传感器课程设计---开关门显示器的设计

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1、开关门显示器的设计开关门显示器的设计 摘要 传感器技术是现代信息技术的主要内容之一。 传感器是将能够感 受到的及规定的被测量按照一定的规律转换成可用输出信号的器件 或装置， 通常由敏感元件和转换元件组成， 其中敏感元件是指传感器 中能直接感受或响应被测量（输入量）的部分；转换元件是指传感器 中能将敏感元件感受的或响应的被探测量转换成适于传输和测量的 电信号的部分。 车用传感器是电子控制系统的主要组成部分之一， 在实现车辆电 子化中占有举足轻重的地位。 一辆电子控制系统比较完整的豪华轿车 中，几乎可以有20-“30个霍尔传感器用于下列工作状态的测量和 控制：在汽车汽缸点火器中作电子断续分电点火用

2、；作汽车发动机转 速和曲轴角度传感器； 作各种自动门窗的开关系统；作速度表和里程 表； 作防锁死刹车系统(ABS)中的速度传感器； 各种液体液位检测器； 作各种用电负载的电流检测及工作状态诊断；发动机熄火检测； 作自 动刹车系统(替代手刹)中的速度传感器； 作蓄电池充电的电流控制器 等。 在自动控制系统的电子电路中，普遍使用的是霍尔开关， 它能够 感受接近物体磁通的变化， 利用这种传感器对接近物体磁通变化的敏 感特性达到控制开关通、断的目的，并使用数码管实现显示功能。 关键词关键词：电动车门；霍尔效应；霍尔传感器；数码管 - 1 - 一、设计要求 利用霍尔传感器作为控制核心， 实现车门开关状态

3、的显示与提醒 功能。 二、实验原理分析和相关元件介绍 元件清单：元件清单： 2.1 经典霍尔效应 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，产生横向电位差的物理现象。 如果在一块矩形半导体薄片上沿 x 轴方向通以电流，。，在 z 轴方向上加磁场 B，则在垂寅于电流和 磁场的方向(即 Y轴方向)上产生电势差 VH， 这一现象称为霍尔效应。 VH 称为霍尔电压。产生霍尔效应的原因是形成电流的做定向运动的 带电粒子即载流子（N 型半导体中的载流子是带负电荷的电子，P 型 半导体中的载流子是带正电荷的空穴） 在磁场中所受到的洛伦兹力作 用而产生的。 2.2 霍尔传感器 霍尔传感

4、器外观图（a）和引脚图（b） 元件名称 规格 数量 备注 霍尔传感器 一个 发光二极管(绿色) 一个 发光二极管(红色) 一个 七段数码管 共阳 一块 电 阻 1k 一支 滑动变阻器 0500 一个 - 2 - 引脚 1 接高电平 12V 高电平 引脚 2 接地 引脚 3 输出电压 2.3 霍尔接近开关 霍尔开关是开关型霍尔集成电路的一种应用形式。 首先， 开关型 霍尔集成电路输出的是数字信号，“0”代表低电平，“1”代表高 电平。其次，霍尔器件是一种磁电转换的磁敏传感器，它可以感受磁 场的变化，因此需要使用磁性物体作为其接近物体，通过霍尔开关检 测磁性物体的存在与否，达到控制开关通、断的目的。 中，磁极的 轴线与霍尔接近开关的轴线在同一直线上。 当磁铁随运动部件移动到 距霍尔接近开关几毫米时，霍尔接近开关的输出由高电平变为低电 平。 2.4 七段数码管 - 3 - 2.4.1 七段数码管引脚 数码管实际上是由 7 个发光管组成 8 字形构成的， 加上小数点就 是 8 个。这些段分别由字母 a,b,c,d,e,f,g,dp 来表示。当数码管特 定的段加上