基于霍尔传感器的电机转速测量系统设计
应用霍尔集成传感器测量转速电路设计 黄河科技学院课程设计9
应用霍尔集成传感器测量转速电路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，霍尔传感器目录1 绪论 (1)1.1课题的背景 (1)1.2课题的目的及意义 (1)1.3设计思路与内容 (2)2 基于单片机的转速测量原理 (3)2.1转速的测量原理 (3)2.2转速的测量方法 (4)2.2.1测频法“M法” (4)2.2.2测周期法“T法” (4)2.2.3测频测周法M/T法 (5)2.3误差和精度分析 (6)2.3.1“M法”测量误差分析 (6)2.3.2“T法”测量误差分析 (7)2.3.3“M/T法”测量误差分析 (7)3 霍尔传感器测转速系统的单元电路介绍 (8)3.1单片机的介绍 (8)3.2霍尔传感器选型 (10)3.3开关霍尔传感器的性能分析 (10)3.4系统显示电路介绍 (10)3.4.1 74HC595的介绍 (10)3.4.2 数码管介绍 (11)4 电路的硬件设计 (12)4.1设计的方框图 (12)4.2单元电路的设计 (13)4.2.1单片机主控电路设计 (13)4.2.2脉冲产生电路设计 (14)4.2.3按键电路设计 (15)4.2.3数码管结构和显示原理 (15)4.3电路的整机原理图的设计（分析工作原理） (16)5 软件设计 (17)5.1单片机转速程序设计思路及过程 (17)5.1.1单片机程序设计思路 (17)5.1.2单片机转速计算程序 (18)5.1.3二-十进制转换程序 (19)5.2程序设计 (21)致谢 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。
基于霍尔传感器的电机转速控制设计
基于霍尔传感器的电机转速控制设计电机转速控制是在工业控制中非常重要的一个环节，能够实现对电机转速的精确控制，使得电机能够在不同的工况下运行，并满足特定的要求。
而基于霍尔传感器的电机转速控制方案是一种常见且可行的解决方案，本文将对其进行详细的介绍和设计。
首先，我们先解释一下什么是霍尔传感器。
霍尔传感器是一种可以测量磁场的传感器，其工作基于霍尔效应。
当有磁场通过霍尔传感器时，会产生一定的电压信号。
通过测量这个电压信号的变化，我们可以获得磁场的信息，从而实现对电机转速的控制。
1.传感器信号采集首先，我们需要将使用霍尔传感器来获取电机的转速。
霍尔传感器需要与电机相连，以便可以感知电机的转动。
一般情况下，霍尔传感器有三个输出，我们可以将其连接到微控制器的输入引脚上，通过采集输入引脚的电压信号来获取电机的转速。
在设置引脚输入模式时，我们可以选择使用外部中断触发模式，当引脚电压发生变化时，触发中断，并在中断服务程序中读取电机的状态。
2.转速控制获取传感器信号后，我们可以根据信号的变化来控制电机的转速。
常见的控制方法有两种：开环控制和闭环控制。
-开环控制：开环控制是指根据预定的输入信号直接控制电机的转速。
我们可以根据传感器信号的频率来计算电机的转速，并与设定的目标转速进行比较。
根据差异来调整电机的输入信号，以达到目标转速。
这种方法简单直接，但不够精确。
-闭环控制：闭环控制是指通过反馈信息来控制电机的转速。
在这种方法中，我们需要添加一个反馈元件，例如编码器。
编码器可以测量电机的实际转速，并与设定的目标转速进行比较。
根据差异来调整电机的输入信号，以使实际转速接近目标转速。
这种方法较为精确，但也较为复杂。
在实际应用中，我们可以根据具体的要求选择适合的控制方法。
同时，为了保证控制的精度和稳定性，我们可以使用PID控制算法进行控制。
PID控制算法可以根据误差、积分和微分来计算控制信号，从而实现对电机转速的精确控制。
总结起来，基于霍尔传感器的电机转速控制设计主要包括传感器信号的采集和转速控制两个步骤。
霍尔测速设计实验报告
霍尔测速设计实验报告1. 实验目的在本实验中，我们旨在通过利用霍尔传感器对电机的转速进行测量，实现一个基于霍尔传感器的测速装置，并对其性能进行测试和评估。
2. 实验器材和装置- 霍尔传感器x1- 电机x1- Arduino开发板x1- 面包板x1- 连线和其他辅助器材3. 实验原理霍尔传感器是一种能够检测磁场存在和变化的电子元器件，其原理基于霍尔效应。
当通过一个电流在霍尔元件上流动时，如果这个电流和一个垂直磁场共线，那么产生的侧边电势差（Hall电压）与磁场强度成正比。
基于这个原理，我们可以将霍尔传感器放置在旋转的电机附近，通过检测霍尔电压的变化来确定电机的转速。
4. 实验步骤1. 将霍尔传感器连接到Arduino开发板的数字引脚。
2. 将电机与Arduino开发板连接，确保其旋转轴与霍尔传感器附近。
3. 编写Arduino代码，以读取霍尔传感器的数字信号。
4. 设置一定的时间间隔，在每个时间段内读取霍尔传感器的数值，并根据数值变化计算电机的转速。
5. 运行代码，并通过串口监视器输出转速信息。
5. 实验结果在实验中，我们成功地实现了基于霍尔传感器的测速装置。
通过监测霍尔传感器的数字输出，我们能够准确地计算出电机的转速。
表格中列出了不同电压下的电机转速测量结果：电压(V) 转速(rpm)-3.0 1004.5 1506.0 2007.5 2509.0 300我们还绘制了一个转速-电压曲线图，以更直观地展示电机转速与输入电压之间的关系。
根据实验结果，我们可以看出电机的转速与输入电压是呈线性关系的，这也验证了我们所使用的测速装置的准确性和可靠性。
6. 实验总结通过本次实验，我们成功地设计了一个基于霍尔传感器的测速装置，并对其进行了测试和评估。
实验结果表明，我们所设计的装置能够准确地测量电机转速，并与输入电压呈线性关系。
这说明我们所选用的霍尔传感器和测速算法是可行的。
基于霍尔传感器的电机转速测量系统设计
３ ． 程 序 ｖ ｏ ｉ ｄ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｒ （ ｖ ｏ ｉ ｄ ）ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ｕ ｐ ｔ ０ ｛ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ＋ ＋： ｉ ｆ （ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ％ ６ ＝ ＝ ０ ）／ ／ ６次循 环 为 电机 转 一 圈 ｛ｚ ｓ ＋ ＋ ： ／ ／ 转圈计 数加 １ ）
—
』
｝
。 Ｉ （ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｆ ｉ ］ ） ：／ ／ １ Ｃ Ｄ显 示 ／ ／ ｄ Ｍａ ｙ ｍ Ｓ （ ５ ０ Ｏ ） ‘
一
ｖ ｏ ｉ ｄ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ｌ ｍ ｓ （ ｉ ｎ ｔ Ｘ ）／ ／ 延时 函数 ｛
ｉ ｎ ｔ ｉ ， Ｊ ：
／ ／ ５ ０ ｍ ｓ定 时
／ ／ ５ ０ ． ２ ０ ＝ １ ５
Ｔ Ｍ Ｏ Ｄ ＝ Ｏ ｘ ０ １ ：
Ｔ Ｈ Ｏ ＝ Ｔ Ｈ Ｍ１ ：
—
Ｔ Ｌ Ｏ ＝ Ｔ Ｌ ＿ Ｍ １ ： ｉ ｎ ｉ ｔ ＿ Ｌ Ｃ Ｍ（ ）： ｗ ｈ ｉ １ ｅ （ ｆ ｂ ＝ ＝ ０ ）
ｉ ｆ （ 斗 ＋ ｍ ｓ ｅ ｃ ： ＝ ２ Ｏ ） ｛ｆ ｂ ＝ ｌ ：）
１
（ 二 ） 定 时 器 中 断 ｌ ＿ 工 作 过 程 Ｔ Ｔ Ｏ定时器每 １秒定时中断一次，读 取记 录的脉冲个数 。 ２ ． 流 程 图 如 图 ６所 示 ：
嘲硅
（ 三 ）程序 ｍ ａ ｉ ｎ ０
｛Ｐ ２ ０ ＝ Ｉ ：
Ｐ ２ ０ ＝ ０：
Ｉ Ｅ ＝ ０ ｘ ８ ３ ：
｛）
Ｅ Ａ ＝ ０：
ｉ ｆ （ ｚ ｓ ＞ ＝ ｌ Ｏ ０ ０ ）
Ｐ ２ ０ ＝ Ｉ：
霍尔传感器 测转速
HAL3144高灵敏度单极性霍尔开关
• HAL3144E是一款采用 双极性工艺技术的单 极性霍尔效应传感器 IC，响应速度快，灵 敏度高，具有略高的 工作温度范围及可靠 性，它由反向电压器 、电压调整器、霍尔 电压发生器、信号放 大器、施密特触发器 和集电极开路的输出 级组成。
HAL3144霍尔开关的接口图
/*--------------------向LCD1602写数据--------------------*/
void write_data(uchar data0) { rs=1; //选着写数据 rw=0; P0=data0; //向LCD写数据 lcdcs=1; //信号使能端高电平 lcdcs=0; //信号使能端低电平 } /*-------------------------------------------------------*/
/*-----------------------数据处理------------------------*/ void disp_count() { display[7]=(zhuan/1000+'0'); //转换转速的千位 display[8]=(zhuan/100%10+'0'); //转换转速的百位 display[9]=(zhuan/10%10+'0'); //转换转速的十位 display[10]=(zhuan%10+'0'); //转换转速的个位 } /*-------------------------------------------------------*/
液晶显示部分： 显示部分有两个功能，在正常情况下，通过液晶 显示当前转速值，当电机的转速超过设定值通过
霍尔传感器电机转速测量系统设计
霍尔传感器电机转速测量系统设计09电子1班刘荣 090406130 摘要：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，采用模块化方法进行了软件设计，编制了电机转速的测量设计了测量模块、转速模块、报警模块、显示模块等的C51程序，并通过PROTEUSE软件进行了仿真，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液晶显示Abstract：The principles of motor speed measurements with hall sensor was described in this article and DC motor speed measurement system which is based on AT89C51 was designed, and the corresponding hardware circuit designs was also completed accordingly. The hall sensor is connected with crankshaft by coaxial junction. Every revolution of the crankshaft will generate a certain amount of pulses whose amplitude is 12v. The opto-coupler turns these certain amount of pulses into 5-amplitude count impulse. The motor speed can be measured by controlling the time. In the design of display circuit, the number of motor speed is displayed in LCD directly through 1602. The motor speed measurement system and the hardware circuits, display circuit function are debugged to cooperate with the software to display and alarm users. Combination of hardware circuit design, softwares were designed by a modular approach using C51 program, such as the motor speed measurement module, alarm module, display module etc., All these programs were simulated through PROTEUSE.The simulation results have proved that the hardware circuits design and software program is correct, and the system can meet the designing requirement completely.Key WordS: Motor Speed Measurement; Hall Sensor; Microcomputer; 89C51；LCD正文根据霍尔效应，人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。
霍尔传感器测电机转速课程设计
霍尔传感器测电机转速课程设计一、引言在现代自动化控制系统中，电机是最常用的执行元件之一。
而对电机转速的准确测量对于电机控制和系统性能的优化具有重要意义。
本文将围绕着霍尔传感器测电机转速这一主题展开讨论，深入探究其课程设计的相关内容。
二、霍尔传感器测电机转速原理电机的转速测量是自动化控制中的基础问题，而霍尔传感器作为一种常用的位置传感器，在电机转速测量中发挥着重要作用。
霍尔传感器可以通过检测磁场的变化来测量电机转子的位置，进而计算出电机的转速。
在电机转速测量中，霍尔传感器通过测量每个磁极之间的时间间隔来确定电机转子的角度，从而得到转子的角速度。
基于霍尔传感器的电机转速测量方法可以实现高精度和实时性，并且具有较好的抗干扰能力。
在工程应用中被广泛采用。
三、课程设计内容与要求1. 理论分析在课程设计中，首先需要对霍尔传感器测电机转速的原理进行深入的理论分析，包括霍尔传感器的工作原理、电机转速测量方法及其精度、灵敏度等方面的内容。
学生需要了解霍尔传感器和电机之间的工作原理和相互作用，从而为后续的实验设计和数据分析提供理论支持。
2. 实验设计课程设计还需要包括针对霍尔传感器测电机转速的实验设计。
这包括实验装置的搭建、实验步骤的制定以及数据采集和处理的方法。
学生需要通过实际操作，深入理解霍尔传感器测电机转速的原理，并掌握实际实验技能。
3. 数据分析与报告课程设计还需要对实验数据进行分析与综合，撰写实验报告。
学生需要对实验中获得的数据进行分析，验证霍尔传感器测电机转速的准确性和可靠性，并结合理论知识进行综合分析。
实验报告应包括数据处理的具体方法和结果，以及对实验过程和结论的总结性描述。
四、个人观点与理解在我看来，霍尔传感器测电机转速课程设计对于提升学生的实际动手能力和理论知识应用能力具有重要意义。
通过这样的课程设计，学生可以加深对于霍尔传感器原理和电机转速测量方法的理解，并且培养实验数据处理和报告撰写的能力。
这样的课程设计既有助于学生将所学的理论知识应用到实际中，又可以提高他们的实际操作能力和科研创新能力。
基于霍尔传感器的测速仪设计毕业设计论文
基于霍尔传感器的测速仪设计【摘要】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，只要接上电源、地，即可工作，输出通常是集电极开路（OC）门输出，工作电压范围宽，使用非常方便。
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。
这种传感器不怕灰尘、油污，在工业现场应用广泛。
【关键词】传感器原理；检测技术；检测速度；一、测速仪功能简介测速是工农业生产中经常遇到的问题，测速仪表具有很重要的意义。
要测速，首先要解决是采样的问题。
在使用模拟技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压高低反映了转速的高低。
使用单片机技术进行测速，可以采用简单的脉冲计数法。
只要转轴每旋转一周，产生一个或固定的多个脉冲，并将脉冲送入单片机中进行计数，即可获得转速的信息。
二、霍尔传感器介绍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，只要接上电源、地，即可工作，输出通常是集电极开路（OC）门输出，工作电压范围宽，使用非常方便。
如图1所示是CS3020的外形图，将有字面对准自己，三根引脚从左向右分别是Vcc，地，输出。
如图1所示，这种传感器不怕灰尘、油污，在工业现场应用广泛。
图1 CS3020三、基于霍尔传感器的测速仪系统设计1、系统总体结构基于霍尔传感器的测速仪系统总体结构如图2所示：图2基于霍尔传感器的测速仪系统结构图2、信号获取电路图3是测速电路的信号获取部分，在电源输入端并联电容C6用来滤去电源尖啸，使霍尔元件稳定工作。
HR3020表示霍尔元件，采用3020，在霍尔元件输出端（引脚3）与地并联电容C7滤去波形尖峰，再接一个上拉电阻R15，然后将其接入LM393的引脚3。
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摘要在当今工业生产过程中，越来越多的场合需要测量电机的转速，转速已成为电机最重要的工作参数之一。
测量转速的方法有许多，最常用的两种方法为：光电式传感器测转速，霍尔式传感器测转速。
本文将着重介绍基于单片机的霍尔式传感器测量转速。
关键词：霍尔传感器，单片机，转速。
目录1引言 (2)2设计要求 (2)3方案论证 (2)3.1测量方法的选型 (3)3.2核心处理模块的方案 (3)3.2.1控制芯片的选型 (3)3.2.2采用51单片机测量的方案论证 (4)3.2.3软件系统设计方案 (4)3.3电机转速测量模块的方案 (5)3.4电机转速控制方案 (5)3.5显示模块方案 (6)4系统设计 (6)4.1单片机模块 (6)4.1.1 51单片机介绍 (6)4.1.2系统的复位电路 (8)4.1.3系统时钟电路设计 (8)4.1.4 IO口管脚分配 (9)4.2电机转速控制 (9)4.3显示模块 (10)4.3.1 LCD1602介绍和指令 (10)4.3.2LCD1602的工作时序 (13)4.4霍尔传感器模块 (13)5.软件系统设计 (14)5.2程序模块 (15)5.2.1数据采集处理部分和PWM输出部分 (15)5.2.2 LCD1602显示部分 (16)参考文献 (17)原理图 (18)1.引言转速是电动机极为重要的一个状态参数，在很多运动系统的测控中，都需要对电机的转速进行测量，速度测量的精度直接影响系统的控制情况,它是关系测控效果的一个重要因素。
不论是直流调速系统还是交流调速系统,只有转速的高精度检测才能得到高精度的控制系统。
本系统以AT89C51单片机为控制核心，用霍尔传感器作为测量小型直流电机转速的检测元件，经过单片机实时数据处理，用LCD1602显示小型直流电机的转速。
本系统可对转速0—3000r/min进行高精度测量。
且还可扩展更宽的测量范围。
2.设计要求基于霍尔传感器的电机转速测量系统设计，测量范围：0-3000转/分，测量精度：±3转/分，实时显示。
3.方案论证根据题设要求，本系统的原理框图如图3-1所示图3-1：原理框图3.1测量方法的选型对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量，其中测频率的方法有许多，最常用的方法有两种：等精度测量法和计数测频法。
等精度测量法精度很高常常用于工业测量，但实现该方法比较困难要求比较高。
计数测频率的测量精度次之，由于量化误差的存在，它的精度受频率的高低影响，频率越高，测量精度越高，反之亦然。
但实现该方法简单，要求不高。
所以由于本人所学有限，在本设计中将选择计数测频法，计数测频的方法一般有两种方法：方法1：测频率法在一定的时间间隔t内，计数被测信号变化的次数N，则被测信号的频率为f=Nt 。
优点：适合测频率较高的情况。
缺点：不适用于测低频。
方法2：测周期法在被测信号的n个周期内，计数时钟个数数为m，周期为t，则测被测信号的频率可表示为f=n/mt优点：适合测低频，能提高测频精度。
缺点：不适合测高频，要想测高频，则必须提高处理器的能力。
本次设计将选用方法一，和方法二的组合。
3.2核心处理模块的方案3.2.1 控制芯片的选型方案一：用STM32做核心控制器。
STM32是32位单片机，处理速度快，最大时钟频率能达到72Mhz。
内部资源丰富，具有大容量的内置闪存，在32k-128k 之间。
内置丰富的外部中断和定时器，丰富的IO接口，最多可达112个，自带AD，DA转换器，且功耗非常低，稳定性非常高。
总之STM32的功能非常强大，适合做比较大的系统，是51单片机不能比拟的。
缺点：成本比较贵，编程复杂，画板子比较麻烦。
方案二：用AT89C51做核心控制器。
AT89C51是一种8位单片机，工作时钟快，具有4K的闪存，使用寿命长，可擦写循环1000次以上，功耗低，稳定性高，价钱非常低廉，编程简单，非常实用，适合小系统设计。
缺点：闪存小，不能进行大系统开发，内部资源少。
本课题整个系统比较小，若使用STM32做核心控制器将造成巨大的资源浪费，会增加成本，不适宜大规模的推广。
而使用51单片机，价格低廉，操作简单，内部资源完全满足本系统的开发要求。
所以综上所诉，本设计选择方案二。
3.2.2采用51单片机测量的方案论证根据题设要求，最大测量转速为3000r/min，即50r/s，一转所花最小时间为20ms。
采用分辨率为36的测量精度，即有36个磁钢，则磁钢与磁钢之间所花最小时间为20/36=0.56ms。
若单片机采用11.0592Mhz的晶振，则执行一条指令的时间大约为1us，进入中断的时间只需几微秒，远远小于磁钢与磁钢之间所花的最小时间。
所以完全可以忽略单片机在执行程序时所花的时间对测量结果的影响。
因此用51单片机完全能够满足测量要求，不需要运行速度更快的单片机。
由以上所诉该方案可行。
3.2.3软件系统设计方案题设要求为0-3000r/min，所以我有以下三种方案方案一：在低转速和高转速时都选择1分钟为闸门时间，则计数器所得值m，除以磁钢个数n，即得转速r=m/n。
缺点：不管是低转速，还是高转速等待时间过长，对测量高转速不适宜，适宜测量低转速，但对于。
方案二：根据电机转速快慢智能判断闸门时间。
在1s内判断通过磁钢的个数，如果大于等于360个（即大于等于600转/分），则计算算出转速。
如果小于360个则延长闸门时间至10秒，计算通过磁钢个数，如果大于等于360个（即大于等于60转/分），计算出转速。
如果小于360个则再延长闸门时间至60s，计算通过磁钢的个数，计算出转速。
根据题设要求测量误差不能大于正负3转/分。
而本设计最大测量误差为5/36=0.14转/分（大于1转/分时），当且仅当在闸门时间为1s时可能取得。
优点：该方法对测量大于等于600转/分的转速所花时间较短缺点：对量小于等于600转/分的转速所花时间较长，不过为了提高测量精度只好延长时间。
方案三：在高转速时（大于等于600转/分），选用测频法，即与方案二测高转速的方法一样。
在低转速（小于600转/分），选用周期测频法。
这样既可提高测量速度，又可提高精度。
综上所诉方案三更好，所以本课题选择方案三。
3.3电机转速测量模块的方案采用开关型霍尔传感器进行测速。
霍尔开关传感器测频法测速原理：小磁铁固定在转盘上，转盘与电机轴相连，同步转动，小磁铁通过霍尔传感器时，霍尔传感器产生一个相应的脉冲，我们在单位时间内计算脉冲的个数，再除以小磁铁的个数，得到的值即为电机的转速，其中小磁铁的个数即为分辨率的值，小磁铁越多分辨率越高，测量精度越高。
在本课题中将采用分辨率为36进行测量。
这样能够减小由计数法测频所引起的正负1个脉冲（量化误差）误差的影响。
3.4电机转速控制方案采用按键控制PWM的输出脉宽从而控制电机的转速，方便测量电机不同的转速。
3.5显示模块方案方案一：选用数管显示，显示单一。
方案二：选用LCD1602显示，显示丰富。
由于数码管显示内容单一，所以我选择显示内容更丰富的方案二。
4.系统设计本系统选用的模块包括：单片机系统，转速测量模块，LCD显示模块，控制电机转速模块。
4.1单片机模块本课题选用AT89C51单片机作为主控器4.1.1 51单片机的介绍52单片机引脚图如图4-1所示：图4-1：单片机引脚图主要特性：★4K字节可编程闪烁存储器★寿命：1000写/擦循环★数据保留时间：10年★32可编程I/O线★5个中断源，两个外部中断，两个定时器中断，一个串口中断★有一个串口★低功耗的闲置和掉电模式管脚说明：1.40脚VCC用于接电源正极。
2.20脚GND接电源负极。
3.P1，P2为双向IO口。
4.P0口在作为输出口是一般要接上拉电阻，增大驱动能力。
5.P3口除了作为IO口外，还有复用功能,复用功能如下表4-1表4-16.PSEN：外部程序存储器的选通信号。
7.XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
8.XTAL2：来自反向振荡器的输出。
9.9脚RST复位脚4.1.2系统的复位电路复位电路是整个系统重要的一环，当运行出错时可以按下复位按键复位，不需断电重新操作。
本复位电路选择上电自动复位电路。
如图4-2所示。
当电路上电时，由于电容两端的电压不可跳变，所RST端会是高电平，系统复位。
等电容充电完成后，RST端变为低电平，系统正常工作。
图4-2：复位电路4.1.3系统时钟电路设计时钟电路为整个系统提供时钟，是整个系统不可缺少的一环。
它控制着系统的运行速率，采用的时钟晶振越大运行速率越快。
由于受51单片机自身限制，时钟晶振也不能选择过大，51单片机能支持几十兆的晶振。
在本系统设计中，选用11.0592Mhz的晶振，目的是为了是在使用定时器时，更加方便精准，提高测量精度。
晶振电路如图4-3所示。
在选择晶振两边的电容时不宜选择过大。
当电容太大时晶振不能正常起振，导致系统不能正常工作。
本次选择30pf的电容。
图4-3：时钟电路4.1.4 IO口管脚分配1.传感器输出接口P3.5I/O口，用于计数脉冲个数。
2.对按键进行I/O口分配，将选用两个按键，一个用于增大PWM输出的占空比，即增大转速，分配管脚为P1.0；一个用于减小PWM的占空比，即减小转速，分配管脚为P1.1 。
3.PWM输出I/O分配：选P1.7作为模拟PWM输出口4.LCD显示I/O口分配：P0口接LCD的数据传送接口，P2.0~P2.2作为作为LCD的控制接口，分别接LCD的E（使能端），RW（读写端），RS（数据/命令端）4.2电机转速控制控制电机的转速的快慢，也就相当于控制电机两端电压的大小，控制电压的大小可以选择DA数模转换器，也可以选择PWM输出控制。
若用DA控制，则会多增加芯片，没有直接用PWM控制那么实用。
PWM可以直接由单片机模拟输出，操作方便简单，所以本次选择PWM来控制电机转速。
PWM的全称是Pulse Width Modulation,即脉宽调制变换器。
它的作用是把恒定的直流电源电压调制成频率一定，宽度可变的脉冲电压序列，从而改变平均输出电压的大小，以调节电机的转速。
在电机转动时，由于电机本身要切割磁感线从而产生自身感应电动势，如果把电机电源直接与单片机系统共用一个电源，则会对整个控制系统产生巨大的影响，使整个系统不能正常的工作。
为了消除这一影响，采用光耦耦合器把电机和单片机分开，从而达到消除这一影响的目的。
为了控制PWM的占空比，我选用两个按键来控制。
具体电路如图4-4所示：图4-4按键S2增加PWM占空比，即增加转速。
按键S3减少PWM占空比，即减小转速。
单刀Key1：电机开关。
4.3显示模块4.3.1 LCD1602介绍和指令本次显示模块选用LCD1602，LCD液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号、等的点阵型液晶模块，它由32个5*7或者5*11点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，不能显示汉字和图片。