一種新型霍爾傳感器信號(hào)檢測(cè)分析儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：針對(duì)無刷直流電機(jī)中霍爾傳感器安裝工藝上的缺陷，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于虛擬儀器架構(gòu)的邏輯信號(hào)檢測(cè)分析儀對(duì)電機(jī)霍爾傳感器信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。采用AT89S52單片機(jī)作為信號(hào)采集器，通過RS232串口實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC通信，應(yīng)用VB 設(shè)計(jì)圖形化的界面對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

　　無刷直流電機(jī)（BLDC） 應(yīng)用中，常采用霍爾傳感器來檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置，給電子換向提供依據(jù)。 然而，由于制造工藝的限制，霍爾傳感器的安裝有可能會(huì)產(chǎn)生物理位置偏差，從而造成電子換向的時(shí)間發(fā)生偏差，影響電機(jī)的轉(zhuǎn)速和平穩(wěn)度。 為了能檢測(cè)出這個(gè)制造工藝上的缺陷，在工業(yè)上采用了專用的電機(jī)檢測(cè)設(shè)備，然而這些設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、價(jià)格昂貴。 本文基于虛擬儀器架構(gòu)的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)了一個(gè)低成本的邏輯信號(hào)檢測(cè)分析儀來檢測(cè)電機(jī)霍爾傳感器信號(hào)。

　　1.系統(tǒng)方案

　　本設(shè)計(jì)采用廉價(jià)的51 單片機(jī)作為信號(hào)采集器，51單片機(jī)將采集的數(shù)據(jù)通過RS232串口發(fā)送給PC，PC再對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析并且繪制波形。 硬件部分的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　利用51單片機(jī)的P1口作為信號(hào)采樣口，可以同步采集8路邏輯信號(hào)， 然后通過RS232串口，將同一時(shí)刻采集到的8路邏輯電平作為一個(gè)字節(jié)的8個(gè)bit傳送給PC。

圖1 硬件結(jié)構(gòu)圖。

　　2.軟件部分

　　2.1單片機(jī)部分

　　AT89S52單片機(jī)是一種低功耗高性能的CMOS 8位微控制器，其具有8KB可擦寫1000次的在線可編程ISP 閃存、3級(jí)程序存儲(chǔ)器加密、256B內(nèi)部ARM、32 條可編程I/O線、3個(gè)16位定時(shí)器#計(jì)數(shù)器、8 個(gè)中斷源、UART串行通道等特點(diǎn)。 在AT89S52單片機(jī)上，采用P1口作為采樣口，Timer()為等待時(shí)間計(jì)時(shí)器，Timer2用于串口波特率的定時(shí)器。串行口數(shù)據(jù)通信協(xié)議是：數(shù)據(jù)傳輸速率為57600b/s 8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無奇偶校驗(yàn)位。 串行口通信初始化程序?yàn)椋?/p>