王李孫

摘要：本文介紹了一種普通電機轉速信號的檢測方法，該方法以霍爾傳感器為基礎，通過對霍爾轉速傳感器信號進行濾波和整形，使處理后的信號轉換成符合TTL電平標準的方波信號，通過計數器對此信號計數，同時通過555定時器定時，然后利用測出轉過圈數進行計算從而得出轉速，該轉速測量方法能滿足一般普通電機的轉速標準要求，同時成本低，且便于廣泛使用。

關鍵詞：數字轉速表 霍爾傳感器 555定時器

引言

轉速是大部分控制系統(tǒng)重要的控制參數，轉速測量的精度和實時性影響到整個系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性，因此轉速表是當今社會上一個不可或缺的測量儀器。對此產生了很多針對具體應用對象的測速方式，其中最為常用的是測速發(fā)電機和光電編碼器測速。這兩種測速方式在精度和反應速度上都能很好地滿足要求，但它們的硬件成本偏高。因此研究一款簡單又不失精度的成品很有必要。

1方案設計

l.1轉速理論分析

速度的計算大抵由兩種計算方法：

第一種是頻率計算方式，即通過測出每秒鐘轉盤所轉過圈數由此得出速度;

第二種是周期計算方法，即通過測出轉盤轉過一圈的時間來計算速度。

對于較多數情況而言而言，第一種方案，通過頻率來計算轉速已經足夠使用?？紤]到簡單實用性，本設計最終思路采用頻率計算。

1.2方案設計

采用555定時器構成多諧振蕩電路定時，由74HC160進行計數，最后由數碼管進行顯示轉速，為了是轉速表更加符合使用，又添加一個值輸入電路這里使用的是74HC147輸入閾值。結構如圖1所示。

2系統(tǒng)總體設計

2.1定時電路設計

本設計中定時電路有555定時器構成多諧振蕩器，由此產生固定周期的方波。555定時器具有成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。

2.2顯示電路設計

顯示電路是由74HC4511七段顯示譯碼，以及數碼管顯示轉速，74HC4511它將輸入BCD標準碼變換成驅動七段數碼管所需的碼信號。它又稱四線 七段鎖存譯碼器，其中四線A-D為BCD碼輸入端，高電平有效，A為低位輸入端，D為高位端，七段a-g輸出高電平以驅動共陰極數碼管發(fā)光。LE為鎖存控制端，高電平時能夠鎖存輸入的BCD碼。LT為燈測試反相控制端，BI為消隱反相控制端。

2.3輸入上限值電路設計

輸入一個預置值設計是利用74LS147（即10線4線優(yōu)先編碼器），對每一個開關進行編碼，這樣就能夠達到將每一個按鍵賦值。如74LS147的引腳圖4，其中第9腳NC為空。74LS147優(yōu)先編碼器有9個輸入端和4個輸出端。某個輸入端為O，代表輸入某個十進制數。當9個輸入端全為l時，代表輸入的是十進制數0.4個輸出端反映輸入十進制數的BCD碼編碼輸出。74LS147優(yōu)先編碼器的輸入端和輸出端都是低電平有效，即當某一個輸入端低電平O時，4個輸出端就以低電平O的輸出其對應的842IBCD編碼。當9個輸入全為1時，4個輸入出也全為1，代表輸人十進制數0的842IBCD編碼輸出。

3硬件焊接步驟

（l）準備施焊。準備好焊錫絲和烙鐵。此時特別強調的是烙鐵頭部要保持干凈，即可以沾上焊錫。

（2）加熱焊件。將烙鐵接觸焊接點，注意首先要保持烙鐵加熱焊件各部分，例如印制板上引線和焊盤使之受熱，其次要注意讓烙鐵頭的扁平部分（較大部分）接觸熱容量較大的焊件，烙鐵頭的側面或邊緣部分接觸熱容量較小的焊件，以保持焊件均勻受熱。

（3）熔化焊料。當焊件加熱到能熔化焊料的溫度后將焊絲置于焊點，焊料開始熔化并潤濕焊點。

（4）移開焊錫。當熔化一定量的焊錫后將焊錫絲移開。

（5）移開烙鐵。當焊錫完全潤濕焊點后移開烙鐵，注意移開烙鐵的方向應該是大致45。的方向。

上述過程，對一般焊點而言大約二，三秒鐘。對于熱容量較小的焊點，例如印制電路板上的小焊盤，有時用三步法概括操作方法，即將上述步驟2，3合為一步，4，5合為一步。實際上細微區(qū)分還是五步，所以五步法有普遍性，是掌握手工烙鐵焊接的基本方法。特別是各步驟之間停留的時間，對保證焊接質量至關重要，只有通過實踐才能逐步掌握。

4結論

轉速是大部分控制系統(tǒng)重要的控制參數，轉速測量的精度和實時性影響到整個系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性。因此產生了很多針對具體應用對象的測速方式，其中最為常用的是測速發(fā)電機和光電編碼器測速。這兩種測速方式在精度和反應速度上都能很好地滿足要求，但它們的硬件成本偏高。本文主要設計了具有一定頻率的脈沖計數并通過三位數碼管顯示的電路，測試霍爾傳感器的輸出脈沖在4s內被電路檢測到的脈沖個數，技術指標能夠達到設計要求。

參考文獻

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