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51单片机霍尔传感器电机测速设计资料(仿真+源码+电路图)

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wxh520zy 发表于 2018-5-21 11:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
·        .本设计采用STC89C51/52(与AT89S51/52、AT89C51/52通用,可任选)单片机作为主控制器
·        2.采用霍尔传感器非接触式测电机转速
·        3.LCD1602液晶显示当前的转速,转速单位为转/分(RPM)。和显示当前的pwm占空比0~100%。
·        4.电机的速度可以通过按键调整,也可以开始暂停,正转和反转。
注意:磁铁和霍尔元件最近距离在2mm左右,太近可能会在电机转动时碰到霍尔元件,太远霍尔元件可能会检测不到磁铁。
使用说明:
液晶屏第一行显示电机转速,第二行显示占空比,占空比数值越大,电机转速越快。
系统一共有6个按键,单片机附近的独立按键是系统的复位按键,按下单片机会复位。
下面一排是控制按键:
1键:加速键,可以短按,占空比加1,也可长按,占空比连续加;
2键:减速键,可以短按,占空比减1,也可长按,占空比连续减;
3键:正转切换键,按下后电机正转;
4键:反转切换键,按下后电机反转;
5键:开始暂停键,按一下开始,再按一下暂停。

电路原理图如下:
0.png

仿真原理图如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载)
0.png

PCB图+布局图+焊接图:
0.png 0.png

单片机源程序如下:
  1. #include <reg52.h>
  2. #define uchar unsigned char
  3. #define uint unsigned int
  4. void displaym();
  5. void displayj();

  6. sbit en=P2^5;                //1602  6管脚
  7. sbit rs=P2^7;         //1602端口        4管脚
  8. sbit rw=P2^6;//lcd1602控制端口 5管脚
  9. sbit num1=P1^0;                                                //占空比加1
  10. sbit num2=P1^1;                                                                   //占空比减一
  11. sbit num3=P1^2;                                                                                           //正传
  12. sbit num4=P1^3;                                                                                                         //反转
  13. sbit num5=P1^4;                 //开始停止切换

  14. sbit beep=P2^4;       

  15. sbit out=P3^4;                                                         //PWM输出用于正传
  16. sbit out1=P3^7;                        //PWM输出用于反转

  17. uint zhuansu,flag,z1,z2,m,flag_1,zheng,fan,kai,j,su,qian,bai,shi,ge;




  18. void delay(uint z)//延时1ms函数
  19. {

  20. uint x,y;
  21. for(x=0;x<z;x++)
  22.      for(y=0;y<110;y++);
  23. }



  24. void write_com(uchar com)//向1602写一字节(控制指令)
  25. {
  26.   rs=0;
  27.   P0=com;
  28.   delay(5);
  29.   en=1;
  30.   delay(10);
  31.   en=0;
  32. }
  33. void write_data(uchar date)//向1602写一字节(数据)
  34. {
  35.   rs=1;
  36.   P0=date;
  37.   delay(5);
  38.   en=1;
  39.   delay(5);
  40.   en=0;
  41. }
  42. void init()//初始化函数
  43. {
  44.   en=0;
  45.   rw=0;
  46.   write_com(0x38);                                           //5X7显示
  47.   write_com(0x0c);                         //关闭光标
  48.   write_com(0x01);         //lcd初始化
  49.   TMOD=0x11;               //定时器方式1           
  50.   TH0=0xdc;
  51.   TL0=0x00;                //定时器装入初值
  52.   EA=1;                    //开总中断
  53.   ET0=1;                   //定时器0开中断
  54.   TR0=1;
  55.   EX1=1;
  56. IT1=1;                 //定时器启动  
  57. TH1=0xfc;
  58.   TL1=0x66;//定时100us
  59.   ET1=1;                   //定时器1开中断
  60.   TR1=1;
  61.   write_com(0x80);
  62.   write_data('V');
  63.   write_data(':');
  64.   write_com(0x87);                 //第一行显示转速
  65. write_data('m');
  66.   write_data('/');
  67.   write_data('m');
  68.         write_data('i');
  69.         write_data('n');
  70.   write_com(0xc0);
  71.   write_data('z');
  72.   write_data('k');
  73.   write_data('b');
  74.   write_data(':');
  75.   displaym();
  76.         write_com(0xc8);
  77.         write_data('s');
  78.         write_data('d');
  79.         write_data(':');
  80.         displayj();
  81. }




  82. void keyscan()  //键盘扫描函数
  83. {
  84.   if(num1==0)     
  85.   {
  86.     delay(5);      //消除抖动
  87.          if(num1==0)
  88.          {
  89.                 if(m<=199)
  90.                  m++;
  91.                         displaym();                                                                  //设定占空比加一
  92.      }
  93.   }
  94.   if(num2==0)
  95.   {
  96.     delay(5);
  97.          if(num2==0)
  98.          {
  99.                   if(m>=1)
  100.                 m--;
  101.                         displaym();                                        //设定占空比减一
  102.        
  103.          }
  104.   }
  105.     if(num3==0)
  106.   {
  107.     delay(5);
  108.          if(num3==0)
  109.          {
  110.           j=j+1;
  111.                  displayj();       
  112.          }
  113.        
  114.   }
  115.       if(num4==0)
  116.   {
  117.     delay(5);
  118.          if(num4==0)
  119.          {
  120.          j=j-1;
  121.                  displayj();
  122.        
  123.          }
  124.   }
  125.       if(num5==0)
  126.   {
  127.     delay(5);
  128.          if(num5==0)
  129.          {
  130.          while(num5==0)         ;
  131.           kai=1-kai;

  132.        
  133.          }
  134.   }
  135.   
  136. }
  137. void display()
  138. {
  139.   write_com(0x82);
  140.   zhuansu=zhuansu*30;          //将两秒内的计数乘以30得到转每分
  141.   
  142.         su=zhuansu*0.01*2*3.14/2;
  143.             qian=(su/1000)%100;
  144.                                                 write_data(qian+0x30);
  145.                                                 bai=(su/100)%10;
  146.                   write_data(bai+0x30);
  147.                                                 shi=(su/10)%10;
  148.                                                 write_data(shi+0x30);
  149.                   write_data('.');
  150.                                                 ge=su%10;
  151.                                                 write_data(ge+0x30);

  152.   write_com(0xd0);
  153. }
  154. void displaym()
  155. {
  156. write_com(0xc4);
  157.    if(m/200%10!=0)
  158.   write_data(m/200%10+0x30);                           //如果占空比百位不为0则显示百位否则显示空格
  159.   else
  160.   write_data(' ');
  161.   
  162.   if(m/200%10==0&&m/20%10==0)
  163.   write_data(' ');
  164.   else
  165.   write_data(m/20%10+0x30);                                 //如果占空比小于10 十位正常显示  否则显示空格
  166.   
  167.   write_data(m/2%10+0x30);                                 //显示个位
  168. }

  169. void displayj()
  170. {       
  171. write_com(0xcb);
  172.    if(j/100%10!=0)
  173.   write_data(m/100%10+0x30);                          
  174.   else
  175.   write_data(' ');
  176.   
  177.   if(j/100%10==0&&j/10%10==0)
  178.   write_data(' ');
  179.   else
  180.   write_data(j/10%10+0x30);                                 
  181.   
  182.   write_data(j/1%10+0x30);
  183.    write_com(0xd0);       

  184. }


  185. void main()
  186. {
  187.     flag_1=0;
  188.         m=100;                                                         //占空比为100
  189.         zhuansu=0;                                           //转速初值0
  190.         flag=0;
  191.         zheng=1;                                  //初始化电机正转动
  192.         fan=0;
  193.     j=67;
  194.     init();              //初始化

  195.         while(1)
  196.         {
  197.         keyscan();                                //键盘扫描程序
  198.     if(su>j*10)
  199.                         {
  200.                                 kai=0;
  201.                                 beep=~beep;
  202.                                 delay(500);       
  203.                                 kai=1;
  204.                                 m-50;
  205.                         }         


  206.           
  207.         }

  208. }
  209. void int1()interrupt 2                                //外部中断1脉冲技术记录电机的转速 电机转一圈zhuansu加一
  210. {
  211.   zhuansu++;
  212. }
  213. void int2()interrupt 1                                  //定时器0显示转速
  214. {

  215.   TH0=0xdc;
  216.   TL0=0x00;//定时10ms
  217.   flag++;
  218.          
  219.   if(flag==200)                                   //计时到达2s
  220.     {


  221.         display();                                        //显示转速
  222.         zhuansu=0;                                          //转速置0
  223.         flag=0;

  224.         }


  225. }
  226. void int3()interrupt 3                                         //产生PWM
  227. {
  228.   
  229.   TH1=0xff;
  230.   TL1=0x00;//定时100us
  231.   
  232.           flag_1++;
  233.         if(flag_1>199)
  234.         flag_1=1;
  235.         if(kai==1)                  //如果kai==1电机启动
  236.         {
  237.         if(zheng==1)                                //电机正转
  238.         {
  239.         if(flag_1<m)                                          //小于占空比m输出PWM=0输出电压为1
  240.      {out=0;
  241.          out1=1;}
  242.          else
  243.          {
  244.            out=1;
  245.            out1=1;
  246.          }
  247.          }
  248.                  if(fan==1)                           //电机反转
  249.         {
  250.         if(flag_1<m)                                //小于占空比m输出PWM=0输出电压为1
  251.           {
  252.             out=1;
  253.                 out1=0;
  254.           }
  255.          else                                                                         //大于m输出PWM=1输出电压为0
  256.           {
  257.             out=1;
  258.                 out1=1;
  259.           }
  260.          }
  261.          }
  262.          if(kai==0)                          //kai=0电机停止转动
  263.          {
  264.            out=1;
  265. ……………………

  266. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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landsen 发表于 2018-6-9 23:44 | 显示全部楼层
你的仿真图里面的程序和写出来的程序不一样啊
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liuweixing 发表于 2018-6-10 15:25 | 显示全部楼层
第一张图电机控制桥那个应该画错了,  应该是斜对角打开
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294943692 发表于 2018-7-9 22:12 | 显示全部楼层
好东西 , 我想说一下 这个原理是电机转一圈霍尔能读出来?
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yeyuan 发表于 2018-11-20 13:30 | 显示全部楼层
按键改为蓝牙控制呢?
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yeyuan 发表于 2018-11-20 13:32 | 显示全部楼层
使用霍尔传感器要怎么使用呢?
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lyy001 发表于 2019-3-29 15:29 | 显示全部楼层
学习学习
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xixdpj-2 发表于 2019-3-30 11:06 | 显示全部楼层
好好学习一下
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lyy001 发表于 2019-3-31 16:30 | 显示全部楼层
好东西 , 我想说一下 这个原理是电机转一圈霍尔能读出来?
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bazhahei 发表于 2019-8-6 15:14 来自手机 | 显示全部楼层
感谢楼主
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laizitiantangde 发表于 2019-9-2 12:54 | 显示全部楼层
你这个不需要电机驱动模块吗?
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zhengzui 发表于 2019-10-2 21:30 | 显示全部楼层
楼主 我下载的压缩文件不能解压 解压失败  为何
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Lance233 发表于 2020-4-23 22:29 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享
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gplili 发表于 2020-5-3 10:38 | 显示全部楼层
强,仿真图画的挺好
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A星猫 发表于 2020-8-25 19:50 | 显示全部楼层
作者太厉害了,感谢作者的代码
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A星猫 发表于 2020-8-26 09:39 | 显示全部楼层
这个好像有点问题,下载完了,然后就打不开了希望作者能重新传一下
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cadplus 发表于 2020-9-11 08:22 | 显示全部楼层
正在学习测速,谢谢分享
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samyoung888 发表于 2021-1-25 08:32 | 显示全部楼层
实力派的作品,非常敬佩!这个用在电机生产中做检测仪器非常好!
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huangli51mcu 发表于 2021-4-8 09:00 | 显示全部楼层

正在学习测速,谢谢分享
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haoqingfeng 发表于 2021-4-11 17:16 | 显示全部楼层
laizitiantangde 发表于 2019-9-2 12:54
你这个不需要电机驱动模块吗?

三极管H桥
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