基于霍尔传感器的转速测量设计

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1、南京大学毕业论文题目基于霍尔传感器的转速测量设计摘要在工程实践中，经常碰到需要测量转速的场合，而单片机作为一款性价比很高的微控制器在测速系统有着广泛的应用。首先，本文叙述了单片机测量转速的系统构成及转速测量的几种常用方法。其次，介绍了一种基于89C51单片机的电动机测速系统，该系统利用霍尔传感器产生脉冲信号，通过定时算法程序，将转速结果实时显示出来。最后，对测量指标进行了分析、比较并提出改进方案。关键词：单片机；转速测量；霍尔传感器AbstractAbstract（外语专业的需要）Inengineeringpractice,oftenneedtome

2、asuretherotationalspeed,microcontrollerandmicrocontrollerasaveryhighpriceiswidelyusedinthevelocitymeasurementsystem.Firstly,thispaperdescribesseveralmethodsofmeasuringspeedandspeedmeasurementsystem.Secondly,introducesakindofmotorspeedmeasurementsystembasedon89C51MCU,thesystemby

3、Holzersensorgeneratesapulsesignal,throughthetimingalgorithmprocedures,willspeedresultsinrealtimedisplay.Finally,analyzedthemeasurementindexes,andputforwardtheimprovementscheme.Keywords:singlechip;tachometricsurvey；speed目录目录摘要IABSTRACT（外语专业的需要）II第一章绪论11.1课题的背景11.2课题的目的及意义11.3设计思

4、路与内容1第二章基于单片机的转速测量原理32.1转速的测量原理32.2转速的测量方法32.2.1测频法“M法”32.2.2测周期法“T法”42.2.3测频测周法M/T法52.3误差和精度分析52.3.1“M法”测量误差分析52.3.2“T法”测量误差分析62.3.3“M/T法”测量误差分析6第三章霍尔传感器测转速系统的单元电路介绍83.1单片机的介绍83.2霍尔传感器选型103.3开关霍尔传感器的性能分析103.4系统显示电路介绍123.4.174HC595的介绍123.4.2数码管介绍13第四章电路的硬件设计154.1设计的方框图154.2程序流程

5、图164.2单元电路的设计174.2.1单片机主控电路设计174.2.2脉冲产生电路设计184.2.3按键电路设计194.2.4数码管结构和显示原理204.3电路的整机原理图的设计（分析工作原理）21第五章软件设计235.1单片机转速程序设计思路及过程235.1.1单片机程序设计思路235.1.2单片机转速计算程序235.1.3二-十进制转换程序2429目录5.2程序设计26第六章总结与展望27致谢28参考文献2929第一章绪论第一章绪论1.1课题的背景在直流电机的多年实际运行的过程中，机械测速电机不足之处日益明显，其主要表现为直流测速电机DG中的炭

6、刷磨损及交流测速发电机TG中的轴承磨损，增加了设备的维护工作量，也随着增加了发生故障的可能性；同时机械测速电机在更换炭刷及轴承的检修作业过程中，需要将直流电动机停运，安装过程中需要调整机械测速电机轴与主电机轴的同轴度，延长了检修时间，影响了设备的长期平稳运行。随着电力电子技术的不断发展，一些新颖器件的不断涌现，原有器件的性能也随着逐渐改进，采用电力电子器件构成的各种电力电子电路的应用范围与日俱增。因此采用电子脉冲测速取代原直流电动机械测速电机已具备理论基础，如可采用磁阻式、霍尔效应式、光电式等方式检测电机转速。经过比较分析后，决定采用测速齿轮和霍尔元

7、件代替原来的机械测速电机。霍尔传感器作为测速器件得到广泛应用。霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器。霍尔效应这种物理现象的发现，虽然已有一百多年的历史，但是直到20世纪40年代后期，由于半导体工艺的不断改进，才被人们所重视和应用。我国从70年代开始研究霍尔器件,经过20余年的研究和开发,目前已经能生产各种性能的霍尔元件,霍尔传感器具有灵敏度高、线性度好、稳定性高、体积小和耐高温等特点。1.2课题的目的及意义在实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中,常需要分时或连续测量

8、和显示其转速及瞬时转速。要测速，首先要解决是采样问题。在使用模技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测