1 2 3 4 5 6 7 8 a DPY a a b c f b g d e e c d f dp g dp a b c d e f g db +
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b c d e f g db
(a)外形结构图 (b)共阳极结构 (c) 共阴极结构
图2.7 LED数码管的外形及内部结构
2、限流电阻的计算
1) 数码管型驱动电路中限流电阻的计算。
每段数码管点亮时两端电压大约为2.5V，正常工作电流8~10mA，为保证数码管不被烧坏，此处取8 mA的电流，则计算限流电阻R=（5-2.5）V/8mA=300，所以选择大小为300电阻。
2) 数码管位驱动电路中限流电阻的计算。
PNP三极管在此作为开关器件，导通时bc端电压约为0.3V, P2口电流1~2mA，为保证正常工作，取1mA，则计算限流电阻大小R=(5-0.3)V/1 mA =4.7K，所以选择大小为4.7K的电阻。 2.3.2 感应电路
霍尔传感器是一种磁传感器。用它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。霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础，是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。霍尔传感器在工业生产、交通运输和日常生活中有着非常广泛的应用。 1、霍尔效应霍尔元件-霍尔传感器
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由于霍尔元件产生的电势差很小，故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上，称之为霍尔传感器.
图2.8霍尔传感器
霍尔传感器也称为霍尔集成电路，其外形较小，如图2.8所示，是其中一种型号的外形图。
2、霍尔传感器的分类
霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。
（1）线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。（2）开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量。 3、霍尔传感器的特性
（1）线性型霍尔传感器的特性
图2.9
输出电压与外加磁场强度呈线性关系，如图2.9所示，可见，在B1～B2的磁感应强度范围内有较好的线性度，磁感应强度超出此范围时则呈现饱和状态。
（2）开关型霍尔传感器的特性
如图2.10所示，其中BOP为工作点“开”的磁感应强度，BRP为释放点“关”的磁感应强度。
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图2.10
当外加的磁感应强度超过动作点Bop时，传感器输出低电平，当磁感应强度降到动作点Bop以下时，传感器输出电平不变，一直要降到释放点BRP时，传感器才由低电平跃变为高电平。Bop与BRP之间的滞后使开关动作更为可靠。
另外还有一种“锁键型”（或称“锁存型”）开关型霍尔传感器，其特性如图2.1 所示。
图2.11
当磁感应强度超过动作点Bop时，传感器输出由高电平跃变为低电平，而在外磁场撤消后，其输出状态保持不变（即锁存状态），必须施加反向磁感应强度达到BRP时，才能使电平产生变化。 4、霍尔传感器的应用
按被检测对象的性质可将它们的应用分为：直接应用和间接应用。前者是直接检测受检对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，这个磁场是被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量，例如速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电学量来进行检测和控制。 （1）线性型霍尔传感器主要用于一些物理量的测量。 1）．电流传感器 2）．位移测量
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（2）开关型霍尔传感器主要用于测转数、转速、风速、流速、接近开关、关门告知器、报警器、自动控制电路等。
如图2.12所示，，在非磁性材料的圆盘边上粘一块磁钢，霍尔传感器放在靠近圆盘边缘处，圆盘旋转一周，霍尔传感器就输出一个脉冲，从而可测出转数（计数器），若接入频率计，便可测出转速。
图2.12
如果把开关型霍尔传感器按预定位置有规律地布置在轨道上，当装在运动车辆上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号的分布可以测出车辆的运动速度。
本设计采用的开关型霍尔传感器尺寸小、工作电压范围宽，工作可靠，价格便宜，因此获得极为广泛的应用。电路如图2.13所示。
+5vR134.7KP2.032A44E1 图2.13 开关型霍尔传感器的应用
2.3.3 控制电路
1、分频器的设计（如图2.14）
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+5VR118.2K+5V1234CLOCKRESETQ7Q6Q5Q4VssTC4024GND14VQ6DD13NCQ1Q21211R108.2KTC4024NPN56710NCQ39GND8NC 图2.14分频器的设计电路
如图2.15是控制信号将轮子圈数的计数脉冲经二分频后形成的脉冲波形。
霍尔输出圈波形 二分频后的波形
图2.15
2、外部存储器
本设计通过P1.4口和P1.5口对EEPROM存储器24C01的存取控制，如图2.16所示。
+5V1NC2NC3NC4GNDGND24C018VCC7TEST6SCL5SDAP1.4P1.5 图2.16 外部存储器
EEPROM芯片按其接口方式来分，有I2C、Microwire、SPI三种，但每一种芯片又分为各种容量规格，比如I2C中的24C01、24C02、24C04，一般尾数大的比尾数小的容量大，
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