基于霍尔传感器

精品文档---下载后可任意编辑测量系统设计摘要电动机作为机械化、电气化和自动化的原动机，广泛应用于国民经济建设、国防建设、科学技术讨论和人民物质文明生活的各个领域。电机是生产过程中应用十分广泛的装置，对其转速进行准确测量就显得十分必要。本文介绍了霍尔传感器测速的原理，设计了基于单片机 AT89C51 的直流电机转速测量系统。完成了电机转速测量系统的硬件电路设计、霍尔传感器测量电路的设计、显示电路的设计。测量转速的霍尔传感器和机轴同轴连接，机轴每转一周，产生一定量的脉冲个数，由霍尔器件电路部分输出幅度为 12V 的脉冲。经光电隔离器后成为输出幅度为 5V 转数计数器的计数脉冲。控制定时器计数时间，即可实现对电机转速的测量。在显示电路设计中，通过 1602 实现在 LCD 上直观地显示电机的转速值。并对电机转速测量系统的硬件电路、显示电路进行了调试。与软件配合，实现了显示、报警功能。仿真实验表明所设计的硬件电路及软件程序是正确的，满足设计要求。关键词：电机转速测量；霍尔传感器；单片机；89C51；LCD基于霍尔传感器的电机转速测量系统硬件设计1 电机转速测量系统的硬件电路设计1.1 总体硬件设计使用单片机测量电机转速的基本结构如图 2-1 所示。该系统包括霍尔传感器、隔离整形电路、主 CPU、显示电路、报警电路及电源等部分。精品文档---下载后可任意编辑图 2-1 系统总体结构图其测量过程是测量转速的霍尔传感器和电机机轴同轴连接，机轴每转一周，产生一定量的脉冲个数，由霍尔器件电路输出。经过电耦合器后，即经过隔离整形电路后，成为转数计数器的计数脉冲。同时霍尔传感器电路输出幅度为 12V 的脉冲经光电耦合后降为 5V，保持同单片机AT89C51 逻辑电平相一致，控制计数时间，即可实现计数器的计数值对应机轴的转速值。主 CPU将该值数据处理后，在 LCD 液晶显示器上显示出来。一旦超速，CPU 通过喇叭和转灯发出声、光报警信号。主要分为两个部分。第一部分是利用霍尔器件将电机的转速转化为脉冲信号。霍尔测速模块由铁质的测速齿轮和带有霍尔元件的支架构成。测速齿轮如图 2-2 所示，齿轮厚度大约 2mm，将其固定在待测电机的转轴上。将霍尔元件固定在距齿轮外圆 1mm 的探头上，霍尔元件的对面粘贴小磁钢，当测速齿轮的每个齿经过探头正前方时，改变了磁通密度，霍尔元件就输出一个脉冲信号。第二部分是使用六反相器和光耦，将传感器输出的信号进行整形隔离，减少计数的干...