測速傳感器模塊：智能小車測速模塊 碼盤計數(shù) 測速傳感器 帶指示燈 送測試程序
溫馨提示：
本店所售模塊（不包含套件），均有出廠測試，如遇問題請及時聯(lián)系我們。
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可與本店小車配套使用：
產(chǎn)品特性：
采用槽型對射光電傳感器，它由一個紅外發(fā)光二極管和一個NPN光電三極管組成，槽寬度為5.9mm。只要非透明物體通過槽型即可觸發(fā)（配合本店小車碼盤使用）輸出TTL低電平。采用施密特觸發(fā)器去抖動脈沖，非常穩(wěn)定，可用于小車測轉(zhuǎn)速，測距離等等應用！兩端帶M3螺絲安裝孔。
產(chǎn)品參數(shù)：
工作電壓：3.3V-5V
輸出形式：數(shù)字開關量OUT輸出（0 和 1）
使用說明：
接好VCC和GND，模塊信號指示燈會亮，模塊槽中無遮擋時，接收管導通，模塊OUT輸出高電平；遮擋時，OUT輸出低電平，信號指示燈滅。模塊OUT可與繼電器相連，組成限位開關等功能，也可以與有源蜂鳴器模塊相連，組成報警器。OUT輸出接口可以與單片機IO口直接相連，一般接外部中斷，檢測傳感器是否有遮檔，如用電機碼盤則可檢測電機的轉(zhuǎn)速。
程序設計：
測速模塊的 OUT 口鏈接 MCU 的外部中斷口，每當有紅外射線導通就是一個外部緩沖。
邏輯設計：
測距離：
測速傳感器輸出為脈沖信號，一個脈沖中斷一次；紅外射線導通的時候是低電平，所以我們設置中斷為低電平觸法模式。一般碼盤上有整數(shù)格子，無論是多少格其實原理一樣，例如 10 格碼盤，也就是有10個空格子，電機轉(zhuǎn)一圈后便是射線導通10次，外部低電平觸法10次；安裝上面的思路，我們的測速傳感器就可以發(fā)揮出效果了，我們知道一圈就有10個中斷，于是我們計算中斷次數(shù)，得到的總次數(shù)除于10也就是電機轉(zhuǎn)動次數(shù)了，然后按照輪子的周長，計算輪子一圈是多長，就可以推算出小車已經(jīng)跑多遠了。
測速度：
按照測距離的思路，我們用一個 MCU 定時器計算，1秒內(nèi)接收多少個外部中斷，例如一秒內(nèi)接收了20個外部中斷，我們就可以判斷小車速度為1秒小車輪子轉(zhuǎn)兩圈，然后再計算出小車輪子的周長，就可得知小車1秒行駛的速度。
注意事項：
正確接線！切勿將正負接反，使板子電子器件燒毀。Arduino玩家應該設置MCU的I/O口為輸入模式/接收模式，否則無法使用。其他MCU，或者更為高級的控制板如ARM這些，若需設置I/O口為輸入輸出模式，都必須設置為輸入模式/接收模式，否則無法使用。51系列單片機可直接使用，無需設置輸入輸出模式。
測速傳感器模塊：測速傳感器模塊（窄槽版）
光電測直流電機速度
用途：
廣泛用于電機轉(zhuǎn)速檢測，脈沖計數(shù)，位置限位等。
模塊特色：
1、使用進口槽型光耦傳感器，槽寬度 5mm。
2、有輸出狀態(tài)指示燈，輸出高電平燈滅，輸出低電平燈亮。
3、有遮擋，輸出高電平；無遮擋，輸出低電平。
4、比較器輸出，信號干凈，波形好，驅(qū)動能力強，超過 15mA。
5、工作電壓 3.3V-5V
6、輸出形式 ：數(shù)字開關量輸出（0 和 1）
7、設有固定螺栓孔，方便安裝
8、小板 PCB 尺寸：3.2cm x 1.4cm
9、使用寬電壓 LM393 比較器
模塊使用說明：
1.模塊槽中無遮擋時，接收管導通，模塊 DO 輸出低電平，遮擋時，
DO 輸出高電平；
2、DO 輸出接口可以與單片機 IO 口直接相連，檢測傳感器是否有遮
檔，如用電機碼盤則可檢測電機的轉(zhuǎn)速。
2.模塊 DO 可與繼電器相連，組成限位開關等功能，也可以與有源蜂
鳴器模塊相連，組成報警器。
產(chǎn)品接線說明：
1、VCC 接電源正極 3.3-5V
2、GND 接電源負極
3、DO TTL 開關信號輸出
4、AO 此模塊不起作用
測速傳感器模塊：測速模塊計數(shù)傳感器的Arduino源程序
計數(shù)傳感器 ArduinoVCC 5VGND GNDOUT D3==接線示意圖====例子程序==Int speedPin=3;//定義數(shù)字3接口
int cntValue=0;void setup ()
{
pinMode(speedPin,INPUT);//3號數(shù)字口設置為輸入狀態(tài)Serial.begin(9600);Serial.println("Speed Count
");}void loop()
{//判斷是否被遮擋if(digitalRead(speedPin)==0){cntValue++;//計數(shù)增加Serial.println(cntValue);//串口輸出計數(shù)值while(digitalRead(speedPin)==0);//等待遮擋結(jié)束}}==程序效果==通過遮擋槽型光耦傳感器，不斷計數(shù)。U型測速模塊的使用
今天做了一個電機測速實驗！實驗元件：U型測速模塊TT馬達和測速碼盤標準電源（3V和6V）
使用了淘寶上很便宜的TT馬達，下圖為TT馬達的幾個基本參數(shù)：我本次使用的是1：48的減速比電機，其他兩個都沒有測試~~~
下面是U型測速模塊圖片：
電路：（電路圖就不畫了，接線很簡單）
將上面的U型測速模塊接好，G接GND、V接5V、S接數(shù)字引腳2或者3（使用中斷，只能接這兩個腳），
然后將碼盤和TT馬達安裝在一起，就可以試驗了。
接好后，用一個遮擋物放在U型開關之間，模塊上的LED點亮，無遮擋物時，LED不亮；
利用這一原理，當信號輸出變化一次就計數(shù)一次，再經(jīng)過一些列的換算就可以得到轉(zhuǎn)速了~~
下面我們看下程序，將其復制到Arduino IDE中，燒寫入UNO中：//設置模塊引腳接到數(shù)字引腳2（程序用到中斷函數(shù)，UNO中斷引腳為數(shù)字引腳2和3）int U_Pin=2; float Val=0; //設置變量Val，計數(shù)float time; //設置變量time，計時float Speed; //設置變量Speed，存儲轉(zhuǎn)速 void setup(){ Serial.begin(9600); attachInterrupt(0,count,CHANGE); //引腳電平發(fā)生改變時觸發(fā)} void loop(){ time=millis(); Speed= (Val/40)/(time/) ; Serial.println(Speed);} void count(){ Val +=1;}接上電源，測試結(jié)果結(jié)果如下（3V與6V，單位為轉(zhuǎn)/分）：
測試結(jié)果與上面的表中有些誤差，這是因為碼盤有直徑，測試結(jié)果是碼盤的轉(zhuǎn)速，你也可以將結(jié)果再換算下，應該就可以得到電機的轉(zhuǎn)速了~~~
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測速傳感器模塊：霍爾傳感器測速電路設計方案匯總（二款霍爾傳感器測速電路的設計方案） - 全文
霍爾傳感器簡介
由于霍爾元件產(chǎn)生的電勢差很小，故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補償電路及穩(wěn)壓電源電路等集成在一個芯片上，稱之為霍爾傳感器。
霍爾傳感器的種類：
線性霍爾傳感器，開關霍爾傳感器
1、線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成，它輸出模擬量。可以做成電流傳感器（鉗形電流表），位移測量傳感器。
2、開關型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器、霍爾元件、差分放大器，和輸出級組成，它輸出數(shù)字量。開關型霍爾傳感器主要用于測轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速、風速、流速、接近開關、關門告知器、報警器、自動控制電路等。
霍爾開關傳感器測速原理：
小磁鐵固定在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤與電機軸相連，同步轉(zhuǎn)動，小磁鐵通過霍爾傳感器時，霍爾傳感器產(chǎn)生一個相應的脈沖，計算出兩個連續(xù)脈沖的間隔時間，就可以計算出被測轉(zhuǎn)速。
霍爾傳感器的輸出控制
霍爾傳感器測速電路設計方案（一）
1、系統(tǒng)總設計要求
如果把霍爾傳感器放在電機預定的位置上，當電機轉(zhuǎn)動時，永磁體經(jīng)過霍爾傳感器時，可以測量電路中的脈沖信號。根據(jù)脈沖信號的分布可以測得電機速度。
2、系統(tǒng)實現(xiàn)方案
（1）霍爾測速模塊的選擇
方案一：采用霍爾元件傳感器；選型號OH137產(chǎn)品性能好、靈敏度、電路可和各種邏輯電路直接相連，價格也便宜（10~20元之間不等）。
方案二：采用霍爾傳感器；選型號為CHV-25P/10的霍爾傳感器，其額定電壓為10V，輸出信號5V/25mA，電源為12~15V。體積大，價格較貴（40~120元之間不等）。
從性價比方面綜合考慮，選擇方案一。
（2）計數(shù)模塊的選擇
可以采用片外計數(shù)器和片內(nèi)計數(shù)器兩個方案。片外計數(shù)器的方案是采用8253等片外專用計數(shù)芯片進行脈沖計數(shù)，單片機控制8253的過程，并在技術完畢后讀取計數(shù)值。片內(nèi)計數(shù)方案是指采用單片機的內(nèi)部計數(shù)器完成對脈沖的計數(shù)過程。
使用片內(nèi)計數(shù)器的優(yōu)點在于降低單片機系統(tǒng)的成本。每到一個脈沖將會產(chǎn)生一個T1的計數(shù)，在T0產(chǎn)生的100ms中斷完成后，T1的中斷溢出次數(shù)就是所需要計的脈沖數(shù)。特點在于：使用了內(nèi)部的T1作為外部脈沖的計數(shù)器，并且，為了避免計數(shù)器的溢出，將T1的初值設為0。所以選用片內(nèi)計數(shù)。
（3）顯示方式的選擇
方案一：采用8段LED數(shù)碼管作為顯示模塊核心。數(shù)碼管顯示器件相對便宜，但是耗能大、編寫程序相對麻煩，工作量大。
方案二：采用LCD液晶顯示器作為顯示模塊核心。LCD顯示器工作原理簡單，編程方便，節(jié)能環(huán)保。因此選擇方案二。
（4）單片機模塊的論證與選擇
方案一：選用 AT89C2051單片機速度快、功耗低、體積小、資源豐富。
方案二：選用PhilipsP89C51RD2有4個PDA，屬于兼容版。
方案比較：因為設計是汽車測速，所以我還是選用了方案一中AT89C2051單片機，選用AT89C2051是因為價格便宜、低功耗。
（5）轉(zhuǎn)速測量方法與論證
方案一：測周法是測量兩個脈沖之間的時間，換算成周期，從而得到頻率。測出產(chǎn)生N個脈沖內(nèi)所需要的時間t，則信號的周期為tNf/，測量頻率誤差2/ttNf，誤差主要來自采樣的時間誤差，低頻脈沖情況下誤差較小，測量精度高。
方案二：測頻法是測量單位時間內(nèi)的脈數(shù)，換算成頻率。在設定t 時間內(nèi)，測量產(chǎn)生N個脈沖，則信號的周期為/fNt，測量頻率誤差/fNt，誤差主要來自脈沖個數(shù)正負一個計數(shù)誤差，高頻脈沖情況下誤差較小，測量精度高。
方案比較：由于兩個方案都產(chǎn)生的誤差，但是方案一中的時間誤差，而本設計是汽車測速要測得是時刻速度，故選擇方案二。
3、總體硬件設計
3.1、硬件流程圖
基于霍爾傳感器的速度測量系統(tǒng)工作過程是：測量轉(zhuǎn)速的霍爾傳感器和機軸同軸連接，機軸每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一定量的脈沖個數(shù)，由霍爾器件電路部分輸出。經(jīng)光電耦合后，成為轉(zhuǎn)速計數(shù)器的計數(shù)脈沖。保持同89C2051邏輯電平相一致。控制計數(shù)時間，即可實現(xiàn)計數(shù)器的計數(shù)值對應機軸的轉(zhuǎn)速值。CPU將該值數(shù)據(jù)處理后，在LCD上顯示出來。以單片機AT89C205l為控制核心，用霍爾集成傳感器作為測量轉(zhuǎn)速的檢測元件，最后用液晶顯示器1602顯示的機車轉(zhuǎn)速的方法，系統(tǒng)硬件原理圖如圖4-1所示。
3.2、硬件電路設計
（1）通過霍爾傳感器產(chǎn)生脈沖信號，并經(jīng)過74LS14進行放大，硬件電路圖如圖4-2所示：
（2）將產(chǎn)生的脈沖信號進行耦合處理。其中Signal代表脈沖信號，脈沖信號通過光電耦合器將其轉(zhuǎn)換為單片機可采集的5V脈沖信號，如圖4-3所示。
（3）將耦合處理后的信號介入單片機中0點位置如圖4-4所示。
霍爾傳感器測速電路設計方案（二）
首先選定傳感器，霍爾傳感器具有靈敏、可靠、體積小巧、無觸點、無磨損、使用壽命長、功耗低等優(yōu)點，綜合了電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的要求。
其次設計一個單片機小系統(tǒng)，利用單片機的定時器和中斷系統(tǒng)對脈沖信號進行測量或計數(shù)。
再次實時測量顯示并有報警功能，實時測量根據(jù)脈沖計數(shù)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量的方法。要求霍爾傳感器轉(zhuǎn)速為0～5000r/min。
1、霍爾測速模塊論證與選擇
采用霍爾傳感器；選型號為CHV-25P/10的霍爾傳感器，其額定電壓為10v，輸出信號5v/25mA，電源為12~15v。體積大，價格一般為40~120元之間不等。性價比較高
2、計數(shù)器模塊論證與選擇
采用片內(nèi)的計數(shù)器。其優(yōu)點在于降低單片機系統(tǒng)的成本。每到一個脈沖將會產(chǎn)生一個T1的計數(shù)，在T0產(chǎn)生的100ms中斷完成后，T1的中斷溢出次數(shù)就是所需要計的脈沖數(shù)。特點在于：使用了內(nèi)部的T1作為外部脈沖的計數(shù)器，并且，為了避免計數(shù)器的溢出，將T1的初值設為0。
3、顯示模塊論證與選擇
采用LCD液晶顯示器作為顯示模塊核心。LCD顯示器工作原理簡單，編程方便，節(jié)能環(huán)保。
4、報警模塊論證與選擇
采用蜂鳴器與發(fā)光二極管作為聲光報警主要器件。該方案不論在硬件和焊接方面還是在編寫軟件方面都簡單方便，而且成本低廉。
5、電源模塊論證與選擇
采用交流220V/50Hz電源轉(zhuǎn)換為直流5V電源作為電源模塊。 該方案實施簡單，電路搭建方便，可作為單片機開發(fā)常備電源使用。
6、單片機模塊論證與選擇
選用 P89C51的單片機速度極快、功耗低、體積小、資源豐富，有各種不同的規(guī)格，最快的達100MPS ，引腳還可編程確定功能
選用51系列的單片機，是因為51的架構(gòu)十分典型。而且： 1.價格便宜； 2.開發(fā)手段便宜； 3.自己動手焊接相對容易。
7、轉(zhuǎn)速測量方案論證
轉(zhuǎn)速的測量方法很多，根據(jù)脈沖計數(shù)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量的方法主要有M法（測頻法）、T法（測周期法）和MPT法（頻率周期法），該系統(tǒng)采用了M法（測頻法）。由于轉(zhuǎn)速是以單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)數(shù)來衡量，在變換過程中多數(shù)是有規(guī)律的重復運動。
8、電機軸一側(cè)貼磁片
使用霍爾傳感器獲得脈沖信號，其機械結(jié)構(gòu)也可以做得較為簡單，只要在轉(zhuǎn)軸的圓周上粘上一粒磁鋼，讓霍爾開關靠近磁鋼，就有信號輸出，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，就會不斷地產(chǎn)生脈沖信號輸出。如果在圓周上粘上多粒磁鋼，可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周，獲得多個脈沖輸出。在粘磁鋼時要注意，霍爾傳感器對磁場方向敏感，粘之前可以先手動接近一下傳感器，如果沒有信號輸出，可以換一個方向再試
9、硬件設計
基于霍爾傳感器的速度測量系統(tǒng)工作過程是：測量轉(zhuǎn)速的霍爾傳感器和機軸同軸連接，機軸每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一定量的脈沖個數(shù)，由霍爾器件電路部分輸出。經(jīng)光電耦合后，成為轉(zhuǎn)速計數(shù)器的計數(shù)脈沖。同時傳感器電路輸出幅度為12v的脈沖經(jīng)光電耦合后降為5v，保持同89C51邏輯電平相一致。控制計數(shù)時間，即可實現(xiàn)計數(shù)器的計數(shù)值對應機軸的轉(zhuǎn)速值。CPU將該值數(shù)據(jù)處理后，在LCD上顯示出來。一旦超速，CPU通過喇叭和指示燈發(fā)出聲、光報警信號。
10、硬件原理圖
以單片機AT89C5l為控制核心，用霍爾集成傳感器作為測量轉(zhuǎn)速的檢測元件，最后用字符型液晶顯示器1602（HD控制）顯示的小型直流電動機轉(zhuǎn)速的方法，是數(shù)字式測量方法，智能化微電腦代替了傳統(tǒng)的機械式或模擬式結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)硬件原理圖如圖所示。
硬件電路設計總圖
在原理圖基礎上對各部分進行了詳細的設計，硬件電路圖如圖所示：
