C8051单片机与霍尔传感器系统设计

第３４卷第７期２０１２年０７月

武汉工程大学学报

Ｊ．

Ｗｕｈａｎ

ＩｍＬ

Ｔｅｅｈ．

Ｖｄ３４ＪＩｌｌ．

Ｎｏ．７２０１２

文章编号：１６７４—２８６９（２０１２）０７—００６１—０５

Ｃ８０５１单片机与霍尔传感器系统设计

陈杰，陈荡，熊雄

（武汉工程大学电气信息学院，湖北武汉４３００７４）

摘要：为提高磁感应强度采集与显示的有效性，设计了一种基于Ｃ８０５１Ｆ３５０单片机与ＳＳ４９５Ａ霍尔传感器的信号采集与显示系统．通过霍尔传感器把磁场强度转化为电压并作为输入信号，经放大器ＡＤ６２０进行放大后输送到单片机中采集并由其自带模／数转换器进行模／数转换，最终在显示屏上显示出来．实验结果表明。霍尔电压能够很精确测量出来，显示屏上显示的霍尔电压与记录的数据相符合，验证了方案的可行性，实验

设计达到了预期目标．

关键词：霍尔传感器；单片机；数据记录；液晶显示器

中图分类号：ＴＰ３９３．４

文献标识码：Ａ

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－２８６９．２０１２．０７．０１３

Ｏ引言

随着检测技术和控制技术的发展，传感器与单片机及显示屏构成的测控系统得到了广泛的应用…，功能也越来越强大．单片机价格低、可靠性高、易扩展、控制功能强和易于开发等优点在这类测控系统中发挥出了很强大的功能．该系统首先通过传感器把非电量参数转化为电压，然后通过单片机进行实时数据采集及预处理，最后在显示器或者显示屏上显示出来．

为提高磁感应强度采集与显示的有效性和降低其成本，本设计采用霍尔传感器ＳＳ４９５Ａ作为前端进行数据采集，然后经放大器ＡＤ６２０进行信号放大后输送到单片机Ｃ８０５１Ｆ３５０进行数据处理，由于单片机Ｃ８０５１Ｆ３５０自带模／数转换器（ＡｎａｌｏｇｔｏＤｉ舀ｔＭＣｏｎｖｅｎｅｒ，以下简称：ＡＤＣ），所以不需要设计模／数（ＡｎａｌｏｇｔｏＤｉｓｔａｌ，以下简称Ａ／Ｄ）转换电路，最后将信号在显示屏上显示出来．１

Ｆｉｇ．１

图１系统整体框图

Ｏｖｅｒａｌｌｂｌｏｃｋｄｉａｇｒａｍｏｆｓｙｓｔｅｍ

２硬件设计及实现

２．１电源模块的设计

一般一个系统存在模拟器件与数字器件，各个器件所需的电源电压也不尽相同．本设计中霍尔传感器、放大器以及液晶显示屏的工作电压都是５

Ｖ，

而单片机的工作电压是３．３Ｖ，故需要额外的电压转换电路，其电源电压转换的电路如图２所示，电压转换电路芯片选用ＡＭＳｌｌｌ７－３．３，其中５Ｖ电压用ＶＣＣ来表示，３．３Ｖ电压用ＶＤＤ来表示．

ＶＣｒ

系统构架

系统构架比较简单，可以分为３个部分：第一

部分是数据的采集，由霍尔传感器产生电压信号…，通过放大器ＡＤ６２０把信号进行差分放大；第二部分是信号的处理，信号被输送到单片机，在单片机内部进行Ａ／Ｄ转换及相关数据处理；第三部分是信号的显示，在显示屏ＬＣＤｌ６０２显示电压值．整体框图如图ｌ所示．