霍爾計數(shù)實驗指導(dǎo)書

1、霍爾接近開關(guān)計數(shù)實驗指導(dǎo)書一、 實驗?zāi)康?. 在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，深入體會霍爾傳感器的應(yīng)用；2. 體會小作品制作過程。二、 實驗原理霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器,已發(fā)展成一個品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族，并已得到廣泛的應(yīng)用。按照霍爾器件的功能可將它們分為：霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件。前者輸出模擬量，后者輸出數(shù)字量，其特性如圖1所示。(a)線性型                 (b)開關(guān)型圖1. 霍爾集成電路的輸出特性如圖2所示，在

2、一塊通電的半導(dǎo)體薄片上，加上和片子表面垂直的磁場B，在薄片的橫向兩側(cè)會出現(xiàn)一個電壓，如圖2中的VH，這種現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)。圖2.霍爾效應(yīng)原理圖這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，是因為通電半導(dǎo)體片中的載流子在磁場產(chǎn)生的洛侖茲力的作用下，分別向片子橫向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)和積聚，因而形成一個電場，稱作霍爾電場。霍爾電場產(chǎn)生的電場力和洛侖茲力相反，它阻礙載流子繼續(xù)堆積，直到霍爾電場力和洛侖茲力相等。這時，片子兩側(cè)建立起一個穩(wěn)定的電壓，這就是霍爾電壓。本實驗中使用型號為NJK-5002的NPN,常開霍爾接近開關(guān)。其電氣連接圖如圖3所示。當(dāng)檢測到磁場時，信號輸出線有信號輸出，沒有磁場時，信號消失，這樣會有一下降沿，經(jīng)降壓處理后可作為

3、外部中斷輸入，進(jìn)行計數(shù)。本實驗中，信號處理部分僅用電阻分壓即可。圖3. NJK-5002型霍爾接近開關(guān)電氣連接圖 單片機引腳功能見圖6中電路。74LS04和7805引腳圖如圖4；四位共陰極二極管管腳如圖5所示。圖4.霍爾開關(guān)示意圖、74LS04和7805引腳圖圖5.四位共陰極二極管管腳圖三、 實驗儀器與設(shè)備1. 10k歐姆電阻5個2. 680歐姆電阻1個3. 510歐姆電阻2個4. 12V直流電源插座1個5. 拔動開關(guān)1個6. 47uf電容2個7. 0.1uf電容1個8. 30皮電容1個9. 7805穩(wěn)壓芯片1個10. 發(fā)光二極管1個11. 常開按鈕1個12. 11.0592M晶振1個13.

4、AT89S52單片機1個14. 7404非門芯片1片15. 但片機插座及非門插座各1個16. 四位數(shù)碼管1個17. 萬能板1片18. 引腳插座及導(dǎo)線若干19. 電腦、單片機開發(fā)板及相應(yīng)開發(fā)軟件四、 實驗步驟1. 按需求繪制電路原理圖，如圖6所示。圖6.霍爾計數(shù)電路原理圖2. 購買需要的元器件。本實驗中所買數(shù)碼管為共陰極二極管。3. 按原理圖焊接電路。在圖6中，信號處理和電源指示部分沒有畫出。信號處理部分用電阻分壓即可；電源指示電路把一個電阻的發(fā)光二極管串在一起，接到7805的輸出管腳上。4. 檢測電路。檢測硬件部分，特別注意是否有虛焊、短路或焊錯的地方。5. 編程，調(diào)試。在編程過程中，注意功能

5、從簡單到復(fù)雜，不斷改正。五、 程序1. 個位計數(shù)程序本程序已經(jīng)調(diào)試好，但最大計數(shù)量只有9，也即只有個位計數(shù)功能。 FIRST EQU 21H ;定義個位 ORG 0000H ;程序從0地址開始 LJMP START ;跳到STRAT處執(zhí)行 ORG 0003H ;INT0中斷向量 LJMP INT_0 ;跳至INT_0處執(zhí)行START: SETB EA ;開中斷 SETB IT0 ;中斷0允許P3.2口 SETB EX0 ;負(fù)跳變觸發(fā)CLEAR: ;初始化顯示0000 MOV FIRST,#0SHOW: ;顯示子程序 MOV DPTR,#TAB ;DPTR指向編碼表位置 MOV A,FIRST

6、;將FIRST的內(nèi)容復(fù)制到ACC MOVC A,A+DPTR ;根據(jù)ACC的值取出編碼表中的編碼 MOV P2,A ;由P2口輸出ACC的內(nèi)容clr p0.1；清空p0.1clr p0.2 ; 清空p0.2clr p0.0 ; 清空p0.0 setb P0.3 ;置位P0.3 LCALL DELAY ;調(diào)用延時子程序 LJMP SHOW ;調(diào)用顯示子程序INT_0: ;中斷子程序 CLR EA INC FIRST ;FIRST的內(nèi)容加1 MOV A,FIRST ;將FIRST的內(nèi)容復(fù)制到ACC EXIT: ;跳出中斷子程序 SETB EA RETI ;返回主程序DELAY: ;延時子程序 MO

7、V R7,#1 ;R1加載1次數(shù)D1: MOV R6,#250 ;R6加載250次數(shù) DJNZ R6,$ ;本行執(zhí)行R6次 DJNZ R7,D1 ;D1執(zhí)行R7次 RET ;返回主程序TAB: ;編碼表 DB 0x3F,0x30,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f ;編碼 END ;程序結(jié)束2. 四位計數(shù)程序。本程序能執(zhí)行計數(shù)到千位，最大計數(shù)量為9999。但因時間關(guān)系，暫未調(diào)試成功。/*/*名稱:4位數(shù)碼管中斷計數(shù)器程序(INT_0負(fù)觸發(fā)） /*功能:10000進(jìn)制計數(shù)器，P2口為數(shù)碼管數(shù)據(jù)線；P0.0-P0.3為位選線 /*/ FIRST EQU

8、21H ;定義個位 SECOND EQU 22H ;定義十位 THIRD EQU 23H ;定義百位 FOURTH EQU 24H ;定義千位 ORG 0000H ;程序從0地址開始 LJMP START ;跳到STRAT處執(zhí)行 ORG 0003H ;INT0中斷向量 LJMP INT_0 ;跳至INT_0處執(zhí)行START: SETB EA ;開中斷 SETB IT0 ;中斷0允許P3.2口 SETB EX0 ;負(fù)跳變觸發(fā)CLEAR: ;初始化顯示0000 MOV FIRST,#0 MOV SECOND,#0 MOV THIRD,#0 MOV FOURTH,#0 ;將0復(fù)制到以R0為地址的寄存

9、器SHOW: ;顯示子程序 MOV DPTR,#TAB ;DPTR指向編碼表位置 MOV A,FIRST ;將FIRST的內(nèi)容復(fù)制到ACC MOVC A,A+DPTR ;根據(jù)ACC的值取出編碼表中的編碼 MOV P2,A ;由P2口輸出ACC的內(nèi)容 setb P0.3 ;置位P0.3 LCALL DELAY ;調(diào)用延時子程序 clr P0.3 ;清零P0.3 /*顯示個位*/ MOV DPTR,#TAB ;DPTR指向編碼表位置 MOV A,SECOND ;將SECOND的內(nèi)容復(fù)制到ACC MOVC A,A+DPTR ;根據(jù)ACC的值取出編碼表中的編碼 MOV P2,A ;由P2口輸出ACC的

10、內(nèi)容setb P0.2 ;置位P0.2 LCALL DELAY ;調(diào)用延時子程序 clr P0.2 ;清零P0.2/*顯示十位*/ MOV DPTR,#TAB ;DPTR指向編碼表位置 MOV A,THIRD ;將THIRD的內(nèi)容復(fù)制到ACC MOVC A,A+DPTR ;根據(jù)ACC的值取出編碼表中的編碼 MOV P2,A ;由P2口輸出ACC的內(nèi)容 setb P0.1 ;置位P0.1 LCALL DELAY ;調(diào)用延時子程序 clr P0.1 ;清零P0.1/*顯示百位*/; MOV DPTR,#TAB ;DPTR指向編碼表位置 MOV A,FOURTH ;將FOURTH的內(nèi)容復(fù)制到ACC

11、MOVC A,A+DPTR ;根據(jù)ACC的值取出編碼表中的編碼 MOV P2,A ;由P2口輸出ACC的內(nèi)容setb P0.0 ;置位P0.0 LCALL DELAY ;調(diào)用延時子程序 clr P0.0 ;清零P0.0/*顯示千位*/ LJMP SHOW ;調(diào)用顯示子程序INT_0: ;中斷子程序 CLR EA INC FIRST ;FIRST的內(nèi)容加1 MOV A,FIRST ;將FIRST的內(nèi)容復(fù)制到ACC CJNE A,#10,EXIT ;如果A不等于10，則跳至L1處執(zhí)行 MOV FIRST,#00H ;將0復(fù)制到FIRST INC SECOND ;將SECOND的內(nèi)容加1 MOV A

12、,SECOND ;將SECOND的內(nèi)容復(fù)制到ACC CJNE A,#10,EXIT ;如果A不等于10，則跳至L2處執(zhí)行 MOV SECOND,#00H ;將0復(fù)制到SECOND INC THIRD ;將THIRD的內(nèi)容加1 MOV A,THIRD ;將THIRD的內(nèi)容復(fù)制到ACC CJNE A,#10,EXIT ;如果A不等于10，則跳至L3處執(zhí)行 MOV THIRD,#00H ;將0復(fù)制到THIRD INC FOURTH ;將FOURTH的內(nèi)容加1 MOV A,FOURTH ;將FOURTH的內(nèi)容復(fù)制到ACC CJNE A,#10,EXIT ;如果A不等于10，則跳至L4處執(zhí)行 MOV FOURTH,#00H ;將0復(fù)制到FOURTHEXIT: ;跳出中斷子程序 SETB EA RET