摘要：為了實現對電動機、機床主軸等旋轉設備的電機轉速檢測及其性能優化，本文提出了基于霍爾傳感器的電機轉速調節系統，結合以MSP430單片機作為整個系統的主控制器，實現非接觸測量和LED顯示，并在電機超速時實現了系統報警的設計思路。通過將單片機與傳感器技術有效結合起來，之后進行基于霍爾傳感器的電機測速電路設計及調試，結果表明經過優化所設計的硬件電路部分及其軟件程序是完全有效和可靠的，不僅滿足了整體設計要求，而且實現了對待測電機轉速的高精度、非接觸式測量和性能監控。

1霍爾傳感器

根據霍爾效應，人們用半導體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對磁場敏感、結構簡單、體積小、頻率響應寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優點，因此，在測量、自動化、計算機和信息技術等領域得到廣泛的應用。

霍爾傳感器都具有較強的抗外磁場干擾能力，但是，為了獲得較高的測量準確度，當有較強的磁場干擾時，要采取適當的措施來解決。通常方法有：其一調整模塊方向，使外磁場對模塊的影響最小;其二在模塊上加罩一個抗磁場的金屬屏蔽罩。

2硬件電路設計

基于MSP430單片機為控制核心的整體結構如下所示(圖2)。該設計系統包括霍爾傳感器轉速測量部分、信號放大濾波電路、MSP430單片機系統、LED顯示電路、報警電路、串口通訊電路、電機調速驅動電路和電源電路等。以上電路各部分協同實現來完成信號的采集、信號調理，以及信號單片機的輸入和單片機輸出等功能。

3系統軟件設計

系統軟件設計主要包括兩部分，即MSP430的下位機軟件設計和上位機軟件設計部分。其中，下位機軟件設計完成對霍爾傳感器采集電機轉速的脈沖信號個數統計，將所記數字經過換算成標準轉速值在LED上顯示，之后將溫度傳感器反饋的溫度信號經模數轉換后輸入到單片機，單片機經過串口通信RS485發送至上位機，，完成PID自動控制過程;上位機軟件的設計主要是根據下位機的要求而設計的，主要完成對下位機溫度數據、轉速數據的采集、數據分析和圖形顯示等過程，并且也實現了數據的保存與打開功能，對電機轉速的自動控制及超速報警的功能。在MATLAB GUI界面上完成設計，設計了GUI的串口屬性。

4霍爾傳感器產品介紹

霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復雜信號的隔離轉換，通過霍爾效應原理使變換后的信號能夠直接被AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集和接受，響應時間快，電流測量范圍寬精度高，過載能力強，線性好，抗干擾能力強。適用于電流監控及電池應用、逆變電源及太陽能電源管理系統、直流屏及直流馬達驅動、電鍍、焊接應用、變頻器，UPS伺服控制等系統電流信號采集和反饋控制。

霍爾傳感器可以測量任意波形的電流和電壓，如：直流、交流、脈沖波形等，甚至對瞬態峰值的測量。副邊電流忠實地反應原邊電流的波形。而普通互感器則是無法與其比擬的，它一般只適用于測量50Hz正弦波。
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