车测速系统设计 1.1.3 1.1.3 课程设计内容：课程设计内容： 1、 霍尔元件测霍尔元件测速速系统设计系统设计 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，使之具有以下功 能： 1）LED 数码管显示小车的行驶距离（单位：cm） 。 2）具有小车前进和后退检测功能，并用指示灯显示。 3）记录小车的行驶时间，并实时计算小车的行驶速度。 4）距离测量误差2cm。 5）其它。 1.2 方案分析论

4、证 1.2.1 1.2.1 霍尔测速模块论证与选择霍尔测速模块论证与选择 方案一：采用型号为 A3144 的霍尔片作为霍尔测速模块的核心，该霍尔片体积小， 安装灵活，价格合理，可用于测速，可与普通的磁钢片配合工作。 方案二：采用型号为 CHV-20L 的霍尔元器件作为霍尔测速模块的核心,该霍尔器件 额定电流为 100mA,输出电压为 5V,电源为 1215V。体积较大，价格昂贵。 因此选择方案一。 1.2.2 1.2.2 单片机模块论证与选择单片机模块论证与选择 方案一：采用型号为 AT89C51 的单片机作为主控制器，使用霍尔传感器进行测量的 直流电机转速测量系统。AT89C51 是带 4K 字节闪烁可编程擦除只读存储器的低电压、高 性能 CMOS8 位微处理器。它将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，为许多 控制提供了灵活性高且价格低廉的方案3。 2 方案二：采用单片机 C8051F060 作为