地磁傳感器設計研究

1、測控電路設計專 業(yè)：測控技術與儀器班 級：09050341X姓 名：賀建智學 號：42地磁傳感器設計研究1設計思路（1）針對所選用磁場敏感頭的工作特性，選擇合適器件，明確磁場檢測模塊的工作原理。（2）鑒于磁場檢測單元的溫度敏感特性，設計信號調(diào)理模塊，實現(xiàn)了寬溫度范圍內(nèi)的靈敏度補償與零點補償。（3）鑒于數(shù)字式磁場強度傳感器的應用特點，設計出傳感數(shù)字化與邏輯控制模塊。（4）繪制各個模塊的硬件電路圖和整體電路圖，并對所進行的設計進行相關的調(diào)試和校準。2設計方案2.1霍爾元件的結構及原理：如圖1所示,霍爾元件是均勻的N型半導體材料制成的矩形薄片,長為L,寬為b,厚為d。當在1、2兩端加上電壓,同時有一

2、個磁場B 垂直穿過元件的寬面時, 在3、4兩端產(chǎn)生電位 差UH , 這種現(xiàn)象就是霍爾效應。霍爾效應從本質上講是運動的帶電粒子在磁場中受到洛侖茲力作用而引起的偏轉。當帶電粒子被約束在固體材料中,這種偏轉就導致在垂直電流和磁場的方向上產(chǎn)生正負電荷的積累,從而形成附加的橫向電場?；魻柶瑑?nèi)定向運動的載流子所受洛侖茲力 圖1 和靜電作用力相等時, 3、4兩 端將建立起穩(wěn)定的電位差,即霍爾電壓UH :UH = KH· IB (1)式中, KH 為霍爾元件的靈敏度。對于給定霍爾片, KH 是常數(shù), 它僅與霍爾片的材料性質及幾何尺寸有關。當工作電流I和磁感應強度B 一定時, KH 的數(shù)值越大, 霍爾

3、電壓也就越高,也就是靈敏度越高。由式(1)可得:B =UH/（KH·I） (2) 從式( 2 ) 可知, 如果已知霍爾片的靈敏度KH ,只需測出工作電流I和霍爾電壓UH 就可求得B。UH 的單位取為mV, I的單位取為mA，B 的單位為T, KH 的單位即為mV / (mA·T) 。2.2霍爾傳感器不等位電動勢補償和溫度補償2.2.1不等位電動勢Uo及其補償不等為電動勢是產(chǎn)生零位誤差的主要因素。由于制作霍爾元件時，不可能保證將霍爾電極焊在同一等位面上，如圖2所示。圖2因此當控制電流I流過元件時，即使磁感應強度等于零，在霍爾電動勢極上仍有電動勢存在，該電動勢稱為不等位電動勢U

4、o。在分析不等位電動勢時，可以把霍爾元件等效為一個電橋，如圖3所示。 圖3電橋的是個橋臂分別為R1、R2、R3和R4.若兩個霍爾電動勢在同一等位面上，此時R1=R2=R3=R4，則電橋平衡，輸出電壓Uo等于零。當霍爾電極不在同一等位面上時，因R3增大而R4減小，則電橋平衡被破壞，使輸出電壓Uo不等于零；恢復電橋平衡的方法是減小R2或R3。如果經(jīng)測試確知霍爾電極偏離等位面的方向，則可以采用機械修磨或用化學腐蝕的方法來減小不等位電動勢以達到補償目的。一般情況下，采用補償網(wǎng)絡進行補償是一種行之有效的方法，在本設計中采用如圖4所示的補償線路。圖42.2.2溫度補償一般半導體材料的電阻率、遷移率和載流子

5、濃度等都隨溫度而變化。霍爾元件由半導體材料制成，因此它的性能參數(shù)如輸入和輸出電阻、霍爾常數(shù)等也隨溫度而變化，致使霍爾電勢變化，產(chǎn)生溫度誤差。為了減小溫度誤差，除選用溫度系數(shù)較小的材料如砷化銦或采用恒溫措施外，還可以采用恒流源供電，這樣可以減小元件內(nèi)阻隨溫度變化而引起的控制電流的變化。但是采用恒流源供電不能完全解決霍爾電動勢的穩(wěn)定問題，因此還應采用其他補償方法。在本設計中采用的是如圖5所示的溫度補償線路。 圖5在控制電流極上并聯(lián)一個適當?shù)难a償電阻ro，當溫度升到時，霍爾元件的內(nèi)阻迅速增加，使通過元件的電流減小，而通過ro的電流增加，利用元件內(nèi)阻的溫度特性和補償電阻，可自動調(diào)節(jié)霍爾元件的電流大小，

6、從而起到補償作用。補償電阻ro的數(shù)值選擇：設在某一基準溫度To時，有 I=IHo+Io （1） IHo·Ro=Io·ro （2）式中 I恒流源輸出電流； IHo溫度為To時，霍爾元件的控制電流； Io溫度為To時，ro上通過的電流； Ro溫度為To時，霍爾元件的內(nèi)阻； ro溫度為To時，補償電阻值。將式（1）代入式（2）經(jīng)整理得 IHo=ro·I/（Ro+ro） （3）當溫度上升為T時，同理可得 IH=r·I/（R+r） （4）式中 R溫度為T時，霍爾元件的內(nèi)阻，R=Ro·（1+·t）； 霍爾元件的內(nèi)阻溫度系數(shù)； t等于TTo，為相對

7、基準溫度的溫差； r溫度為T時，補償電阻的值，r=ro·（1+·t），是補償電阻的溫度系數(shù)。當溫度為To時，霍爾電動勢UHo為 UHo=KHo·IHo·B 式中，KHo是溫度為To時，霍爾元件的靈敏度系數(shù)，當溫度為T時，霍爾電動勢UH為UH=KH·IH·B=KHo·（1+·t）·IH·B 式中KH溫度為To時，霍爾元件的靈敏度系數(shù)；霍爾電動勢靈敏度的溫度系數(shù)。設補償后輸出霍爾電動勢不隨溫度變化，則應滿足條件UH=UHo即KHo=（1+·t）·IH·B=KHo

8、3;IHo·B （5）將式（3）和式（4）代入式（5），并整理后得到（1+·t）（1+·t）=1+（Ro·+ro·）·t/（Ro+ro） （6）將式（6）展開，略去··t²項（溫度<100時此項可以忽略），則有 ro·=Ro·（）即 ro=（）·Ro/ （7）由于霍爾電動勢靈敏度溫度系數(shù)和補償電阻的溫度系數(shù)比霍爾元件內(nèi)阻溫度系數(shù)小得多，即，于是式（7）可以簡化為 ro=·Ro/ （8）式（8）說明，當元件的、及內(nèi)阻Ro確定后，補償電阻ro便可求出。當霍爾元件選

9、定后，其值和值可以從元件參數(shù)表中查出，而元件內(nèi)阻Ro則可由測量得到。實驗表明，補償后霍爾電動勢受溫度的影響極小，而且對霍爾元件的其他性能也無影響，只是輸出電壓稍有下降。這是由于通過元件的控制電流被補償電阻ro分流的緣故。只要適當增大恒流源輸出電流，使通過霍爾元件的電流達到額定值，輸出電壓可保持原來的數(shù)值。2.3霍爾傳感器的集成運放由于霍爾元件輸出的電壓很小，不足以產(chǎn)生驅動電壓，因而，需要使用集成運放電路對輸出電壓進行放大。采用同相放大器。圖6 由虛斷電路原理可知i+=i-=0 .有ui=u+ uf=R1·uo/(R1+Rf) uf=u-由虛短原理可知u+=u- 有ui=uf uo=（

10、1+Rf/R1）·ui閉環(huán)電壓放大倍數(shù) Au=uo/ui=1+Rf/R12.4 A/D轉換芯片ADC08092.4.1管腳如圖7圖72.4.2 ADC0809概述ADC0809是美國國家半導體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉換器。其內(nèi)部有一個8通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉換。是目前國內(nèi)應用最廣泛的8位通用A/D芯片2.4.3主要特性1）8路輸入通道，8位A/D轉換器，即分辨率為8位。2）具有轉換起?？刂贫恕?）轉換時間為100s(時鐘為640kHz時)，130s（時鐘為500kHz時）4）單個+5V

11、電源供電5）模擬輸入電壓范圍0+5V，不需零點和滿刻度校準。6）工作溫度范圍為-40+85攝氏度7）低功耗，約15mW。2.4.4內(nèi)部結構ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉換器，它由8路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關樹型A/D轉換器、逐次逼近寄存器、邏輯控制和定時電路組成。2.4.5外部特性（引腳功能）ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，下面說明各引腳功能。IN0IN7：8路模擬量輸入端。2-12-8：8位數(shù)字量輸出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。START：

12、A/D轉換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少100ns寬）使其啟動（脈沖上升沿使0809復位，下降沿啟動A/D轉換）。EOC：A/D轉換結束信號，輸出，當A/D轉換結束時，此端輸出一個高電平（轉換期間一直為低電平）。OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當A/D轉換結束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ。REF（+）、REF（-）：基準電壓。Vcc：電源，單一+5V。GND：地。2.4.6 ADC0809的工作過程首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。

13、START上升沿將逐次逼近寄存器復位。下降沿啟動 A/D轉換，之后EOC輸出信號變低，指示轉換正在進行。直到A/D轉換完成，EOC變?yōu)楦唠娖剑甘続/D轉換結束，結果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當OE輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉換結果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。轉換數(shù)據(jù)的傳送 A/D轉換后得到的數(shù)據(jù)應及時傳送給單片機進行處理。數(shù)據(jù)傳送的關鍵問題是如何確認A/D轉換的完成，因為只有確認完成后，才能進行傳送。為此可采用下述三種方式。定時傳送方式對于一種A/D轉換器來說，轉換時間作為一項技術指標是已知的和固定的。例如ADC0809轉換時間為128s，相當于6MHz的MCS-51單片

14、機共64個機器周期。可據(jù)此設計一個延時子程序，A/D轉換啟動后即調(diào)用此子程序，延遲時間一到，轉換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進行數(shù)據(jù)傳送。查詢方式A/D轉換芯片由表明轉換完成的狀態(tài)信號，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查詢方式，測試EOC的狀態(tài)，即可確認轉換是否完成，并接著進行數(shù)據(jù)傳送。中斷方式把表明轉換完成的狀態(tài)信號（EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送。不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉換完成，即可通過指令進行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號有效時，OE信號即有效，把轉換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機接受。本電路設計用查詢方式。2.5 AT89C51單片機2.5.1 AT89

15、C51管腳圖：圖8 圖9圖8圖92.5.2主要特性·與MCS-51 兼容·4K字節(jié)可編程閃爍存儲器·壽命：1000寫/擦循環(huán)·數(shù)據(jù)保留時間：10年·全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz·三級程序存儲器鎖定·128*8位內(nèi)部RAM·32可編程I/O線·兩個16位定時器/計數(shù)器·5個中斷源·可編程串行通道·低功耗的閑置和掉電模式·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路2.5.3管腳說明VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1

16、口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上

17、拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT8

18、9C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳 備選功能P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE

19、端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH

20、），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。2.5.4振蕩器特性XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅動器件，XTAL2應不接。由于輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。芯片擦除整個PEROM陣列

21、和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C51設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。2.5.5結構特點8位CPU；片內(nèi)振蕩器和時鐘電路；32根I/O線；外部存貯器尋址范圍ROM、RAM64K；2個16位的定時器/計數(shù)器；5個中斷源，兩個

22、中斷優(yōu)先級；全雙工串行口；布爾處理器；89C51控制0809的工作，并進行數(shù)據(jù)轉換，輸出給數(shù)碼管。2.6共陰極數(shù)碼管2.6.1 Proteus中的四位七段數(shù)碼管如圖10圖102.6.2共陰極數(shù)碼管的應用 共陰極數(shù)碼管是一類數(shù)字形式的顯示屏，通過對其不同的管腳輸入相對的電流，會使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字能夠顯示 時間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)。由于它的價格便宜、使用簡單、在電器，特別是家電領域應用極為廣泛，空調(diào)、熱水器、冰箱等等。絕大多數(shù)熱水器用的都是數(shù)碼管，其他家電也用液晶屏與熒光屏。 2.6.3共陰極結構 LED顯示器有共陰極和共陽極兩種結構，下面只介紹共陰極結構。在共陰極結構中，各

23、段發(fā)光二極管的陰極連在一起，將此公共點接地，某一段發(fā)光二極管的陰極為高電平時，該段發(fā)光。 共陰極字段碼： LED顯示09某個字符時，則要求在adp送固定的字段碼，如要使LED顯示“0”,則要求a、b、c、d、f各引腳為高電平，g和dp為低電平，字段碼為“3fh” 。 dp g f e d c b a 0 0 1 1 1 1 1 1 3fh 共陰極字符09七段碼如下： 字符： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 字段碼：3fh 06h 5bh 4fh 66h 6dh 7dh 07h 7fh 6fh2.6.4數(shù)碼管動態(tài)掃描原理實際使用LED數(shù)碼管顯示器位數(shù)較多，為了簡化線路降低成本，通常采用動

24、態(tài)掃描顯示方法。數(shù)碼管內(nèi)部發(fā)光二極管的陰極接在一起，陽極成為段選線。這兩種數(shù)碼管的驅動方式是不同的。當需要點亮“共陽極”數(shù)碼管的一段時，公共段需接高電平（即寫邏輯1）、該段的段選線接低電平（即寫邏輯0），從而該段被點亮。當需要點亮“共陰極”數(shù)碼管的一段時，公共段需接低電平（即寫邏輯0）、該段的段選線接高電平（即寫邏輯1），該段被點亮。這樣雖然在任一時刻只有一位顯示器被點亮，但是由于人的視覺殘留效應，看起來與全部顯示器持續(xù)點亮效果基本一樣。2.7單片機程序 ORG 0000HAJMP MAINORG 001BHAJMP SERVEORG 0030HMAIN: MOV 40H,#00H ;A/D轉

25、化存儲位 （主程序） MOV 41H,#00H ;百位 MOV 42H,#02H ;十位 MOV 43H,#02H ;個位 MOV TMOD,#10H ；初始化定時器工作方式，定時器工作于定時方式，方式1 SETB ET1 ；允許定時器T1中斷 SETB EA ；總的中斷允許 MOV TH1,#0FFH MOV TL1,#0D0H ；給定時器T1賦初值，給0809提供合適的時鐘信號 SETB TR1 ；啟動定時器T1 LCALL ADC ;A/D轉化子程序 LCALL ZHUANHUA ;BCD碼子程序 LCALL XIANSHI ;顯示子程序 AJMP MAIN ;循環(huán)執(zhí)行ADC: PUSH

26、 ACC （控制ADC0809的工作） PUSH PSW SETB P1.1 ；給0809ALE提供上升沿，以鎖存地址 LCALL TIME ;延時子程序 CLR P1.1 ；給0809 START提供下降沿，以開始模數(shù)轉化 LCALL CXAD ;查詢轉化完畢的子程序 MOV P2,#0FFH ；給P2端口置1，為數(shù)據(jù)讀入做準備 MOV A,P2 ；讀入P2口的信號，即AD轉化后的數(shù)據(jù)信號 MOV 40H,A ；將AD轉化后的數(shù)據(jù)存儲于40H POP PSW POP ACC RETITIME: PUSH ACC ；延時子程序 （為ADC0809的ALE和START端提供方波） PUSH PS

27、W MOV R1,#0AH ;外循環(huán)10次 TLL1:MOV R0,#0FH ；內(nèi)循環(huán)15次 TWL1:DJNZ R0,TWL1 DJNZ R1,TLL1NOPNOPPOP PSWPOP ACCRETI CXAD: SETB P1.2 ;查詢AD轉化完成的子程序 MOV C,P1.2 ；置位P1.2為讀入P1.2的狀態(tài)做準備JNC CXAD ；若為低電平則繼續(xù)查詢，若為高電平則說明轉化完成RETIZHUANHUA:PUSH ACC ；將8為二進制數(shù)轉化為BCD碼子程序 PUSH PSW MOV A,40H ；將40H的內(nèi)容賦值給A MOV B,#64H ;將40H的內(nèi)容除以100以得到百位 D

28、IV AB MOV 41H,A ；將百位的內(nèi)容送給41H MOV A,B ；將余數(shù)賦值給A MOV B,#0AH ；余數(shù)除以10，以得到十位和個位 DIV AB MOV 42H,A MOV 43H,B POP PSW POP ACC RETISERVE: PUSH PSW ；給AD0809提供時鐘信號的服務子程序 PUSH ACCMOV TH1,#0FFH ；給定時器T1賦初值MOV TL1,#0D0HSETB TR1 ；啟動定時器CPL P1.0 ；取反P1.0端，以提供方波POP ACCPOP PSWRETIXIANSHI:PUSH PSW ；顯示子程序 （驅動數(shù)碼管顯示） PUSH AC

29、C MOV R0,#41H ；將41H賦值給R0，提供顯示的初始地址 MOV R2,#0FEH ；提供位選信號MOV A,R2 ；MOV DPTR,#TAB ；將顯示段碼列表初始地址賦值給DPTR（變址寄存器）LP0:MOV P3,A ；位選信號輸出 MOV A,R0 ；讀取該位的BCD碼的數(shù)值MOVC A,A+DPTR ；查詢列表，獲得段碼MOV P0,A ；段碼輸出ACALL D1MS ；調(diào)用延時子一毫秒程序，獲得視覺殘留效果INC R0 ；地址減一，指向下一個需要顯示的數(shù)據(jù)MOV A,R2 JNB ACC.4,LP1 ；判斷位選碼是否移動到顯示器最左端RL A ；位選碼循環(huán)左移MOV R

30、2,A ；段選碼存儲AJMP LP0 ；循環(huán)，顯示下一個數(shù)LP1:POP ACC POP PSW RETTAB:DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH （共陰極數(shù)碼管顯示段碼列表）DB 7DH, 07H, 7FH, 6FH, 77H, 7CHDB 39H, 5EH, 79H, 71H, 40H, 00HD1MS:PUSH PSW ；一毫秒延時程序 （提供視覺殘留效果的延時子程序） PUSH ACC MOV R7,#0FH ；外循環(huán)15次 DL:MOV R6,#0FH ；內(nèi)循環(huán)15次 DL1:DJNZ R6,DL1 DJNZ R7,DL POP ACC POP PSW R

31、ETEND2.8電源方案設計因為本設計中的霍爾元件，同相放大器，ADC0809，AT89C51以及七段數(shù)碼顯示管的驅動電壓均為46V即可。因此，電源采用5V直流電壓源統(tǒng)一供電。2.9設計原理框圖2.9.1總設計原理框圖 圖11 圖11 2.9.2霍爾傳感器部分原理框圖 圖12圖122.9.3數(shù)據(jù)處理部分原理框圖 圖13圖133.單元電路設計3.1霍爾傳感器單元電路設計3.1.1霍爾傳感器不等位電動勢補償線路及溫度補償線路電路圖圖143.1.2 霍爾傳感器單元電路 圖15圖153.2數(shù)據(jù)處理顯示單元電路設計3.2.1給AT89C51提供振蕩源的振蕩電路設計 圖163.2.2 AT89C51的復位

32、電路設計 圖173.2.3數(shù)據(jù)處理顯示單元總電路圖 圖183.2.4 ADC0809、AT89C51、上拉電阻及七段數(shù)碼顯示管之間的接口說明ADC0809的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7口對應接AT89C51的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7口。ADC0809的P1.0、P1.1、P1.2口對應接AT89C51的P1.0、P1.1、P1.2口。AT89C51的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7口與上拉電阻的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7口相接。七段數(shù)碼顯示管的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7口與AT89C51的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7口連接。七段數(shù)碼顯示管的P3.0、P3.1、P3.2口與AT89C51的P3.0、P3.1、P3.2口對應連接。4.電路工作原理及參數(shù)計算4.1電路工作原理本設計中使用的霍爾敏感元件為AH3503，當AH3503所在磁場的磁通量發(fā)生改變，由式UH = KH· IB可知，AH3503的輸出端產(chǎn)生一定的電壓信號，將這一