基于霍尔元件的距离传感器研究-开题报告.doc

1、开题报告1毕业设计的主要内容、重点和难点等研究内容霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应。利用霍尔元件的磁电阻效应与磁感应强度的平方成正比这一关系, 通过改变磁铁与霍尔元件的距离引起霍尔元件的电阻改变, 再把这一电阻信号转换为电压信号, 测量电压信号从而得到与之对应的位移量。毕业设计需要根据所选择的霍尔传感器器件特性，设计相应的驱动电路，绘制电路板，调试电路板使其正常工作，下载程序调试，通过显示屏显示出符合要求的位移信息。研究重点

2、及难点霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应。在毕设中，我们第一个需要解决的就是如何检测产生的电压信号，因为只有获得了电压值，我们才能计算接下去的参数值。想要获得物理量，我们用传感器就可以完成，采集到的物理量如何转换成数字量，就需要到A/D转换，形成单片机可以识别的数字信号，这样才能驱动电路板，来输出信号驱动二极管显示。其中由于环境以及人为的原因，必定会产生误差，所以必须想办法减小误差，这个也是在设计中必须解决的问题。想要驱动电路

3、板，我就必须掌握掌握单片机编程原理，能够成功的编程，使得单片机工作，不然一切都是白搭。最后需要解决的就是显示的问题了，能成功将所需要的位移显示出来，这样才算是最后的完成设计，所以必须设计一个显示器的驱动电路，能够成功的显示出位移的大小。总结以上的，这次的设计，重点有几点：1.是如何采集到由于位移产生的电阻值，并转换成电压信号2.将检测到的电压值通过A/D转换成数字量，驱动单片机，输出数字信号3.编程单片机的驱动程序4.显示屏的驱动程序难题有几点，最先面对的就是由于霍尔元件的测量误差，或者由于温度的关系，产生误差，如何才能减小甚至是消除误差，这对于实验的结果的精度要求尤为严苛。其次是在实验中的数

4、模转换，先是电阻转换为电压，在转换为模拟量，最后转换为数字量输出，这过程都需要解决难题。2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）收集的资料：1 王芳,夏宏伟. 单片机在“利用霍尔效应测磁场”实验中的应用J. 大学物理. 2004(05)2 王本菊. 霍尔效应及其应用J. 中国校外教育. 2011(12)3 程姝丹,张强. 霍尔效应的应用与发展J. 水泥技术. 2007(04)4 邓旭,刘明尧,张勇为,刘亚磊,马宏伟,王春麟. 基于霍尔元件的直线大位移测量方法J. 机械与电子. 2007(01)5 匡付华,朱丁才. 霍尔传感器A3144在精确位移测量中的应用J. 自动化仪表

5、. 2005(10)6 张炳恒,宫铁波. 光电光杠杆测微小位移系统的设计与应用J. 计量技术. 2003(10)7 翁桂荣,汪一鸣. 霍尔式微量位移测试仪J. 测控技术. 2000(12)8 任新成. 微小位移的电测法J. 延安大学学报(自然科学版). 2003(02)9 刘庆刚,张存礼,刘婷. 消除霍尔传感器误差的有效方法J. 自动化技术与应用. 2006(06)10 Raj Kamal. Embedded system: Architecture, Programming and Design. McGarw-Hill Companies conference, 2003(4):45471

6、1 李新华,潘涌,庄百兴,杨垂恭. 基于霍尔定位高速电动门无刷电动机驱动控制系统J. 微特电机. 2008(02)主要参考文献：试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件：示波器、万用表、计算机、电工设备3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料实施方案：需要根据所选择的霍尔传感器器件特性，通过电阻改变, 测量出这个电阻值，再把这一电阻信号转换为电压信号, 测量电压信号从而得到与之对应的位移量。设计相应的驱动电路，绘制电路板，调试电路板使其正常工作，下载程序调试，通过显示屏显示出符合要求的位移信息。进度实施计划：2月21日至2月27日 查找、收集相关资料文献 3月3日至3月9日 翻译相

7、关的英文文献资料 3月10日至3月16日 查找相关的资料，选定电路 3月17日至3月23日 根据任务指导书选择元器件特性 3月24日至3月30日 设计整体电路电路和相关电路扩展 3月31日至4月6日 学习使用DXP或99SE软件 4月7日至4月13日 绘制电路板的原理图 4月14日至4月20日 绘制PCB板图 4月21日至4月27日 完成电路板，并且开始调试 4月28日至5月4日 软件方面的编程 5月5日至5月11日 编程 5月12日至5月18日 软件和硬件的调试 5月19日至5月25日 调试功能，改善电路板的缺憾 5月26日至6月1日 最终完成板子的功能 预期提交的毕业设计资料：单片机硬件实物、毕业设计论文、外文翻译指导教师意见指导教师（签字）： 2012年2月日开题小组意见开题小组组长（签字）：2012年 月日 院（系、部）意见主管院长（系、部主任）签字： 2012年3月日- 4 -