基于霍尔传感器的转速测量电路的设计及研制(附件)【字数：9537】
摘 要现今在许多生产作业当中，我们都需要测量速度。并且对测量速度的仪器的要求也变得越来越高。因此，在工业生产中对着仪器的检测啊，速度的测量啊这些方面有着很多应用的霍尔器件也是十分重要的。在通过很多很多的演示实验后，我们发现霍尔传感器测得的转速精度要远高于其他器件，并且它的准确度高，因此在发动机、电机等需要总测量速度的场合也被大量的广泛使用着。在测量速度时，将直流电机、霍尔传感器和频率电压转换器结合到实验电路中，最后在通过数码显示部分来显示速度。模拟和数字是测量速度的主要方法。类似于数字，其繁琐的硬件部分，只有一种调试功能，阻碍了它的使用。数字型是十分有利于脉冲信号的采集。该方法十分的简单且很好实施，因此在大量地方都被应用着。数字型一般是以单片机为基础的。微控制器和霍尔传感器的结合更加的有利于准确、快速和容易的测量高速。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的背景和意义 1
1.2课题应用的发展与前景 1
1.3设计的想法 1
第二章 设计的基础理论 3
2.1直流电机简介 3
2.2霍尔传感器简介 3
2.3霍尔原理简介 5
2.4 STC89C51单片机的简介 7
2.5 数码管显示部分 8
第三章 软件设计 10
3.1 程序设计步骤 10
3.2Proteus软件简介 10
3.3keil软件简介 10
3.3软件仿真 10
3.4主程序流程图 11
第四章 实验电路的硬件设计 13
4.1设计的系统框图 13
4.2器件的焊接 14
4.3硬件的制作与检测 14
结束语 15
致谢 16
参考文献 17
第一章 绪论
1.1课题的背景和意义
现今在许多工农业的器件的且需和生产作业当中，我们都需要运用到测量速度。接着直流电机也就伴随着着时代的脚步而出现。直流电机在不断发展过程里越发的难以跟上转速的测量需求，与此同时她的缺点也不断地被发现和放大。主要的表现就是在测转速的同时会不断被 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
磨损和损坏。这不仅仅增加了设备的维护时间，更严重的则是，随着器件的运行，磨损越发的剧烈，设备也更容易发生损坏，特别容易发生事故。且直流电机会导致在机械转速电机在修理碳刷和更换轴承时要被停止运行，这会延长更多的检测和维修的时间，也会降低设备寿命和影响长期的平稳的运作。
如今各式各样的不同种类的电子器件不断被开发出现。器件的工能也不断的被开发和改进，电子器件的集成安装变得十分的常见。因而原本被广泛使用的直流电动机慢慢的也被被电子脉冲测量转速的方式而取代取代。通过各种不同的实验和研究测试，发现霍尔传感器更为优异。因此他现今替代了机械测速，霍尔元器也不断地进步发展。
霍尔效应是一种磁电效应。它具有轻便，坚固长寿的特点，且耗能低不怕污染物易于安装。然后大家发现，导电流体、半导体等也是具有这类效应的，并且半导体的霍尔效应要强过金属很多。通过这类现象的研究与实验，生产出了霍尔元件，他们被广泛应用于信息处理和工业自动化技等众多领域。霍尔效应实验测量的系数可以让人们确定半导体材料载流子浓度与迁移率还有电导率等重要参数。而在20世纪的今天我们中国通过这么多年的研究设计与开发，成了也能够轻易的生产出各种性能不同，效果不同的元件的国家。
1.2课题应用的发展与前景
霍尔传感器在现如今的应用领域中被广泛的使用着，列如手机、汽车还有电脑等都十分广泛的使用着霍尔传感器。伴随着时代的技术的进步，新新设备不断出现，设备的性能也随之不断提高。单片机技术的快速发展，单片机所需要的成本越来越低，实用性越来越好，应用范围越发的广泛，因此单片机在数字测量中也得到了广泛应用，转速测量在使用单片机后既节约了资源也有效的降低了成本，还提高了工作效率。并且在调查中显示它在市场的增长也较为稳定，增长率也保持着不低的增长幅度。且在中国市场中，外国厂家为了降低成本，于是就将零部件投入中国进行生产与设计，这也算中国霍尔传感器的美好前景的原因之一。并且随着电子市场消费水平的提高，对于这一技术的挑战也是越发的激烈，所需要的人才，新新技术也越发重要因此霍尔传感器的发展前景是十分美好的。
基于霍尔传感器的转速测量也广泛的应用于民用，生产，科学等领域，往往在其中都是某产品的控制系统的核心之一，他所显示的不同的参数再不同的产业中都有不同的侧重，都是具有不可替代的作用，在国民的经济进步发展的过程里具有重大意义。
1.3设计的想法
这次设计的需要通过对霍尔传感器和单片机运行原理等的认知理解设计出转速测量电路和器件。我所开始的实验思路是设计出两个器件板块。一个为电机板块，通过输入电流带动转轴旋转，并且为了让霍尔传感器能够测量，在电机的转轴上装上两片磁铁，左右保持相反的磁性以保证旋转时的稳定。另一边为霍尔测速板块通过霍尔传感器的前切面接收转轴旋转所产生的脉冲信号，在通过处理器的运作将信号接收并在数码显示器中显示出来。
这次设计的知识包含面十分广泛，实验的内容要求也是很全面的。需要使用不同的方法来设计转速传感器并且使之能成功的去测量转速。这对于我这大学四年以来不仅仅是一个重大的考验，也是自己展示这四年所学知识的最好的一个平台，还能够使我通过这次的设计来进一步提高自己对相关知识的掌握，在进行制作器件的时候就更是自身综合能力的升华，是思想与实践的碰撞。
设计的基础理论
2.1直流电机简介
直流电机就是对其施加一定的电压就会使其转动的器件，在许多方面都有着重要的作用。
工作原理图：
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这是直流电机的工作原理：固定环永磁体放置在内部，转子上方的线圈在连接电流后产生相应的安培力。此时，如果转子上方的线圈平行于磁场方向然后转动，则磁场不再平行，因此电刷和过渡部分的接触部分将继续交替，从而导致线圈改变目前的方向，但规模不变，洛伦兹部队的方向不会改变，使电力。机器保持操作的方向。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的背景和意义 1
1.2课题应用的发展与前景 1
1.3设计的想法 1
第二章 设计的基础理论 3
2.1直流电机简介 3
2.2霍尔传感器简介 3
2.3霍尔原理简介 5
2.4 STC89C51单片机的简介 7
2.5 数码管显示部分 8
第三章 软件设计 10
3.1 程序设计步骤 10
3.2Proteus软件简介 10
3.3keil软件简介 10
3.3软件仿真 10
3.4主程序流程图 11
第四章 实验电路的硬件设计 13
4.1设计的系统框图 13
4.2器件的焊接 14
4.3硬件的制作与检测 14
结束语 15
致谢 16
参考文献 17
第一章 绪论
1.1课题的背景和意义
现今在许多工农业的器件的且需和生产作业当中，我们都需要运用到测量速度。接着直流电机也就伴随着着时代的脚步而出现。直流电机在不断发展过程里越发的难以跟上转速的测量需求，与此同时她的缺点也不断地被发现和放大。主要的表现就是在测转速的同时会不断被 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
磨损和损坏。这不仅仅增加了设备的维护时间，更严重的则是，随着器件的运行，磨损越发的剧烈，设备也更容易发生损坏，特别容易发生事故。且直流电机会导致在机械转速电机在修理碳刷和更换轴承时要被停止运行，这会延长更多的检测和维修的时间，也会降低设备寿命和影响长期的平稳的运作。
如今各式各样的不同种类的电子器件不断被开发出现。器件的工能也不断的被开发和改进，电子器件的集成安装变得十分的常见。因而原本被广泛使用的直流电动机慢慢的也被被电子脉冲测量转速的方式而取代取代。通过各种不同的实验和研究测试，发现霍尔传感器更为优异。因此他现今替代了机械测速，霍尔元器也不断地进步发展。
霍尔效应是一种磁电效应。它具有轻便，坚固长寿的特点，且耗能低不怕污染物易于安装。然后大家发现，导电流体、半导体等也是具有这类效应的，并且半导体的霍尔效应要强过金属很多。通过这类现象的研究与实验，生产出了霍尔元件，他们被广泛应用于信息处理和工业自动化技等众多领域。霍尔效应实验测量的系数可以让人们确定半导体材料载流子浓度与迁移率还有电导率等重要参数。而在20世纪的今天我们中国通过这么多年的研究设计与开发，成了也能够轻易的生产出各种性能不同，效果不同的元件的国家。
1.2课题应用的发展与前景
霍尔传感器在现如今的应用领域中被广泛的使用着，列如手机、汽车还有电脑等都十分广泛的使用着霍尔传感器。伴随着时代的技术的进步，新新设备不断出现，设备的性能也随之不断提高。单片机技术的快速发展，单片机所需要的成本越来越低，实用性越来越好，应用范围越发的广泛，因此单片机在数字测量中也得到了广泛应用，转速测量在使用单片机后既节约了资源也有效的降低了成本，还提高了工作效率。并且在调查中显示它在市场的增长也较为稳定，增长率也保持着不低的增长幅度。且在中国市场中，外国厂家为了降低成本，于是就将零部件投入中国进行生产与设计，这也算中国霍尔传感器的美好前景的原因之一。并且随着电子市场消费水平的提高，对于这一技术的挑战也是越发的激烈，所需要的人才，新新技术也越发重要因此霍尔传感器的发展前景是十分美好的。
基于霍尔传感器的转速测量也广泛的应用于民用，生产，科学等领域，往往在其中都是某产品的控制系统的核心之一，他所显示的不同的参数再不同的产业中都有不同的侧重，都是具有不可替代的作用，在国民的经济进步发展的过程里具有重大意义。
1.3设计的想法
这次设计的需要通过对霍尔传感器和单片机运行原理等的认知理解设计出转速测量电路和器件。我所开始的实验思路是设计出两个器件板块。一个为电机板块，通过输入电流带动转轴旋转，并且为了让霍尔传感器能够测量，在电机的转轴上装上两片磁铁，左右保持相反的磁性以保证旋转时的稳定。另一边为霍尔测速板块通过霍尔传感器的前切面接收转轴旋转所产生的脉冲信号，在通过处理器的运作将信号接收并在数码显示器中显示出来。
这次设计的知识包含面十分广泛，实验的内容要求也是很全面的。需要使用不同的方法来设计转速传感器并且使之能成功的去测量转速。这对于我这大学四年以来不仅仅是一个重大的考验，也是自己展示这四年所学知识的最好的一个平台，还能够使我通过这次的设计来进一步提高自己对相关知识的掌握，在进行制作器件的时候就更是自身综合能力的升华，是思想与实践的碰撞。
设计的基础理论
2.1直流电机简介
直流电机就是对其施加一定的电压就会使其转动的器件，在许多方面都有着重要的作用。
工作原理图：
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这是直流电机的工作原理：固定环永磁体放置在内部，转子上方的线圈在连接电流后产生相应的安培力。此时，如果转子上方的线圈平行于磁场方向然后转动，则磁场不再平行，因此电刷和过渡部分的接触部分将继续交替，从而导致线圈改变目前的方向，但规模不变，洛伦兹部队的方向不会改变，使电力。机器保持操作的方向。
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