引 言
这几年来，跟着不断发展的传感器技能，单片机技能的广泛运用，越来越多的选用单片机与PC机构成的小型传感器测控体系。关键在于它们很好地结合了单片机的价格低，功用强，抗干扰才能好，温限宽和面向操控等长处及Pc机操作体系中Windows的高档用户界面、多使命、主动内存办理等特色。在这种测控体系中，单片机首要进行实时数据收集及预处理，然后经过串行口将数据送给PC机，PC机再对这些数据进一步处理，例如求均值、方差、画动态曲线与核算给定、打印输出的各种参数等使命。
这儿选用霍尔传感器作为前端进行数据收集，然后在单片机操控下进行A/D转化，并将信号经过串口送给PC机进行绘图处理。
1 体系介绍
体系可以分为3个部分。榜首部分是信号源，由霍尔传感器产生电压信号，信号经过差分扩大，滤波得到较明晰的信号;第二部分是信号经过A/D转化送入单片机进行处理，再经过串行通讯送入PC机处理得到成果;第三部分是数据的显现，这部分是经过VB的绘图程序来完结，显现成果以v-x联系图来显现。体系总流程如图1所示。
2 硬件规划及完成
2.1 霍尔传感器
霍尔传感器是运用霍尔效应完成磁电转化的一种传感器。它具有灵敏度高，运用广泛的特色。其作业原理如图2所示：一块半导体薄片，其长度为L，宽度为B，厚度为D，置于磁感应强度为B的磁场中，在相对的两头通以操控电流I，且磁场方向与电流方向正交，则在半导体的两头将产生一个与操控电流和磁感应强度乘积成正比的电势U，该电势即为霍尔电压，用UH表明，即UH=KHIB，其间KH为霍尔元件的灵敏度，半导体薄片便是霍尔元件。
同理有2块磁场相同的永久磁铁，同极性相对放置。当其表面积远远大于两者的距离时，正中心磁感应强度为O，在缝隙间沿z轴构成一个均匀梯度的磁场dB/dx=K（K为常数）。B=0处作为位移x的参阅原点，则x=O时，B=O，UH=O。当它们中心的霍尔元件移动到x处时，UH巨细由x处的B决议。由公式UH=KHIB可知：坚持I不变，则dUH/dx=IKHdB/dx=KHI=K，积分后得UH=Kx，即霍尔电势与位移成份额。磁场梯度越大，灵敏度越高，磁场改变越均匀，UH和x的线性越好。
本体系中的榜首部分由图3中的霍尔传感器设备供给，由霍尔元件（A44E）、差分扩大器和滤波器组成。其输出电压与霍尔元件位移成份额，具有较高灵敏度，可以产生出符合要求的电压信号。
2.2 模/数转化原理
该体系中的单片机是运用Atmel公司的AT89C51微操控器，与MCS一51单片机产品兼容，具有4 KB闪耀可编程可擦除只读存储器、1 000次擦写周期、32个可编程I/O口线、2个16位定时器/计数器、5个中止源、UART串行通道等特色。在规划中首要用它来操控传感器信号产生设备输出的模拟信号转化成数字信号，进行数据收集和显现以及串行通讯。
