霍尔传感器组成的转速测量仪的设计
霍尔转速传感器测速实验
实验九霍尔转速传感器测速实验一、实验目的了解霍尔转速传感器的应用。
二、基本原理根据霍尔效应表达示U H=K H IB，当K H I不变时，在转速圆盘上装上N只磁性体，并在磁钢上方安装一霍尔元件。
圆盘每转一周，表面的磁场B从无到有就变化N次，霍尔电势也相应变化N次。
此电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转体的转速。
三、需用器件与单元霍尔转速传感器、转速测量控制仪。
四、实验步骤1、根据图9-1，将霍尔转速传感器装于转动源的传感器调节支架上，探头对准转盘内的磁钢。
图9-1 霍尔转速传感器安装示意图2、将+15V直流电源加于霍尔转速器的电源输入端，红（+）、绿（ ），不要接错。
3、将霍尔传感器输出端（黄线）接示波器或者频率计。
4、调节电动转速电位器使转速变化，用示波器观察波形的变化（特别注意脉宽的变化），或用频率计观察输出频率的变化。
五、实验结果分析与处理1、记录频率计六组输出频率数值如下：由以上数据可得：最快转速对应的频率f1=152.83Hz，最慢转速对应频率f6=20.1Hz。
随着转速的减小，脉宽T1逐渐变大，但占空比基本保持不变，而且速度不能无限减小。
六、思考题1、利用霍尔元件测转速，在测量上是否有所限制？答：有，测量速度不能过慢，因为磁感应强度发生变化的周期过长，大于读取脉冲信号的电路的工作周期，就会导致计数错误。
2、本实验装置上用了二只磁钢，能否只用一只磁钢？答：如果霍尔是单极的，可以只用一只磁钢，但可靠性和精度会差一些；如果霍尔是双极的，那么必须要有一组分别为n/s极的磁钢去开启关断它，那么至少要两只磁钢。
1。
自动化仪表实验
实验一霍尔测速实验一、实验目的了解霍尔组件的应用——测量转速。
二、实验仪器霍尔传感器、0~24V直流电源、转动源、频率/转速表、直流电压表。
三、实验原理利用霍尔效应表达式：U H＝K H IB，在被测转盘上装上N只磁性体，转盘每转一周，霍尔传感器受到的磁场变化N次。
转盘每转一周，霍尔电势就同频率相应变化。
输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测出转盘的转速。
四、实验内容与步骤1．安装根据图19-1，霍尔传感器已安装在传感器支架上，且霍尔组件正对着转盘上的磁钢。
图19-1 霍尔传感器安装示意图2．将“+5V”与“GND”接到底面板上转动源传感器输出部分，Uo2为“霍尔”输出端，Uo2与接地端接到频率/转速表（切换到测转速位置）。
3．将“0~24V可调稳压电源”与“转动源输入”相连，用数显电压表测量其电压值。
4．打开实验台电源，调节可调电源0~24V驱动转动源，可以观察到转动源转速的变化，待转速稳定后（稳定时间约一分钟左右），记录相应驱动电压下得到的转速值。
也可用示波器观测霍尔元件输出的脉冲波形。
五、实验报告1．分析霍尔组件产生脉冲的原理。
2．根据记录的驱动电压和转速，作V-RPM曲线。
实验二智能调节仪温度控制实验一、实验目的了解PID智能模糊+位式调节温度控制原理。
二、实验仪器智能调节仪、PT100、温度源三、实验原理位式调节位式调节（ON/OFF）是一种简单的调节方式，常用于一些对控制精度不高的场合作温度控制，或用于报警。
位式调节仪表用于温度控制时，通常利用仪表内部的继电器控制外部的中间继电器再控制一个交流接触器来控制电热丝的通断达到控制温度的目的。
PID智能模糊调节PID智能温度调节器采用人工智能调节方式，是采用模糊规则进行PID调节的一种先进的新型人工智能算法，能实现高精度控制，先进的自整定（A T）功能使得无需设置控制参数。
在误差大时，运用模糊算法进行调节，以消除PID饱和积分现象，当误差趋小时，采用PID算法进行调节，并能在调节中自动学习和记忆被控对象的部分特征以使效果最优化，具有无超调、高精度、参数确定简单等特点。
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1解析
应用霍尔集成传感器测量转速电路设计摘要本文是基于51单片机的转速测量系统，其测量方法较多，随着单片机对脉冲信号的处理能力越来越强大，使得全数字量系统越来越普及，并且使转速测量系统也可以用全数字化处理。
本设计利用霍尔效应对旋转物体进行检测的转速测量系统。
该系统采用UGN3144霍尔传感器把转速信息转换为电压输出，输出电压经整形电路送入AT89C51单片机进行数据处理并用四位7段LED显示器显示测量结果。
文中首先阐述了构成该系统的原理、硬件的实现方法，在该系统中对信号频率进行测量是首要任务，通过各种测量方法的对比下，该系统应采用测频法测量。
其次，在软件设计部分，此系统包含系统初始化程序的设计、数据接收和处理程序的设计、显示程序的设计三个模块。
最终，给出各部分的原理框图、电路图及转速测量的程序流程图，并编出其具体的程序。
总之，本课题完成了硬件和软件系统的设计，实现了转速测量系统的测量，转速计算、显示功能，同时实现键盘的开始/停止功能，完成了设计的要求。
关键词: 单片机, 转速测量, 霍尔传感器目录1 绪论 (1)1.1课题研究的目的和意义 (1)1.2转速测量在国内外的研究 (1)2 转速测量系统的总体方案 (2)2.1转速测量的一般方法 (2)2.2硬件设计总体方案 (4)2.3软件设计思路 (5)3 系统硬件设计 (5)3.1转速测量原理 (6)3.1.1 测频法“M法 (6)3.1.2 测周期法“T法” (7)3.1.3 测频测周法“M/T法” (7)3.1.4 转速测量系统中应用的方法 (8)3.2霍尔传感器的简介 (9)3.2.1 霍尔效应 (9)3.2.2 霍尔元件 (12)3.2.3 UGN3144霍尔开关元件 (13)3.3单片机及其接口的设计 (15)3.3.1 AT89C51单片机的简介 (15)3.3.2 复位电路 (18)3.3.3 时钟电路 (19)3.3.4 显示电路 (20)3.3.5 HD7279接口 (22)3.3.6 键盘电路 (25)4 系统软件设计 (25)4.1单片机转速程序设计思路及过程 (25)4.1.1 单片机程序设计思路 (26)4.2子程序设计 (27)4.2.1 单片机转速计算程序 (27)4.2.2 二-十进制转换程序 (27)4.2.3 显示程序 (28)5 转速测量系统的转速分析 (30)5.1测速范围 (30)5.2测量误差 (31)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录1 (36)附录2 (37)1绪论1.1课题研究的目的和意义随着超大规模集成电路技术提高，尤其是单片机应用技术以其功能强大，价格低廉的显著特点，使全数字化测量转速系统得以广泛应用。
基于51单片机和霍尔开关传感器的转速测量仪
基于５１单片机和霍尔传感器的转速测量仪摘要系统由传感器、信号处理、系统软件等部分组成。
传感器采用霍尔开关传感器（ＪＫ８００２Ｃ），负责将转速转化为脉冲信号；信号处理电路（反相器７４ＬＳ１４）包含待测信号整形反相等部分，波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的TTL/CMOS兼容信号。
处理器采用５１单片机，显示器采用单片机开发板自带的8位LED数码管动态显示。
课题背景在工农业生产和工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。
模拟式采用测速发电机为检测元件，得到的信号是模拟量，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难。
数字式通常采用光电编码器、圆光栅、霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。
单片机技术的日新月异，特别是高性能价格比的单片机的出现，转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成。
采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。
本课题，是要利用霍尔传感器来测量转速。
由磁场的变化来使霍尔传感器产生脉冲，由单片机计数，经过数据计算转化成所测转速，再由数码管显示出来。
1.硬件部分概述１.１系统组成框图系统框图原理如图１－１所示，系统由传感器、信号处理、数码管显示、蜂鸣器超速报警和系统软件等部分组成。
传感器采用霍尔开关传感器（ＪＫ８００２Ｃ），负责将转速转化为脉冲信号。
信号处理电路反相器７４ＬＳ１４）包含待测信号波形变换、波形整形等部分，波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的TTL/CMOS 兼容信号。
处理器采用５１单片机，显示器采用8位LED 数码管动态显示。
１.２霍尔传感器测转速原理及特性霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，由磁钢、霍耳元件等组成。
测量系统的转速传感器选用SiKO 的 ｊｋ８００２ｃ 的霍尔传感器，其响应频率为100KHz ，额定电压为5-30（V ）、检测距离为10（mm ）。
课程设计--电机转速测量仪设计
中国计量学院电机转速测量仪设计学生姓名：指导老师：学院: 现代科技学院专业班级：电气1112014 年 03 月06 日1.绪论2.1任务（1）采用霍尔或光电传感器设计一能测量电机转速的测量仪器。
（2）电机转速在100-3000转/分之间。
（3）动态实时显示，显示稳定，显示位数3位。
（4）可采用传感器结合单片机电路实现。
2.2要求（1）绘制系统框图及电路原理图各一份a.标明所有集成电路的型号、引脚序号、功能。
b.标明所有集成电路的电源电压。
c.标明所有元器件的数值或取值范围。
（2）叙述整个系统的工作原理。
（3）详细记录实施中所遇到的问题及问题产生的原因，是如何解决的。
（4）设计转速测试方案，记录测量结果，并进行适当的误差分析。
（5）调试合格后写出综合设计报告。
（6）你对本次课程设计有何体会、建议、和意见。
2.3方案的选择与论证方案一：霍尔元件测速法霍尔元件测速法是利用霍尔开关元件测转速的。
霍尔开关元件内含稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、施密特触发器和输出电路。
输出电平与TTL电平兼容，在电机转轴上装一个圆盘，圆盘上装若干对小磁钢，小磁钢越多，分辨率越高，霍尔开关固定在小磁钢附近，当电机转动时，每当一个小磁钢转过霍尔开关，霍尔开关便输出一个脉冲，计算出单位时间的脉冲数，即可确定旋转体的转速，但由于现有材料的限制，放弃此方案。
方案二：采用反射式光电传感器在测速一端放置反射式红外传感器，当带有遮挡物的电转轴经过时，利用其对红外线的反射能力，接收端检测到信号。
但是电机的空间较小，传感器不能稳定的放置，对测量产生较强的干扰，故放弃此方案。
方案三：采用槽式光电开关采用槽式红外对射式光电开关，集成度高，体积小，功能齐全，电线引出式，电源内藏式具备继电器大功率输出，具备交直流通用型，电压范围宽，抗震性能好，速度检测非常稳定，精度较高，成本低，经过实验可发现槽式式红外光电开关能比较灵敏地测出电机转动的圈数。
利用测量一秒内转过的圈数可测得电机的转速。
非接触式转速测量仪的设计
非接触式转速测量仪的设计
电源电路
电源电路的设计，由于生活中我们使用的是220V的交流电，但是由于
本设计使用的单片机需要5V直流供电。所以我们设计的电源电路，需要将 220V的交流电转化为5V的直流稳压源。
220V 交流电源
220V~9V
整流
滤波
5V 直流电源
滤波
LM7805 稳压
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非接触式转速测量仪的设计
非接触式转速测量仪的设计
实物图（2）系统板与PC机连接图
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非接触式转速测量仪的设计
实物图（3）送机界面图
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非接触式转速测量仪的设计
感谢各位老师的聆听
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非接触式转速测量仪的设计
教学单位：工程技术系 姓 名： 学 号：3 班 级：班 指导老师：
前言
在生产与生活的诸多方面，都需要转速的测
量。因此一个好的转速测量系统的具有很高的实用 价值。为了提高测量的精度，本设计以单片机作为 控制核心，采用霍尔传感器采集数据。 本系统具有精度高，低成本，系统稳定，结构
简单等特点。
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非接触式转速测量仪的设计
论文设计要求
• 应用霍尔传感器测速
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• 通过LED数码管显示转速 • 实现与PC机的通信
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非接触式转速测量仪的设计
设计结构
（六大模块）
通信模块 STC89C52 单片机 （控制模块）
显示模块 电源电路
驱动模块
霍尔传感器
直流电机
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最小系统
单片机与时钟电路和复位电路一同构成了最简单的控制单元，即最 小系统。
复位电路 STC89C52 单片机 时钟电路
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。
自行车测速仪的设计
摘要随着居民生活水平的不断提高，自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。
自行车测速仪能够满足人们最基本的需求，让人们能清楚地知道当前的速度、里程、时间、温度等物理量。
本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车测速仪的设计。
本文以STC89C54RD+单片机为核心，霍尔传感器测转数，实现对自行车里程、速度、时间、温度的测量统计，能将自行车的里程及速度用LCD实时显示。
文章详细介绍了自行车测速仪的硬件电路和软件设计。
硬件部分利用霍尔元件将自行车每转一圈的脉冲数传入单片机系统，然后单片机系统将信号经过处理送LCD显示。
软件部分用C语言进行编程，采用模块化设计思想。
该系统硬件电路简单，子程序具有通用性，已达到设计目标。
关键词：速度；温度；霍尔元件；单片机目录第1章绪论 (1)1.1 国内外自行车测速仪的发展现状及趋势 (1)1.2 本论文的研究内容 (2)第2章自行车测速仪的总体设计方案 (4)2.1 单片机选型 (4)2.1.1 单片机介绍 (4)2.1.2 单片机性能比较 (4)2.1.3 最终方案 (5)2.2 测速传感器选型 (5)2.2.1 测速传感器的介绍 (5)2.2.2 测速传感器的比较 (6)2.2.3 最终结论 (6)2.3 温度传感器选型 (7)2.3.1 温度传感器介绍 (7)2.3.2 温度传感器性能比较 (8)2.3.3 最终方案 (9)2.4 显示器选型 (9)2.4.1 显示器介绍 (10)2.4.2 显示器性能 (10)2.4.3 最终方案 (11)2.5 时钟芯片的选型 (12)第3章硬件设计 (13)3.1 单片机外围电路 (13)3.1.1 单片机的介绍 (13)3.1.2 单片机外围电路图 (15)3.2 速度模块的设计 (15)3.2.1 霍尔元件的介绍 (16)3.2.2 霍尔传感器硬件电路图 (17)3.3 温度模块的设计 (18)3.3.1 温度传感器的介绍 (18)3.3.2 DS18B20硬件电路图 (21)3.4 时钟模块的设计 (22)3.4.1时钟芯片的介绍 (22)3.4.2 DS1302硬件电路图 (25)3.5 显示模块的设计 (25)3.5.1 LCD芯片介绍 (26)3.5.2 LCD硬件电路图 (27)第4章软件设计 (28)4.1 主程序设计 (28)4.2 计算速度里程程序设计 (29)4.3 温度显示程序设计 (30)4.4 时钟芯片程序设计 (30)4.5 LCD1602软件设计 (32)4.5.1 LCD1602时序介绍 (32)4.5.2 LCD1602具体软件设计 (33)第5章测试 (35)5.1 Proteus及Keil软件简介 (35)5.1.1 Proteus软件 (35)5.1.2 Keil软件 (35)5.2 应用Keil软件进行程序调试 (36)5.3 Proteus软件仿真 (36)5.4 硬件软件联合调试 (37)5.4.1 联调步骤 (37)5.4.2 硬件静态调试 (38)第6章结论与展望 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录1 Protreus仿真图 (43)附录2 源程序 (44)第1章绪论自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史，这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中，将玩具式的木马车转换到今日各式新颖休闲运动自行车，自行车发展的目的也从最早的交通代步的工具转换成休闲娱乐运动的用途。
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结课论文
题目：基于霍尔传感器发动机转速测仪设计
学生姓名：
学生学号：
系别：机电工程系
专业：机械化及其自动化
届别：
指导教师：
时间：
目录
1 摘要 (2)
2 系统概述 (3)
2.1 系统组成 (3)
2.2 霍尔传感器测转速原理及特性 (5)
2.3 光电式速度传感器概述 (6)
2.4 系统工作原理及处理方法 (7)
2.4.1系统工作原理 (7)
2.4.2处理方法 (9)
3 霍尔传感器测转速系统的单元电路介绍 (10)
3.1 单片机的简介 (12)
3.2 脉冲产生电路设计 (13)
.3 霍尔传感器选型 (14)
3.4 开关霍尔传感器的性能分析 (16)
3.5 系统显示电路介绍 (18)
4.数码管显示和液晶显示的利弊 (18)
5 基于霍尔传感器测转速系统的软件设计 (19)
参考文献 (22)
附录 (24)
摘要
在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。
模拟式采用测速发电机为检测元件，得到的信号是模拟量。
数字式通常采用光电编码器，霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。
随着微型计算机的广泛应用，特别是高性能价格比的单片机的出现，转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法。
本文便是运用STC89C51单片机控制的智能化转速测量仪。
电机在运行过程中，需要对其进行监控，转速是一个必不可少的一个参数。
本系统就是对电机转速进行测量，并可以和PC机进行通信，显示电机的转速，并观察电机运行的基本状况。
本设计主要用STC89C51作为控制核心，由霍尔传感器、LCD显示器、HIN232CPE电平转换、及RS232构成。
详细介绍了单片机的测量转速系统及PC 机与单片机之间的串行通讯。
充分发挥了单片机的性能。
本文重点是测量速度并显示在LCD上。
其优点硬件是电路简单，软件功能完善，测量速度快、精度高、控制系统可靠，性价比较高等特点。
关键字：STC89C51单片机、转速、霍尔传感器。