基于MSP430的霍尔测速报警系统的设计毕业论文

论文总字数：15963字

摘 要

电机广泛应用于当今的生产中，就比如汽车在行驶中速度显示，一些设备在进行工作时的挡位等等，要做到这些就需要我们用一些工具去对电机的转动速度或是设备机器的转动速度进行测量。转速这个参数在现代工程中的应用十分广泛，对它我们拥有很多种测量方法，单片机对于处理脉冲数字信号来说非常强大，所以数字测量系统得到了越来越多的应用，测量也越来越方便了。

此系统采用了MSP430-F149单片机作为核心部分，霍尔传感器将测量所得的磁输入信号转换成可用的电信号，再将电信号通过系统中的一系列电路获取数字信号，从而完成了电机测量转速，接着将转速数据显示在LCD液晶屏上面。当转速达到并且超过报警设定止时，报警系统运作开始发声。本文利用软件与硬件相互配合，来达到此课题需要实现的功能。

关键词：MSP430-F149单片机；霍尔传感器；测量转速

Design of Hall Speed Measurement and Alarm System Based on MSP430

Abstract

Motors are widely used in today's production, such as the speed of a car while driving, the gears of some equipment while working, etc. To do this, we need some tools to use the speed of the motor or the machine of the machine. The rotational speed is measured. This parameter of rotational speed is widely used in modern engineering. We have a variety of measurement methods for it. The single-chip microcomputer is very powerful for processing pulse digital signals, so digital measurement systems have been used more and more applications, and measurement is becoming more and more convenient.

This system uses the MSP430-F149 microcontroller as the core part. The Hall sensor converts the measured magnetic input signal into a usable electrical signal, and then obtains the digital signal through a series of circuits in the system, thus completing the motor measurement speed. Display the speed data on the LCD screen. When the speed reaches and exceeds the alarm setting, the alarm system starts to sound. This article takes advantage of the interrelationship between software and hardware to achieve the functionality that this topic needs to achieve.

Keywords: MSP430-F149 microcontroller; Hall sensor ;motor speed

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1设计的目的和意义 1

1.2有关霍尔传感器测速的现状 1

第二章 功能分析与编译环境 2

2.1简述测控系统功能 2

2.2系统功能模块介绍 2

2.3各种模块的选择 2

2.3.1 功能模块的选择 2

2.3.2 单片机模块的选择 2

2.4 器件介绍 3

2.4.1 单片机DM430-L系统板介绍 3

2.4.2 霍尔传感器介绍 3

2.5 编程环境介绍 4

第三章 设计与分析 6

3.1 测控系统的总体布局 6

3.2测控系统子模块简介 6

3.2.1 传感器原理以及其转换电路介绍 6

3.2.2 报警模块与显示模块 7

3.2.3 单片机模块 8

3.3功能程序设计 9

3.3.1系统总程序框架设计 9

3.3.2 LCD显示程序设计 10

图3.7 LCD显示初程序流程图框和LCD初始化子程序 10

第四章 仿真与调试 12

4.1 IAR仿真软件的使用 12

4.2 硬件连接、驱动以及下载 14

4.3 软件部分调试 15

第五章 总结 16

致 谢 17

参考文献(References) 18

附 录 19

1. 绪 论

1.1设计的目的和意义

本课题的目的在于设计一个有MSP430单片机所控制的霍尔测速系统，所测的转速可以在液晶屏上面进行显示，并且具备了超速报警提醒功能，在高于设定速度或者低于设定速度后进行报警。课题要求能选用合适的霍尔测速传感器和以单片机为中心搭建完成测控电路系统，从而达到需要实现的功能。

设计从转速的各种测量方法和应用环境的不同出发，使用了MSP430单片机来设计的数字式霍尔转速测量系统。本系统具有开发难度较低、组成结构简单容易且可靠、成本低、测量稳定等优点。此设计介绍了系统总体的设计方案，从硬件电路开始，然后分析电路在工作时的原理和它对应的功能，最后对设计方法的软件流程进行介绍。

1.2有关霍尔传感器测速的现状

在当今生活中，最常用的测速传感器莫过于霍尔传感器，它的功能在于应用霍尔效应来实现将磁场中接收到的磁信号转换为电路能够接收的电信号。我国在70年代以后的20多年里一直专注于对霍尔传感器功能和性能做出研发，研发完成并且投入生产的多种霍尔传感器已经拥有了各种我们需求的性能。它具有的特点包括：线性好，较高灵敏度，占用体积小，耐高温，质量轻，极高稳定性等。

单片机控制霍尔传感器来对工作状态下电机进行速度测量，可以通过霍尔传感器对电机速度的精确测量结果进而控制工作状态电机来执行电机加速和减速以及等各种功能。因此，霍尔传感器电机测速装置的设计在当前生活中得到了十分广泛的应用，如测量机车的行驶速度，工厂的自动控制电机速度，行驶车辆的速度显示，以及温室的精确控制等领域，也可用作复杂的航空航天工作环境，对民用和军用应用具有良好的前景。

1. 功能分析与编译环境

2.1简述测控系统功能

将一个或者多个小磁钢放置在电机或者转轴上，并在电机或转轴附近按照一定规律放置霍尔传感器。电机或转轴带着磁钢进行转动时，磁钢接近传感器，传感器就会检验到磁场信号从而将磁场信号转化为电信号输入测控电路，然后在经过测控电路对它的一系列处理，接着筛选出有用处的信号传送给内部单片机，最后由单片机运算出电机的实时转速再通过液晶屏显示和对比设定转速是否进行报警。

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