一種新型霍爾傳感器信號檢測分析儀的設計與實(shí)現

摘要：針對無(wú)刷直流電機中霍爾傳感器安裝工藝上的缺陷，設計實(shí)現了一個(gè)基于虛擬儀器架構的邏輯信號檢測分析儀對電機霍爾傳感器信號進(jìn)行檢測。采用AT89S52單片機作為信號采集器，通過(guò)RS232串口實(shí)現單片機與PC通信，應用VB 設計圖形化的界面對采集的數據進(jìn)行分析。

　　無(wú)刷直流電機（BLDC） 應用中，常采用霍爾傳感器來(lái)檢測電機轉子的實(shí)際位置，給電子換向提供依據。 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，影響電機的轉速和平穩度。 為了能檢測出這個(gè)制造工藝上的缺陷，在工業(yè)上采用了專(zhuān)用的電機檢測設備，然而這些設備結構復雜、體積龐大、價(jià)格昂貴。 本文基于虛擬儀器架構的設計思想，設計了一個(gè)低成本的邏輯信號檢測分析儀來(lái)檢測電機霍爾傳感器信號。

　　1.系統方案

　　本設計采用廉價(jià)的51 單片機作為信號采集器，51單片機將采集的數據通過(guò)RS232串口發(fā)送給PC，PC再對這些數據進(jìn)行記錄和分析并且繪制波形。 硬件部分的結構如圖1所示。

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

圖1 硬件結構圖。

　　2.軟件部分

　　2.1單片機部分

　　AT89S52單片機是一種低功耗高性能的CMOS 8位微控制器，其具有8KB可擦寫(xiě)1000次的在線(xiàn)可編程ISP 閃存、3級程序存儲器加密、256B內部ARM、32 條可編程I/O線(xiàn)、3個(gè)16位定時(shí)器#計數器、8 個(gè)中斷源、UART串行通道等特點(diǎn)。 在A(yíng)T89S52單片機上，采用P1口作為采樣口，Timer()為等待時(shí)間計時(shí)器，Timer2用于串口波特率的定時(shí)器。串行口數據通信協(xié)議是：數據傳輸速率為57600b/s 8位數據位，1位停止位，無(wú)奇偶校驗位。 串行口通信初始化程序為：