人们根据霍尔效应，利用各种材料制作成的器件就是霍尔元件，霍尔元件和其他电路集成在芯片上就成了霍尔开关。它根据周围磁场的变化输出一定幅值的电压，能被单片机识别的脉冲信号，单片机通过定时计数脉冲个数，就能够计算出被测物体的转速。通过脉冲信号计数测量转速的方法分别有测频率周期法、测周期法、测频法，众所周知转速是以转/分钟为计量单位，即在一分钟内的转数，由于传感器测量输出的脉冲数和转数成正比关系，因此我们采用测频法。转化成数学关系式为n=60/PT ，其中n为被测物转速，P为被测物转一周测得的脉冲数，T 为输出信号的周期。


系统组成
该应用的硬件主要由单片机系统、霍尔开关模块、显示模块、电动机模块、按键模块、继电器模块、声光报警模块组成。通过按键设定转速值，当测量的转速小于设定值时，LED灯闪烁同时蜂鸣器发出警报，继电器选择性动作(如果需要输出控制信号则动作) ; 可以连续读出测量转速; 具有断电保护功能，即通过按键设置的转速值断电重新启动后数据不会发生改变。
单片机系统
我在选择单片机的时候，尽可能选择价格便宜、满足功能需求即可，51 系列单片机是非常适合的，而且编程简单，通用性强，所以我们采用的是STC89C52单片机。


霍尔开关模块
HX3144型霍尔开关是一种开关型非接触式传感器，具有工作温度宽、灵敏、稳定、测量精确、体积小的特点，能在一些恶劣环境下运行，如振动、粉尘、油污等都不怕。该模块通过检测贴在电机转动轴上的永磁铁磁场，然后输出矩形脉冲电压给单片机，再由单片机对脉冲信号进行数据处理，便可测得转速。

电动机模块
该系统采用3V直流电动机，配有可变电阻器，通过调节电阻器阻值，改变电机输出的转速，从而模拟在不同转速下测得不同的数值，该电机模块能实现0-20000r/min的调节功能。为了能够得到稳定的脉冲信号，需要在电机轴的叶片上对称的贴上两块永磁铁。

显示模块
LCD1602显示字符和数字方便，控制简单，体积相对数码管小，显示的字符多，内容相当丰富，功耗低等优点，因此该系统采用LCD1602液晶显示器。


按键模块
该系统共有3个按键，设置键S1、数值增加键S2和数值减小按键S3.按键采用中断方式检测，这样能避免程序不断的进行扫描，节省资源。

当按下S1时，则转入预设界面，设置转速的临界值，可通过S2或者S3完成增加或者减少设置，如果一直按住S2或者S3按键，则数值连续增加或者连续减少。设置完成后，按下S1键即退出并成功设置预设值，该设置具有断电保护功能，设置好的数值被保存在单片机内部存储器中，只要恢复电源后数据就被读出来。

继电器模块
选用5V继电器作为单片机输出控制信号的触点，该信号能传给PLC也能直接传给接触器，实现了弱电控制强度的功能。根据测量的转速判断具有选择性地使继电器动作，控制灵活多样，能满足不同的需求。该模块由输入电压5V继电器、三极管、限流电阻、LED 灯构成。


声光报警模块
声光报警主要是模拟单片机输出到用于控制皮带输送机状态的PLC系统，能够比较直观的反应被测物的转速已经低于预设值，必须采取进一步的措施，否则将导致严重的后果，皮带输送机常见的故障有断带或者皮带打滑，当出现这种情况时，从动滚筒的转速是很低甚至降到0 ，此时必须将设备停止下来，同时要将其他关联设备停机，从而避免更大的事故发生。