1、word山東農業大學 檢測技術與自動化儀表課程設計報告設計課題：基于霍爾傳感器的自行車測速器 專業班級： 自動化三班 小組成員: 張道營 唐恩元 指導教師： 婁偉 評定成績： 二O一一 年 五 月 二十八 日一、設計任務與要求1完成霍爾傳感器對自行車車輪轉速的原始信號的采集；2完成MCS-51單片機對電脈沖信號的計算及其處理；3完成LED數碼管對自行車速度及里程的顯示；二、方案設計與論證以通用MCS-51單片機為處理核心，用霍爾傳感器將車輪的轉速轉換為電脈沖，進行處理后送入單片機。里程及速度的測量，是經過MCS-51單片機的定時/計數器測出總的脈沖數和每轉一圈的時間，再經過單片機的計算得出，其

2、結果通過LED顯示器顯示出來。自行車測速(里程)計，用4位數碼管輸出數據的，它的優點是驅動簡單，電壓范圍廣，可用3.7V的鋰電池直接供電，整個電路結構簡單，耗能低，但它的缺點也是顯而易見的，數碼管在陽光下，無法看清楚，而且只有一組4位數據，不能同時查看速度及里程，不方便。設計流程：PC機通信處理單片機系統被測量對象傳感器 數據處理并顯示三、單元電路設計與參數計算步驟一、基于霍爾傳感器對車輪轉速進行采集霍爾元件實物接線圖：傳感器使用霍爾傳感器，磁場由硅鋼提供，所以霍爾傳感器要和硅鋼配對使用。步驟二、車輪模型齒輪半徑r=5cm 具有18個齒自行車輪半徑R=30cm 一個脈沖代表著前進量x=2*3.

3、14*0.3/18=1.05m步驟三、74LS74分頻tt00vv霍爾輸出圈脈沖二分頻后的波形步驟四、霍爾元件與轉軸實物連接霍爾傳感器檢測轉速如下列圖所示：在非磁材料的園盤邊上粘貼一塊硅鋼，霍爾傳感器固定在圓盤外援附近。圓盤每轉動一圈，霍爾傳感器便輸出一個脈沖。通過單片機測量產生脈沖的頻率就可以得到圓盤的轉速。 注意：當沒有信號產生時，可以改變一下硅鋼的方向，霍爾元件對硅鋼的方向有要求。沒有硅鋼是輸出高電平，有硅鋼是輸出低電平。步驟五、基于MCS-51單片機的程序MCS-51幅員：編碼程序流程：步驟六、基于LED的顯示模塊步驟七、系統總程序：.word#INCLUDE (REG52.INC)D

4、ISPBUF EQU 59HSecCoun EQU 58HSpcoun EQU 56HCount EQU 55HSpCalc bit 00HHidden EQU 16ORG 0000HAJMP STARTORG 1BHJMP TIMER1ORG 30HSTART : MOV SP , #5FHMOV P1 , #0FFHMOV P0 , #0FFHMOV P2 , #0FFHMOV TMOD ,#00010101BMOV TH1 ,#HIGH(65536-3686)MOV TL1 ,#LOW(65536-3686)SETB TR1SETB ET1SETB EALOOP: JNB SpCalc

5、.LOOPMOV R2 ,SpCounMOV R3 ,SpCoun+1MOV R6, #0MOV R7 ,#5SEND :MOV SBUF ,R2SLP1:JBC TI,SN1AJMP SLP1SN1: MOVV SBUF,R3SLP2 :JBC TI , SN2AJMP SLP2SN2:MOV SBUF ,R4SLP3: JBC TI ,SN3AJMP SLP3SN3: MOV SBUF ,R5SLP4:JBC TI ,SN4AJMP SLP4SN4:MOV A, R4MOV R6, AMOV A, R5MOV R7 , ACALL HB2MOV DISBUF , R3MOV A,R4ANL

6、 A,#0F0HSWAP AMOV DISPBUF+1, AMOV A ,R4ANL A,#0FHMOV DISPBUF+2, AMOV A,R5ANL A, #0F0HSWAP AMOV DISPBUF+3, AMOV A, R5MOV A, #0FHMOV DISPBUF+4, ACLR SpCalcJMP LOOPEND.word四、總原理圖及元器件清單1總原理圖2元件清單元件序號型號主要參數數量備注R1470kR14R250kR3C10.1uf5Mcs51Mcs511T1三極管6E112v1導線假設干數碼管2五、性能測試與分析 可進行自行車行程和車速的根本測量和顯示六、結論與心得課程設

7、計過程中培養了我在實踐中研究問題、分析問題和解決問題的能力以及良好的工程素質和科學道德，例如團隊精神、交流能力、獨立思考、測試前沿信息的捕獲能力等；提高了自己動手能力，培養了理論聯系實際的作風，增強了創新意識。經過這次的測試技術課程設計,我個人得到了不少的收獲：一方面、加深了我對課本理論的認識,另一方面、提高了團隊中成員的實踐動手能力，體會到了實際操作能力是靠自己親自動手，親自開動腦筋，親自去請教別人才能得到提高的。在課程設計的過程中我們培養起了自己的獨立分析問題和解決問題的能力。經過這次的課程設計，我們整體各個方面都得到了不少的提高，希望以后學校和系里能夠開設更多類似的課程設計，能夠讓我們得到更好的鍛煉。七、參考文獻1 常健生.檢測與轉換技術.北京： 機械工業出版社，2004.2 姜秀英 .傳感器與自動檢測技術M.北京：中國電力出版