霍尔开关报警器设计
基于某单片机的霍尔测速报警系统
2.报警模块，当速度过低或过高时，启动此模块。
3.显示模块，通过单片机处理得出转速，送显示模块显示。
4.单片机模块，用以对脉冲计数，对外部信号进行处理。
5.电源模块，这里使用现有电源，初步确定为5v直流电源，故不再设计。
此外由于单片机有计数功能，计数模块在单片机模块中讨论
其中：n为电机转速，N为栅格数，即磁钢的个数。N1为中断次数，m为在规定时间内测得的脉冲数，T为T0的溢出时间。
2.1.2单片机模块的论证与选择
此系统十分简单，数据处理不大，采用8位单片机完全能满足需要，基于国内8位单片机领导厂商宏晶公司生产的ＳＴＣ系列单片机的低价格，高性能的优势，我选用了ＳＴＣ系类90Ｃ51八位单片机，编程和使用与一般80c51单片机一样。
2.4小结
通过本小计，对本设计的基本模块进行了选择，确定了显示，报警，计数，传感器，单片机选择的可行性。并在实现仪器功能的基础上充分考虑了成本问题。
4.2程序流程图
测量过程是测量转速的传感器和电机同轴连接。电机每转过一圈产生一个脉冲。经电压比较器整形后成为单片机计数器的输入脉冲，控制计数的时间就可以得到相应的转速，然后确定是否在所需量程以内，在则送数码管显示，不在则启动报警器。
电机计算转速的公式为：
n=60*m/(N1*T*N) (r/min）
3.2.2报警模块————————————————————7
3.2.3 LED数码管———————————————————8
3.2.4 STC90C51单片机——————————————————10
第四部分软件设计
4.1程序设计步骤———————————————————12
4.2程序流程图————————————————————13
一种磁控防盗报警系统
统 ，给 出了该 系统的原理 图和 电路简图。通过实验数据分析，该传感防盗器有与众不 同的优点。
关键 词 ：霍耳 开关 ；霍耳 元件 ；霍耳传 感 器；防盗报 警 器
中图分 类号 ：Ｔ ３ ２ Ｐ ８ 文 献标识 码 ：Ｂ 文章编 号 ：１７ ４ ５ （ ０ ６ ０ ０ １ ０ ６ ２－ ５ ０ ２ ０ ）７－ １５— ３
示。
出３
会使开关 内部电路状态发生变化 ，由此识别 出接近 它的磁性物体 的存在 ，进而打开开关 。报警器就会 启 动报 警 电路 ，实现 报警功 能 。接 近 开关 是有 源元 件 ，它需要接通电源才能工作。
图 １ 霍耳开关 型传感器原理简图
２ 霍耳接 近开关
霍 尔 接近 开关是 建立 在霍 尔开关元 件基 础上 的
１ 引 言
利用 传感 器对 接 近物体 的敏感 特性可 以达 到控
非接触式传感器 ，它既有霍尔开关元件所具有的无
触点、无开关 瞬态抖动、高可靠和长寿命等特点 ， 又有很 强 的负载能力 和广 泛 的功能 。特别 是在 恶劣
环境下 ， 比目 它 前使用的电感式、电容式、光 电式
等接 近开关具 有更 强 的抗干扰 能力 。
制开关通和断的目的，这就是接近开关。接近开关 可以做成各种各样 的防盗器，车床 自动控制开关 ，
开门报警器
传感器设计性试验开门报警器一、实验目的:1、熟悉霍尔传感器的原理与应用；2、利用霍尔效应传感器设计制作开门报警器；3、通过此次设计性实验让学生将理论联系实际，并提高动手能力和分析处理问题能力。
二、实验原理：（一）开门报警器电路原理：该报警器主要应用于自动化及工业生产领域。
用于冰箱时，冰箱门一开，电路就能控制一个三端双向可控硅将照明灯打开。
开门报警器的电路图如7-14。
图示的报警器在门被打开时，让LED发光，压电报警器发生来报警。
磁铁装在门上，TLC3019型霍尔效应传感器装在门框上。
电路主要由一片TLC555型单稳态定时电路构成。
引脚6和引脚7上的1Uf 电容和5.1M的电阻决定TLC555的RC时间常数，也决定了LED发光及压电警报器发生时间的长短（5s）。
该电路的TLC555电路的触发方式与众不同。
通常触发一片555定时器电路是将引脚2的电平拉到低电平，让引脚3输出高电平。
在该电路则不然。
门关闭时，TL3019输出保持在低电平。
引脚2所接电平为1/2电源电压Vcc。
门一打开，TL3019输出变高，就有一个正脉冲经过0.1Uf的电容加到控制引脚5上，该脉冲同时加到复位引脚4上，启动定时循环，使LED发光、压电报警器发声。
（二）电路所用部分器件简介：1、555定时器：2、霍尔传感器及霍尔效应：霍尔传感器是利用霍尔效应来工作的一类传感器的总称。
半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于薄片，如图所示。
当有电流I流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势EH这种现象称为霍尔效应。
霍尔传感器由于结构简单、体积小、动态特性好、工作寿命长等特点，因而在许多领域得到广泛应用。
霍尔传感器适用于气动、液动、气缸和活塞泵的位置测定亦可作限位开关用。
当磁性目标接近时，产生霍尔效应经放大输出开关信号。
与电感式开关比较有以下优点，可安装在金属中，可并排紧密安装，可穿过金属进行检测。
缺点是：距离受磁场强度的影响及检测体接近方向的影响，有可能出现二个工作点，固定时不允许使用铁质材料。
霍尔传感器自行车车速超速报警装置
霍尔传感器自行车车速超速报警装置霍尔传感器自行车车速超速报警装置是一种用于自行车的安全装置。
当自行车运行时，霍尔传感器可以感知车轮的转动速度，并实时监测车速。
当车速超过设定的安全速度时，报警装置会触发警报，提醒骑车者减速或注意安全。
霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器，常用于测量磁场强度和磁场方向。
在自行车上，霍尔传感器常安装在车轮附近，通过感应车轮上的磁性物质，来测量车轮的转动。
当车轮转动时，车轮上的磁性物质会接近霍尔传感器，磁场强度发生变化，从而触发传感器输出，产生电信号。
通过电路连接，霍尔传感器的输出信号可以传递到报警装置中。
报警装置通常由一个控制电路、一个警报器和一个显示屏组成。
控制电路可以接收传感器的信号，并进行处理。
当车速超过设定的安全速度时，控制电路可以通过控制警报器触发声音或光线警报，同时在显示屏上显示警示信息。
报警装置的安全速度可以根据骑车者的需求进行设定。
在城市骑行中，通常将安全速度设定为30km/h左右；在山地骑行中，安全速度可以适当提高，以应对更高的速度和复杂的路况。
骑车者可以根据自己的实际情况来选择适当的安全速度。
这种报警装置还可以配备其他功能。
可以设置超速记忆功能，当车速超过安全速度时，装置可以记录超速的次数和时间，以便骑车者进行统计和分析。
装置还可以设置静音模式，当骑车者不需要警报时，可以通过按键来关闭声音或光线警报。
除了安装在自行车上，霍尔传感器自行车车速超速报警装置也可以通过蓝牙或无线网络连接到手机或其他智能设备上。
骑车者可以通过手机App来监测车速，并接收报警装置的警报。
这样，骑车者可以更方便地得到警示信息，并及时采取相应的措施。
霍尔传感器自行车车速超速报警装置
霍尔传感器自行车车速超速报警装置一、设计方案1. 霍尔传感器霍尔传感器是一种用于测量磁场的数字传感器。
当霍尔传感器处于磁场中时，会产生一个电压，这个电压与磁场的强度和方向有关。
在自行车车轮旋转时，车轮的磁场会影响到处于轮轴上的霍尔传感器，从而产生电压信号。
2. 超速报警装置超速报警装置由霍尔传感器、微控制器、显示屏、蜂鸣器等元件组成。
当自行车车速过快时，霍尔传感器会产生高电压信号，微控制器会检测到这个信号，从而发出报警信号，同时显示屏会显示超速警告信息，蜂鸣器也会发出报警声音。
二、装置原理自行车车速的计算公式为：车速=轮径×π×转速÷60。
因此，我们可以通过测量自行车车轮的转速来计算车速。
而当车速超过设定值时，超速报警装置会发出警报。
三、硬件设计在霍尔传感器中，有一种叫做A3144的传感器，它是一种开关传感器，只有在磁场达到一定程度时才会开关。
因此，我们可以根据A3144的输出来判断车轮是否在运动。
2. 微控制器的选择微控制器是超速报警装置的核心。
我们可以选择一些成本比较低廉的微控制器，如STM8S系列或AT89S系列。
3. 显示屏的选择显示屏可以选择OLED显示器或液晶显示器，这些显示器具有显示清晰、使用方便等特点。
在显示屏上可以显示当前车速、超速警告信息等内容。
蜂鸣器用来发出警报声音，可以选择常用的压电型蜂鸣器或有源型蜂鸣器。
在软件设计方面，我们需要编写一段程序来完成以下功能：1. 采集霍尔传感器的输出信号，计算车速；2. 比较当前车速和设定值，发出警报信号并显示警告信息；3. 根据用户的要求，可以设置超速报警的阈值。
五、总结本文提出的基于霍尔传感器的自行车车速超速报警装置，可以有效地提高自行车行驶的安全性。
未来，我们将继续进行实验和改进，让这个装置可以在不同场合和不同条件下适用。
霍尔开关(传感器)的特性及应用设计
实验4 霍尔开关（传感器）的特性及应用设计1879年霍尔在研究载流导体在磁场中受力的性质时发现了霍尔效应，它是电磁基本现象之一。
利用此现象制成的各种霍尔元件，特别是测量元件，广泛地应用于工业自动化和电子技术。
对于半导体材料，测量霍尔系数和电导率，是研究它们电性能的重要手段。
本设计实验的仪器装置是河北工业大学物理实验中心研制的霍尔元件与光电门的特性及转速测量通用装置。
它对于言传身教、寓教于学，激发学生的创造性有积极意义。
一、目的要求1．掌握霍尔元件的工作原理。
了解霍尔开关集成电路的特性及其主要参数和应用。
2．测量风扇或电机在不同工作电压下的转速，并描绘速度与电压的关系曲线。
3．研究并设计霍尔开关集成电路在测速度、里程、计数以及诸多实际问题中的应用装置。
二、仪器装置霍尔开关集成电路、光电门、电源、风扇、导线、示波器、计算机等。
三、实验原理（一）霍尔元件及霍尔开关集成电路的工作原理如图4-1所示，霍尔元件由均匀的n 型半导体材料制成，长l 宽b 厚d 。
如果在M 、N 两端加一稳定电压，则有恒定电流I 沿X 轴方向通过霍尔元件。
M 、N 之间的等位面平行于YZ 平面。
假定电流I 是沿负X 轴以速度v 运动的电子所构成，电子电荷为e ，而自由电子的浓度为n ，则电流为ebndv dtdQI −==（4-1） 若在z 轴方向加上恒定磁场B，沿X 轴运动的电子就受到向下的洛伦兹力的作用。
B v e f B rr r ×−= （4-2）图4-1 霍尔元件工作原理图 图4-2 霍尔开关集成电路原理图于是，霍尔元件内部的电子向下作抛物线运动，并积聚在下方平面。
同时上方平面剩余正电荷，结果形成一个上正下负的电场E r。
上下两个平面间具有电位差，上述过程在短暂的10H V -13s～10-11s内就能完成。
这个现象就是霍尔效应，这个电压就是霍尔电压。
当上下两个平面聚积的电荷产生的电场对电子的静电作用力与洛伦兹力下相等时，电子就无偏离地从右向左用过半导体，此时有如下关系B E f f r r = 即 evB bVe H = （4-3）KIB endIBbvB V H =−== （4-4） KIV B H=（4-5）式中，K=1/end 叫做霍尔元件的灵敏度，B 的单位用T（特，即特斯拉），K 的单位为mV /(mA ·T)。
霍尔传感器自行车车速超速报警装置
霍尔传感器自行车车速超速报警装置为了解决这一问题，我们设计了一款基于霍尔传感器的自行车车速超速报警装置。
该装置能够通过检测自行车的速度，及时发出警报，提醒骑行者减速，保障骑行者的安全。
下面我们将对该装置进行详细介绍。
一、装置结构该装置主要由霍尔传感器、控制电路、蜂鸣器和LED灯等组成。
1. 霍尔传感器：用于测量车轮转速，通过感应车轮磁条的变化来检测车轮的转动速度。
2. 控制电路：主要由单片机、信号放大器、滤波器等组成，负责实现对霍尔传感器信号的采集、处理和判断。
3. 蜂鸣器：用于发出警报声音，提醒骑行者减速。
4. LED灯：用于指示装置的工作状态，如电量指示、报警指示等。
二、原理介绍该装置的工作原理主要分为三个过程：传感器采集、信号处理和警报发出。
1. 传感器采集当骑行者踩动自行车踏板，车轮开始转动，车轮上的磁铁（或磁条）经过霍尔传感器时，会产生磁场信号，传感器即可采集到信号。
2. 信号处理采集到的信号将进入控制电路进行处理。
首先，信号需要经过放大器放大，然后通过滤波器滤除噪声信号，最终输出转速信号。
单片机会将转速信号与设定的超速阈值进行比较，若车速超过预设值，则控制电路会触发发出警报的工作。
3. 警报发出当超速报警触发时，控制电路会通过蜂鸣器发出尖锐的警报声，同时LED灯也会亮起以示警示。
此时，骑行者需减缓速度，确保自身和行车安全。
当车速降到设定值以下时，警报声和LED灯指示都会停止。
三、优点与应用该装置有以下几个优点：1.准确性高，可测量出精确的转速信号，判断车速准确。
2.易于安装，使用简单。
只需将装置固定在车轮上方，通过魔术贴等方式固定即可。
3.低功耗设计，不会对电池造成过多消耗，使用寿命长。
应用范围：该装置适用于各类自行车，无论是城市自行车还是山地自行车，都可以使用。
尤其对于喜欢骑行的爱好者而言，使用这种超速报警装置可以更好地保障骑行安全。
结语以上就是我们设计的基于霍尔传感器的自行车车速超速报警装置，该装置可以提高骑行者的安全指数，让骑行变得更加安全和便捷。
霍尔接近开关的设计
220V霍尔接近开关的设计一、设计背景接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。
当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。
它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。
在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节。
接近开关具有使用寿命长、工作可靠、重复定位精度高、无机械磨损、无火花、无噪音、抗振能力强等特点。
因此到目前为止，接近开关的应用范围日益广泛，其自身的发展和创新的速度也是极其迅速.二、总体方案设计霍尔接近开关是用“霍尔效应”的磁感应电子开关关,工作电压范围5-24V。
霍尔传感器对磁场感应特别灵敏，所以与他配合工作的是一块小磁铁。
当磁铁与它接近时。
若B>0.03T以上时，霍尔传感器输出高电平，若B<0.02T时，霍尔传感器会输出低电平。
利用霍尔开关的特性，我们可以很容易实现对电路的自动控制。
三、电路工作过程A、稳压电路稳压电路的选择我们用W7800三端稳压器，但是考虑到W7800系列的稳压范围是小电压、小电流，（W78L05稳压为5V、0.1A）。
如果我们要得到大电压输出还要加上复杂的扩压电路。
B、信号采集我们用霍尔片探测磁信号的变化再通过斯密特出发其处理后获得高低电平。
霍尔元件电路图如图6前半部分所示C、电路放大霍尔元件检测输出的电压电流值不足以实现对SCR单晶硅的作用所以我们要选用集成放大电路来对霍尔元件的输出电压进行放大。
放大电路如右。
当霍尔交流开关感应到磁场时，开关应为短路状态，Uac 应为零。
但是，Uac并不为零。
Uac= Ud + Ude，式中Ud为桥电路中两个二极管的正向导通电压，1V左右。
此时，STR处于导通状态，理论可视为短路，但是，实际上在STR的阴阳极两端仍然存在导通电压降，Ustr在0.6V左右。
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摘要
随着时代的进步和发展，智能仪表已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了计霍尔元件开关报警结构，当有一定的信号发出即有外电路发出危险信号时，报警器发出报警，即扬声器发声。
随着社会的发展总是有些不法分子为了别人的财产，入室抢劫造成人员伤亡，采取一些防范措施就可以减少这种伤害的发生，报警装置在我们日常生活应用中也非常广泛，这里我们就讨论霍尔式防盗报警器它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行报警，有广泛的应用前景。
关键词：霍尔元件;报警器;555定时器；
目录
1 绪论 (3)
2 设计要求与内容 (4)
2.1设计要求 (4)
2.2设计内容 (4)
3 设计总体方案 (5)
3.1设计总思路 (5)
3.2设计总方案 (5)
4 系统工作原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
4.1霍尔传感器的简介 (6)
4.2 555定时器的简介 (11)
5 系统总体硬件电路的设计 (15)
5.1硬件电路图 (15)
5.2元器件清单 (16)
6 系统的调试与测试结果 (17)
7 总结及体会 (18)
8 参考文献 (19)
1 绪论
霍尔传感器用它可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。
它以霍尔效应为其工作基础，是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。
霍尔传感器在工业生产、交通运输和日常生活中有着非常广泛的应用。
随着社会的发展总是有些不法分子为了别人的财产，入室抢劫造成人员伤亡，采取一些防范措施就可以减少这种伤害的发生，报警装置在我们日常生活应用中也非常广泛，本篇论文讨论的是霍尔式防盗报警器。