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 -