1、霍爾測速測速是工農業生產中經常遇到的問題，學會使用單片機技術設計測速儀表具有很重要的意 義。要測速，首先要解決是采樣的問題。在使用模擬技術制作測速表時，常用測速發電機的方法， 即將測速發電機的轉軸與待測軸相連，測速發電機的電壓高低反映了轉速的高低。使用單片機進 行測速，可以使用簡單的脈沖計數法。只要轉軸每旋轉一周，產生一個或固定的多個脈沖，并將 脈沖送入單片機中進行計數，即可獲得轉速的信息。下面以常見的玩具電機作為測速對象，用CS3020設計信號獲取電路，通過電壓比較器實現 計數脈沖的輸出，既可在單片機實驗箱進行轉速測量，也可直接將輸出接到頻率計或脈沖計數器， 得到單位時間內的脈沖數，進行換算

2、即可得電機轉速。這樣可少用硬件，不需編程，但僅是對霍 爾傳感器測速應用的驗證。1脈沖信號的獲得霍爾傳感器是對磁敏感的傳感元件，常用于開關信號采集的有CS3020、CS3040等，這種傳 感器是一個3端器件，外形與三極管相似，只要接上電源、地，即可工作，輸出通常是集電極開 路（OC）門輸出，工作電壓范圍寬，使用非常方便。如圖1所示是CS3020的外形圖，將有字面 對準自己，三根引腳從左向右分別是Vcc，地，輸出。圖1 CS3020外形圖使用霍爾傳感器獲得脈沖信號，其機械結構也可以做得較為簡單，只要在轉軸的圓周上粘上 一粒磁鋼，讓霍爾開關靠近磁鋼，就有信號輸出，轉軸旋轉時，就會不斷地產生脈沖信號輸

3、出。 如果在圓周上粘上多粒磁鋼，可以實現旋轉一周，獲得多個脈沖輸出。在粘磁鋼時要注意，霍爾 傳感器對磁場方向敏感，粘之前可以先手動接近一下傳感器，如果沒有信號輸出，可以換一個方 向再試。這種傳感器不怕灰塵、油污，在工業現場應用廣泛。2硬件電路設計測速的方法決定了測速信號的硬件連接，測速實際上就是測頻，因此，頻率測量的一些原則 同樣適用于測速。通?？梢杂糜嫈捣?、測脈寬法和等精度法來進行測試。所謂計數法，就是給定一個閘門時間， 在閘門時間內計數輸入的脈沖個數；測脈寬法是利用待測信號的脈寬來控制計數門，對一個高精 度的高頻計數信號進行計數。由于閘門與被測信號不能同步，因此，這兩種方法都存在1誤差 的

4、問題，第一種方法適用于信號頻率高時使用，第二種方法則在信號頻率低時使用。等精度法則 對高、低頻信號都有很好的適應性。圖2是測速電路的信號獲取部分，在電源輸入端并聯電容C2用來濾去電源尖嘯，使霍爾元 件穩定工作。HG表示霍爾元件，采用CS3020，在霍爾元件輸出端（引腳3）與地并聯電容C濾3 去波形尖峰，再接一個上拉電阻R2，然后將其接入LM324的引腳3。用LM324構成一個電壓比較 器，將霍爾元件輸出電壓與電位器、比較得出高低電平信號給單片機讀取。C4用于波形整形， 以保證獲得良好數字信號。LED便于觀察，當比較器輸出高電平時不亮，低電平時亮。微型電機 M可采用型，通過電位器Rpi分壓，實現

5、提高或降低電機轉速的目的。C1電容使電機的速度不會產生突變，因為電容能存儲電荷。1電壓比較器的功能：比較兩個電壓的大?。ㄓ幂敵鲭妷旱母呋虻碗娖?，表示兩個輸入電壓的 大小關系）:當“ + ”輸入端電壓高于“一”輸入端時，電壓比較器輸出為高電平；當“ + ”輸入端電壓低于“一”輸入端時，電壓比較器輸出為低電平；比較器還有整形的作用，利用這一特點可使單片機獲得良好穩定的輸出信號，不至于丟失信 號，能提高測速的精確性和穩定性。圖.2測速電路原理圖3測速程序測量轉速，使用霍爾傳感器，被測軸安裝有1只磁鋼，即轉軸每轉一周，產生1個脈沖，要 求將轉速值（轉/分）顯示在數碼管上。用C語言編制的程序如下：硬件：

6、老版STC實驗版/P3-5 口接轉速脈沖#include /單片機內部專用寄存器定義#define uchar unsigned char#define uint unsigned int 數據類型的宏定義uchar code LK10 = 0 xC0,0 xF9,0 xA4,0 xB0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xF8,0 x80,0 x90, ;/ 數碼管 09的字型碼/位選碼uchar LK14 = 0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7;uint data z,counter;定義無符號整型全局變量lk/=void init(void)/定義名為init的初始化子

7、函數/init子函數開始，分別賦值TMOD=0X51;/GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0/ 01010001TH1=0;/計數器初始值TL1=0;TH0=-(50000/256);/定時器 t0 定時 50msTL0=-(50000%256);EA=1;/ IE=0X00;/EA - ET1 ESET0=1;/ 1 000計數器T1定時器T0ET1 EX1 ET0 EX00010TR1=1;TR0=1;TF0=1;/=void delay(uint k) 延時程序uint data i,j;for(i=0;ik;i+)for(;j121;j+) ;/=void dis

8、play(void)/數碼管顯示P1=LKz/1000;P2=LK10;delay(10);P1=LK(z/100)%10;P2=LK11;delay(10);P1=LK(z%100)/10;P2=LK12;delay(10);P1=LKz%10;P2=LK13;delay(10);/=void main(void)/主程序開始uint temp1,temp2;init();調用init初始化子函數for(;) temp1=TL1;temp2=TH1;counter=(temp28)+temp1; /讀出計數器值并轉化為十進制 /z=counter;display();無限循環語句結束主程序結束/=/ uint chushi=60;void timer0(void) interrupt