課程設(shè)計撰寫規(guī)范(1)

1、摘要：摘要：為實現(xiàn)對霍爾車速傳感器穩(wěn)定性的檢測，設(shè)計了一種實時在線霍爾車速傳感器檢測系統(tǒng)闡述了具體的工作原理及硬件實現(xiàn)方法，給出了有關(guān)具體模塊的選擇及其相應(yīng)原因，強調(diào)了標準轉(zhuǎn)速實現(xiàn)的必要性，及檢測結(jié)果與標準轉(zhuǎn)速對比分析，還有多點檢測的實現(xiàn)方法該系統(tǒng)能夠很好地滿足在線霍爾車速傳感器檢測系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性和全面性的要求.關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：車速傳感器；標準轉(zhuǎn)速；檢測系統(tǒng)AbstractAbstract：In order to achieve the performance of the Hall speed sensor stability test，designed a real-time onl

2、ine Hall speed sensor test system. Describes the working principle and the specific hardware implementation given about the selection of specific module and the appropriate reasons，emphasized the need for，and the test results with the standard speed which achieved comparative analysis，as well as mul

3、ti-point detection method. The system can satisfy the real-time online vehicle speed sensor detection system Hall，stability and comprehensive requirements.KeyKey wordswords：speed sensor；standard speed；detection system隨著社會的發(fā)展與進步，汽車也變得越來越普及，幾乎成了人們生活和工作中必不可少的工具，并且對于汽車的性能要求也越來越高車速傳感器作為汽車的重要檢測部件，其性能是否達標將

4、直接影響行車的安全因此，汽車在出廠前必須對其相關(guān)參數(shù)進行全面的檢測，而所有參數(shù)的檢測都依賴于檢測系統(tǒng)來完成車速傳感器檢測系統(tǒng)的實現(xiàn)關(guān)鍵在于如何對傳感器信號進行采樣由于傳感器輸出的信號近似為方波，因此以往的檢測方法是采用數(shù)據(jù)采集卡完成對信號的 A/D 高速采樣，然后利用計算機進行實時處理和分析采樣數(shù)據(jù)來完成檢測但是由于采集卡采樣點較多，占用計算機的資源較大，并且由于采集卡費用較高，增加企業(yè)檢測設(shè)備的投入成本.本文針對霍爾車速傳感器設(shè)計了一種車速傳感器檢測系統(tǒng)，采用基于單片機為控制核心的檢測方法，不但降低系統(tǒng)成本，而且提高檢測效率和精確度，因而具有廣闊的應(yīng)用前景一、檢測系統(tǒng)總體設(shè)計方案一、檢測系統(tǒng)

5、總體設(shè)計方案霍爾車速傳感器檢測系統(tǒng)主要由硬件部分和軟件部分構(gòu)成硬件部分主要由頻率調(diào)節(jié)及驅(qū)動模塊、霍爾測速傳感器接口模塊、檢測結(jié)果輸出模塊、主控機模塊、標準轉(zhuǎn)速輸出模塊以及控制按鍵，共六部分組成其電學部分原理框圖見圖 1系統(tǒng)檢測手段主要是對比分析檢測過程：首先把需要檢測的霍爾車速傳感器通過傳感器接口與檢測系統(tǒng)相連然后啟動檢測系統(tǒng)，主控機中編寫好的檢測軟件通過通信接口為頻率調(diào)節(jié)部分變頻器設(shè)定特定的頻率值，同時啟動頻率調(diào)節(jié)及驅(qū)動部分電路為標準轉(zhuǎn)速輸出模塊供電使之輸出標準旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，并通過接入系統(tǒng)中需要檢測的霍爾車速傳感器進行標準旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的測量，測量之后通過接口電路將檢測脈沖傳送給主控機進行處理、分析、

6、計算標準旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速最后把計算后的霍爾測速傳感器的轉(zhuǎn)速檢測值與在該特定頻率下標準旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速進行對比，如果檢測誤差在許可范圍內(nèi)，符合精度要求，則此次檢測效果為合格，否則此次檢測效果為不合格檢測效果通過檢測結(jié)果輸出電路模塊給予顯示為保證霍爾車速傳感器的工作穩(wěn)定性，霍爾車速傳感器檢測系統(tǒng)將針對不同的轉(zhuǎn)速，進行多次循環(huán)綜合檢測分析，只有每次檢測都合格的霍爾速傳感器最終才被確定為合格；否則視為不合格二、霍爾車速傳感器測速原理二、霍爾車速傳感器測速原理本檢測系統(tǒng)中，為了使轉(zhuǎn)速測量結(jié)果在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的準確性和分辨率采用 M/T 法進行轉(zhuǎn)速測量設(shè)時鐘頻率為 f ，霍爾車速傳感器每轉(zhuǎn)輸出數(shù)字脈沖為 P ，M1 為時

7、鐘脈沖數(shù)，M2 為同一時間內(nèi)脈沖數(shù)，則對應(yīng)的實際電動機轉(zhuǎn)速公式為n=60fM2/(M1P)（單位為 r/min）作為主控機模塊的 AT89S52 中檢測軟件已經(jīng)設(shè)定好定時器的預(yù)置時間，定時器啟動時，開始對輸入的脈沖信號計數(shù)，計時結(jié)束后也同時停止對輸入脈沖信號的計數(shù)CPU 將根據(jù)對輸入脈沖信號計數(shù)的個數(shù)，利用特定的常數(shù)計算出作為標準轉(zhuǎn)速輸出模塊電動機的轉(zhuǎn)速從而實現(xiàn)對比分析，并分析出檢測的霍爾汽車車速傳感器是否合格，能不能滿足實際需要，其比較框圖見圖 2三、系統(tǒng)硬件設(shè)計三、系統(tǒng)硬件設(shè)計3.13.1 標準轉(zhuǎn)速輸出模塊的確定標準轉(zhuǎn)速輸出模塊的確定標準轉(zhuǎn)速輸出模塊是本系統(tǒng)的核心組成部分，它的精確與否直接

8、決定了霍爾車速傳感器的檢測結(jié)果，是否滿足實際汽車測速的需要，因此標準轉(zhuǎn)速輸出模塊的確定也就尤為重要作為轉(zhuǎn)速輸出單元，最好的提供裝置就是電動機目前，市場上常見的電動機有異步電動機、步進電機、伺服電機和同步電動機等異步電動機由于存在轉(zhuǎn)差率，在加入負載后轉(zhuǎn)速不是很準確，所以不能作為標準轉(zhuǎn)速輸出模塊使用；步進電機能極其精確地控制轉(zhuǎn)速，但是轉(zhuǎn)速過高，而實際霍爾車速傳感器需要測量的轉(zhuǎn)速多數(shù)時間內(nèi)都是較高的，因而也不能夠滿足實際需要；伺服電機的轉(zhuǎn)速范圍較大，確定轉(zhuǎn)速的精度也很高，但是控制電路較為復(fù)雜，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，同時使得軟件編程也較為繁瑣，對 CPU 的工作量也有很大增加，也不是一種很好的選擇；而同

9、步電動機在本系統(tǒng)的設(shè)計中則克服了上述幾種電動機的缺點它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的速度是一樣的，所以稱為同步電動機其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 與磁極對數(shù) p 、電源頻率 f 之間滿足 n=f/p轉(zhuǎn)速 n 決定于電源頻率 f ，故電源頻率一定時，轉(zhuǎn)速不變，且與負載無關(guān)，具有運行穩(wěn)定性高和過載能力大等特點常用于多機同步傳動系統(tǒng)、精密調(diào)速穩(wěn)速系統(tǒng)和大型設(shè)備等本系統(tǒng)中需要標準轉(zhuǎn)速輸出模塊提供多種由低速到高速的不同旋轉(zhuǎn)速度以供霍爾車速傳感器進行檢測，并與提供的標準轉(zhuǎn)速對比分析，以判斷霍爾車速傳感器是否滿足需要因而只要改變同步電動機的輸入交流電源的頻率值就可以很容易地實現(xiàn)，故而選用 70TZ531 磁滯

10、同步電動機該同步電動機的主要技術(shù)參數(shù)為：起動轉(zhuǎn)矩 0.089 Nm，額定同步轉(zhuǎn)矩 0.089 Nm，額定電壓 220 V，同步轉(zhuǎn)速 03 000 r/min，參考電流 0.45 A，輸入功率 65 W，輸出功率 26 W完全符合本系統(tǒng)的設(shè)計需要，其變頻器與同步電機以及車速傳感器連接原理圖見圖 33.23.2 頻率調(diào)節(jié)及驅(qū)動模塊的確定頻率調(diào)節(jié)及驅(qū)動模塊的確定檢測系統(tǒng)中，為了標準轉(zhuǎn)速輸出模塊能夠提供測試所需的標準轉(zhuǎn)速，必須提供準確頻率值的交流電源為作為標準轉(zhuǎn)速輸出模塊的同步電動機供電，并且要求設(shè)備能夠與作為主控機的單片機進行接口通信以便于有主控機自動地設(shè)定具體的檢測頻率，使得同步電動機提供標準轉(zhuǎn)速

11、，這樣才能夠使得霍爾車速傳感器的檢測結(jié)果準確無誤針對上述要求，檢測系統(tǒng)選用 EV8002S0007G 型變頻器，該變頻器交流 220 V 電源供電，額定容量 1.5 k VA，輸出功率 0.75 k W，額定輸入電流 10.5 A，額定輸出電流 4.0 A，輸出頻率范圍 01 500 Hz，RS232 通信接口使其具有與單片機進行通信的能力，能夠?qū)崟r接收單片機傳輸?shù)呐c待檢測轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的設(shè)定頻率值，完成標準轉(zhuǎn)速電動機對標準轉(zhuǎn)速的設(shè)定單片機輸出到變頻器的頻率決定于數(shù)字鍵盤的實際輸入值，數(shù)字鍵盤有方便、直觀的特點，其連接圖見圖 4單片機接收到數(shù)字鍵盤的輸入信號之后，對其進行處理，換算成相應(yīng)頻率的信號

12、從 P2.4 口輸出到變頻器3.33.3 主控機的確定主控機的確定主控機是整個檢測系統(tǒng)的控制核心部分，既需要對檢測的數(shù)據(jù)進行分析、處理、結(jié)果判斷，又需要協(xié)調(diào)各模塊完成智能化檢測，同時又要便于與各模塊進行接口連接，因此檢測系統(tǒng)選用 AT89S52 單片機作為主控機AT89S52 具有 32 個雙向輸入/輸出接口，3 個 16 位可編程定時計數(shù)器，2 個全雙工串行通信口，支持在線可編程完全滿足定時、計數(shù)及通信的功能，并且結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉3.43.4 顯示模塊的選擇顯示模塊的選擇顯示模塊采用帶中文字庫的 12864 來作為輸出，12864 的優(yōu)勢在于屏幕夠大，顯示空間足夠，能夠很方便地輸出所測的結(jié)

13、果，屏幕不會擁擠，給人一種很美觀的感覺帶中文字庫的 12864 有可以顯示漢字的特點，更加直觀與方便控制端口直接連接單片機 P2.0 到 P2.2 三個接口，數(shù)據(jù)口直接連接單片機 P0.0 到 P0.7 接口（見圖 5） 12864 四行分別顯示不同的所測數(shù)據(jù)，第一行顯示標準轉(zhuǎn)速，第二行顯示車速傳感器所測得的轉(zhuǎn)速，第三行顯示是否在誤差范圍內(nèi)，第四行顯示是否合格四、系統(tǒng)軟件設(shè)計四、系統(tǒng)軟件設(shè)計霍爾車速傳感器每周期輸出 4 個數(shù)字脈沖信號，因此對傳感器的檢測，主要是通過對不同的轉(zhuǎn)速條件下的輸出信號檢測來完成對傳感器性能信號的測試，并通過檢測結(jié)果輸出模塊將主控機分析、判斷的結(jié)果顯示出來檢測系統(tǒng)軟件實

14、現(xiàn)流程見圖 6檢測傳感器時，系統(tǒng)定時器自動設(shè)定檢測時間，選擇測試轉(zhuǎn)速，按霍爾車速傳感器的高轉(zhuǎn)速、較高轉(zhuǎn)速、正常經(jīng)濟行駛轉(zhuǎn)速、較低轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)速的個速度段進行檢測，每個速度段分成若干個具體測速點分別加以測試測試每一個測速點時，定時器首先啟動定時，并且計數(shù)器開始對檢測到脈沖信號開始計數(shù)定時器定時結(jié)束，則計數(shù)器也停止對檢測到的脈沖信號進行計數(shù)這時單片機根據(jù)算法進行速度計算，然后與標準轉(zhuǎn)速加以對比分析，最終計算出檢測結(jié)果并通過檢測結(jié)果輸出模塊加以顯示經(jīng)個速度段的循環(huán)檢測，最后確定霍爾車速傳感器的綜合檢測結(jié)果，并顯示出最終的檢測是否合格 五、結(jié)論五、結(jié)論系統(tǒng)檢測中采用了多點測試、綜合評價的方法經(jīng)實驗測試，

15、通過對標準轉(zhuǎn)速與測試轉(zhuǎn)速結(jié)果的對比分析，檢測系統(tǒng)對霍爾車速傳感器的主要特征數(shù)據(jù)檢測精度完全符合要求，特征數(shù)據(jù)的漏檢率為 0，完全滿足霍爾車速傳感器的檢測需要六設(shè)計體會與心得六設(shè)計體會與心得此次課題設(shè)計一方面使我們從多角度地了解和掌握一些經(jīng)典的測量手段和操作技能，另一方面使我們對傳感器的特性及在自動測量和自動控制中的作用有了進一步的認識，從而真正領(lǐng)略這一傳感技術(shù)的風采，培養(yǎng)了我們的想象力和創(chuàng)造力。 通過課題設(shè)計使我們對我們所學的知識有了一個簡單的概括，為以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。參考文獻參考文獻1金發(fā)慶.傳感器技術(shù)與應(yīng)用M.北京：北京機械工業(yè)出版社.20002唐俊翟.單片機原理與應(yīng)用M.3付家才.單片機控制工程實踐技術(shù)M.化學工業(yè)出版社 ，2004 69-82 4李曉荃. 單片機原理與應(yīng)用M. 電子工業(yè)出版社，2000年 8 月5丁鎮(zhèn)生.傳感器及傳感技術(shù)應(yīng)用M.北京:電子工業(yè)出版社,1998.6何希才.傳感器及其應(yīng)用電路M.北京:電子工業(yè)出版社,2001.131-135.7 邱淑賢霍爾式汽車車速傳