霍尔元件测速电路Word格式.docx
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使用霍尔传感器获得脉冲信号,其机械结构也可以做得较为简单,只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢,让霍尔开关靠近磁钢,就有信号输出,转轴旋转时,就会不断地产生脉冲信号输出。
如果在圆周上粘上多粒磁钢,可以实现旋转一周,获得多个脉冲输出。
在粘磁钢时要注意,霍尔传感器对磁场方向敏感,粘之前可以先手动接近一下传感器,如果没有信号输出,可以换一个方向再试。
这种传感器不怕灰尘、油污,在工业现场应用广泛。
2硬件电路设计
测速的方法决定了测速信号的硬件连接,测速实际上就是测频,因此,频率测量的一些原则同样适用于测速。
通常可以用计数法、测脉宽法和等精度法来进行测试。
所谓计数法,就是给定一个闸门时间,在闸门时间内计数输入的脉冲个数;
测脉宽法是利用待测信号的脉宽来控制计数门,对一个高精度的高频计数信号进行计数。
由于闸门与被测信号不能同步,因此,这两种方法都存在±
1误差的问题,第一种方法适用于信号频率高时使用,第二种方法则在信号频率低时使用。
等精度法则对高、低频信号都有很好的适应性。
图2是测速电路的信号获取部分,在电源输入端并联电容C2用来滤去电源尖啸,使霍尔元件稳定工作。
HG表示霍尔元件,采用CS3020,在霍尔元件输出端(引脚3)与地并联电容C3滤去波形尖峰,再接一个上拉电阻R2,然后将其接入LM324的引脚3。
用LM324构成一个电压比较器,将霍尔元件输出电压与电位器RP1比较得出高低电平信号给单片机读取。
C4用于波形整形,以保证获得良好数字信号。
LED便于观察,当比较器输出高电平时不亮,低电平时亮。
微型电机M可采用型,通过电位器RP1分压,实现提高或降低电机转速的目的。
C1电容使电机的速度不会产生突变,因为电容能存储电荷。
电压比较器的功能:
比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平,表示两个输入电压的大小关系):
当“+”输入端电压高于“-”输入端时,电压比较器输出为高电平;
当“+”输入端电压低于“-”输入端时,电压比较器输出为低电平;
比较器还有整形的作用,利用这一特点可使单片机获得良好稳定的输出信号,不至于丢失信号,能提高测速的精确性和稳定性。
图.2测速电路原理图
3测速程序
测量转速,使用霍尔传感器,被测轴安装有1只磁钢,即转轴每转一周,产生1个脉冲,要求将转速值(转/分)显示在数码管上。
用C语言编制的程序如下:
//硬件:
老版STC实验版
//P3-5口接转速脉冲
#include<
STC12C5410AD.H>
//单片机内部专用寄存器定义
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint//数据类型的宏定义
ucharcodeLK[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,};
//数码管0~9的字型码
ucharLK1[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};
//位选码
uintdataz,counter;
//定义无符号整型全局变量lk
//====================================================
voidinit(void)//定义名为init的初始化子函数
{//init子函数开始,分别赋值
TMOD=0X51;
//GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0计数器T1定时器T0
//01010001
TH1=0;
//计数器初始值
TL1=0;
TH0=-(50000/256);
//定时器t0定时50ms
TL0=-(50000%256);
EA=1;
//IE=0X00;
//EA-ET1ESET1EX1ET0EX0
ET0=1;
//10000010
TR1=1;
TR0=1;
TF0=1;
}
//=============================================
voiddelay(uintk)//延时程序
{
uintdatai,j;
for(i=0;
i<
k;
i++)
{
for(;
j<
121;
j++){;
}
//================================================
voiddisplay(void)//数码管显示
P1=LK[z/1000];
P2=LK1[0];
delay(10);
P1=LK[(z/100)%10];
P2=LK1[1];
P1=LK[(z%100)/10];
P2=LK1[2];
P1=LK[z%10];
P2=LK1[3];
}
//=========================================
voidmain(void)//主程序开始
{
uinttemp1,temp2;
init();
//调用init初始化子函数
;
)
{
temp1=TL1;
temp2=TH1;
counter=(temp2<
<
8)+temp1;
//读出计数器值并转化为十进制
//z=counter;
display();
}//无限循环语句结束
}//主程序结束
//===================================================
//uintchushi=60;
voidtimer0(void)interrupt1using1
{
//chushi--;
//if(chushi<
=0){
z=counter/0.5;
//读出速度
//}
TH0=0;
//每50MS清一次定时器
霍尔传感器是对磁敏感的传感元件,常用于开关信号采集的有CS3020、CS3040等,这种传感器是一个3端器件,外形与三极管相似,只
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