无锡职业技术学院毕业设计（论文）题目基于单片机的霍尔转速表设计英文并列题目Design of Hall Tachometer Based on Single Chip Microcomputer院系物联网技术学院班级学生姓名学号指导老师（1）职称指导老师（2）职称答辩委员会主任钱晓忠主答辩人二零一八年四月基于单片机的霍尔转速表设计摘要：时代在进步，科技在发展，单片机技术的应用也得到广泛运用。
本文中我采用了AT89C51单片机和霍尔传感器来测量转速，随着单片机应用的发展，对脉冲信号的处理能力越来越强。
数字化系统的增强，旋转测量系统已经可以全数字化。
这个系统通过各个方案的对比，我决定采用霍尔传感器，AT89C51单片机和LED显示。
画出了各个部分的电路图，最后对系统做了程序设计并进行了分析。
该项目完成了软件和硬件系统的设计，实现了旋转测量系统的测量、转速的计算与显示、键盘的启动和停止功能，并完成了程序的要求设计。
关键词：51单片机；转速测量；霍尔传感器Speed measurement of Holzer sensor based on single chipmicrocomputerAbstract：With the progress of the times and the development of science and technology, the application of single chip technology has also been widely used. In this paper, I used AT89C51 microcontroller and Holzer sensor to measure the speed. With the development of MCU application, the processing ability of pulse signal is becoming stronger and stronger. With the enhancement of digital system, the rotation measuring system has been digitalized. Through comparison of various schemes, the system decided to use Holzer sensor, A T89C51 microcontroller and LED display. The circuit diagram of each part is drawn. Finally, the system is programmed and analyzed.The project completed the design of the software and hardware system, realized the measurement of the rotating measuring system, the calculation and display of the speed, the starting and stopping functions of the keyboard, and completed the requirements of the program. Design。
Keywords :monolithic integrated circuits; speeds measure; Hall element目录第一章绪论 (1)1.1本课题研究意义 (1)1.2转速测量在国内外的研究 (1)1.3课题研究的内容 (2)第二章转速测量系统的总体方案 (3)2.1转速测量的一般方法 (3)2.2硬件的总体思路 (3)2.3软件设计思路 (4)第三章系统硬件设计 (5)3.1转速测量原理 (5)3.1.1测频法"M法" (5)3.1.2测周期法"T法" (6)3.1.3测频测周法M/T法 (6)3.1.4误差和精度分析 (7)3.1.5"T法"测量误差分析 (8)3.2 转速测量传感器的比较和选用 (8)3.2.1开关型霍尔传感器用于测转速 (8)3.2.2对射式红外传感器用于测转速 (9)3.2.3开关型霍尔元件 (10)3.2.4霍尔传感器的应用 (11)3.2.5 UGN3144霍尔开关元件 (11)3.3反射式转速测量系统的硬件设计 (13)3.3.1 AT89C51单片机的性能和特点 (13)3.3.2 Arduino微处理器的性能和特点 (14)3.3.3 控制电路处理器的比较和选用 (16)3.3.4复位电路 (16)3.3.5 时钟电路 (17)3.3.6显示电路系统方案的选择 (18)3.3.7 HD7279接口 (21)3.3.8键盘电路 (24)第四章系统软件设计 (25)4.1单片机的总体设计思路 (25)4.2单片机转速设计思路过程 (26)4.2.1单片机速度计算程序 (27)4.2.2 2—10进制的程序 (28)4.2.3 显示程序 (28)第五章硬件调试 (31)5.1硬件调试 (31)第六章总结与致谢 (32)参考文献 (34)附录 (35)第一章绪论1.1本课题研究意义随着科学技术的改进,尤其是单片机技术的应用,全数字测量速度系统因其功能强大、成本低而得到了广泛的应用。
使用传统的接触式测量器、时钟旋转速度等已被忽略;并利用已知的频闪和测量方法测量轴速同步闪速测量仪,接触式的仪容还是一如既往的。
应用程序降到下一个地位。
以下是非接触电子或数字测量器。
这种速度大多具备体积小,轻分量,能精确地读,便利,容易完成电脑的画面显示和印刷输入。
能够反映延续变速均匀速度测定发动机稳固形态,也可以用来测量刹时转速在这个特定的工夫距离足够小的情况下。
利用速度测定的运用,科学技术的教育,民间产品普遍往往成为产品和系统的核心区域,集中在各种参数的集中运用中但作为一个一般的速度测量系统应用在国民经济的有重要的意义。
1.2转速测量在国内外的研究速度是能量设备和动态力学性能测试的重要特征参数,因为功率机的许多特性参数都基于其功能和速度来确定,如置换压缩机、轴功率而发动机输入功率等,与振动、能源机械、管路气体脉动的部件磨损、速度有很重要关联。
测量速度有多种方法,测量仪器种类繁多,传统的测量发动机转速的措施,用电光测量仪测定引擎的转速。
这样测量时,光标纸必须贴在引擎轴上。
同时要求测量员在很短的范围内控制测速器和游标纸之间的距离,所以测量是非常不方便的,以往使用的接触式测量仪,如离心转速计、磁转速计、微型发电机转速计和时钟定时转速计等,已被忽视;而利用已知的频率闪光和测量方法测量轴速同步闪速仪,非接触式仪器仍然存在。
应用,而且降级为二级状态。
以下是非接触式电子和数字测量仪器。
该速度具有小型、轻量、读数准确、方便、计算机屏幕显示和印刷输出等优点。
能反映连续转速变化,可表示发动机稳定状态的速度确定,它也可以用来测量在一个足够小的时间间隔的瞬时速度。
测速应用系统普遍运用于工业生产、科学技术教育、百姓用电等各个领域。
所有的参数都集中在不同的应用程序中。
不仅方便了人们的生活而且提高了经济的水平。
1.3课题研究的内容1.对速度测量理论进行了详细的分析。
对三种方法("T"法、频率测量法"m"法、周期性频率"m/T"测量方法)的速度特性进行了定性比较,并在高、中、低速条件下对其适用性进行了分析。
在结合了相关计算和准确度的情况下我才用了"m"法来阐述转速测量的原理。
2.用所学对单片机的了解和原理的分析,决定采用电机的方法测量完成了硬件系统的构成。
3.依据设计办法,建立了单片机定时器/计数器,设计并解释了"M "方法中定时/计数器的性能和用法,4.通过计算来显示程序,画出主程序的步骤,对系统的控制进行设计,写出源程序的代码。
第二章 转速测量系统的总体方案2.1转速测量的一般方法转速测量方法有很多主要如下图，图1显示测量图。
图1转速测量框图2.2硬件的总体思路通过对设计整体要求,按照所学知识结构,运用相关的器材零件,在原理图上进行操作,速度是过程中使用的参数。
这种方法在现代科学技术发展的准确性和范围上并不适用。
数字测量系统广泛被使用着,在测量范围内,测量精度大幅提高。
测速系统主要由霍尔传感器、单片机和显示器、键盘电路组成。
传感器UGN 3144霍尔传感器将速度转换为脉冲数。
利用集成的霍尔元件,脉冲信号可以直接放置在单片机、STC89C 51单片机中,利用动态LED 显示的7段数码管显示,用该系统进行，如下框图2。
采用电源作为双电源,将继电器驱动器及其外围电路与电源完全分开。
光耦合器被用于传输信号。
这个方法虽然不能如单电源的电源方便,但是可以消除继电器作业的干扰,进一步提高了系统的稳定性。
转速信号拾取 整形 倍频 单 片机 显示 接口 芯片 显示键盘驱动电路图2 转速测量系统的总体框图2.3软件设计思路软件需要解决的设置定时器0的数量和外部中断0,因为测量的速度范围很大,所以低速和高速都考虑进去,关键在于实现四个字节的程序除了三个字节。
显示部分。
一个二进制到十进制转换程序是必需的。
一个程序转换成一个未压缩的BCD 可以通过调用一个查找程序来发送到显示。
软件工作流:霍尔传感器利用磁电效应产生周期性脉冲。
中断信号被发送到微控制器的外部中断0(P3.2)端口。
计时器在内部计时。
Th0和TL0的初始值为0。
除数的下两个字节。
软件记录器的中断和定时器0的数目作为除数。
字节。
中断之后。
内部存储器值被读取为除数。
调用除法程序计算速度。
然后,使用一系列二进制数变换来调用表显示程序。
该程序显示在LED 上。
速度部分软件设计概念:STC89C51微控制器P3.2端口接收传感器信号。
一个外部中断服务程序INT0被写入读取数字值的3个字节。
0计数的初始值被重置为下一个计数和计算。
2字节的二进制-3字节(bcd)转换器bcd 被启动。
然后,将10进转换成非压缩的bcd 程序。
最后的呼叫启动程序被发送到显示器。
该软件的详细设计将在接下来的章节中详细介绍。
传感器电路显示 驱动电路STC89C51单片机 时钟电路键盘电路 复位电路第三章 系统硬件设计3.1转速测量原理3.1.1测频法"M 法"在必要的测量时间t 内,测量由脉冲发生器产生的脉冲数,以测量M1的速度。
如图3所示:图3“M ”法测量转速脉冲 在时间t 中,转向轴的弧度为Y,速度S 可以从底部反射。