基于51单片机的红外反射式光电传感器测速机的简易设计
基于51单片机的红外测仪
基于51单片机的红外测仪【摘要】本系统是基于51单片机的一款测量精度为0.1毫米红外测距仪。
本系统采用能量测距原理，通过红外接收模块将采集的光信号转化成电信号，再经信号放大，A/D采样将信号转化为数字信号输入单片机中，通过编写相应的程序实现自动测量功能，通过显示电路显示出结果。
并在超出系统测试范围时进行警报。
【关键词】红外测距当前主流测距方法主要有三种：传统测量、激光测量、红外测量、超声波测量。
传统测量方法需要话费大量人力时间，且精度和范围都无法达到高标准要求。
激光测距虽在测量范围和时间上有一定优势，但对操所人员的技能要求较高容易出现安全事故，且制做的难度较大，成本较高。
超声波测距误差较大环境温度、湿度、海拔高度等都可能对其造成影响。
红外线是介于可见光和微波之间的一种电磁波，因此，它不仅具有可见光直线传播、反射、折射等特性，还具有微波的某些特性，如较强的穿透能力和能贯穿某些不透明物质等。
故在未来的发展中红外测距技术必将拥有广阔的应用前景。
本文提供一种用51单片机解决短距高精度红外测距的方法。
此系统精度高电路简单，用51c编程易懂且方便移植。
降低了调试难度且增加了初学者的可操作性。
1 方案论证与比较目前在红外测距领域中，主要有应用一下三种测距法：时间差测距法、放射能测距法和相位测距法。
这三测距法原理如下1.1 时间差测距法原理红外线发射器发射出有频率的红外线，经障碍物反射，红外线接收器接收到反射波信号，并将其转变为电信号。
测出发射波与接收到反射波的时间差，即可求出距离s，但是经过计算这个方法并不合理，红外线的传播速度为310 m/s，单片机要想反应的过来的话，处理速度至少在GHz以上，很显然是不可能的，所以是无法根据时间测出距离的。
1.2 反射能量法原理反射能量法：仪器发射一束光（通常是近红外光）照射到被障碍物表面，同时红外接收管接收障碍物的反射光能量，传播距离越远，光强就越弱，所以根据接收到的反射光能量来判断被测物体的距离。
基于51单片机红外计数器设计毕业设计(论文)
毕业设计论文红外线自动计数器的设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于单片机控制的红外测速装置设计报告
基于单片机控制的红外测速装置设计报告姓名学号学院班级组长李庆鹏11221097机电学院机械1104组员郭鑫鹏11221065机电学院机械1103指导教师：邓湘联系方式：xdeng@完成日期：2013.7.10内容摘要：90C51单片机 LED动态显示红外传感测速（计时）通过利用分布在车辆运行线路上的两个红外传感装置A和B，使得其在车辆通过时因为被车体遮挡而产生低电位，进而控制单片机进行开始（停止）计时，达到计时效果；同时，利用LED动态显示方法将得到的时间显示出来。
利用得到的时间T和预先设定的检测口A、B距离S(S被认为是足够小的一段距离),则可以近似得出列车通过A、B时的瞬时速率V, V=S/T。
若利用通信设备将此速率传输到调度中心，可以建立一个独立于列车以外的运行监测系统，这样可以防止因列车通信系统意外故障而产生的运行监测失效，为列车安全运行提供了另一把安全锁。
目录1.背景和意义 (1)1.1设计背景及意义 (1)1.2设计内容 (1)1.3设计要求 (1)2.仿真设计............................. 错误！未定义书签。
2.1设计思路......................... 错误！未定义书签。
2.2硬件设计......................... 错误！未定义书签。
2.3软件设计......................... 错误！未定义书签。
2.4Proteus软件仿真结果.............. 错误！未定义书签。
3.实物设计............................. 错误！未定义书签。
3.1工作原理......................... 错误！未定义书签。
3.2硬件设计......................... 错误！未定义书签。
3.3软件设计......................... 错误！未定义书签。
(完整word版)基于51单片机的红外计数系统的设计开题报告
附件：基于51单片机的红外计数系统的设计开题报告1．研究现状及发展态势：随着今社会的飞速发展，越来越多的各种公共场所入口处需要进行自动计数。
怎样对公共场所入口处的人流进行实时的、有效的、精确的自动计数成为管理人员和政府部门十分关注的问题。
传统的机械式或电子式计数器（主要是用数字电路集成组件组成）电路比较复杂，元器件数量较多，故障率较高，维修比较困难，而设置预定数值不太方便，功能不易更改且功能过于单一，适用范围较窄。
而基于单片机为核心控制的电子数字计数器有着能够实时、精确、可靠、稳定等计数优点已成为各个单位、部门首选的自动计数装置。
电子数字计数器到目前为止已有30多年的发展史。
早期，设计师门追求的目标主要是扩展计数范围，再加上提高计数精度、稳定度等，这些也是人们衡量电子技术器的技术水平，决定电子计数器价格高低的主要依据，目前这些基本技术日臻完善，成熟。
应用现代化技术可以轻松地将电子计数器的计数上限扩展到无限大。
随着单片微型计算机迅速发展，基于单片机技术开发的计数设备和产品广泛应用到各个领域，单片机技术产品和设备使得人们的生活更加便利。
社会迫切需要的各种基于单片机的体积小、功能强、可靠性高、性能价格比高等特点的智能化产品已经深入到了我们生活中的方方面面。
单片机技术逐渐成熟可靠，但仍然有很多需要创新的地方。
这方面的研究工作因为具有很强的现实意义，正在被各国所重视，我国也不例外，拥有广阔的发展空间。
红外发射接收管作为红外计数器的信号检测头，具有价格低廉，抗干扰性好，结构简单，操作方便等特点。
它利用红外线发射器发射红外线，接收器接收由物体阻挡或直射的红外线，把接受到的红外线信号转换为电脉冲，并由放大电路进行多级放大，形成所需要的信号。
随着红外技术的提高，在军事、医学等多种领域得到应用，在军事上可以用来防止敌人的侵入，在医学上可以查看病人的病情等，同时在各种工厂的生产活动和社会日常生活中有着广泛的应用，技术上非常成熟，也有很大的发展前景。
基于单片机的红外感应器设计[毕业论文]
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基于单片机的红外感应器设计[毕业论文] 支持正版，从我做起，一切是在为了方便大家～知识就是力量～绝密文件，核心资料，拒绝盗版，支持正版，从我做起，一切是在为了方便大家～知识就是力量～绝密文件，核心资料，拒绝盗版，浙江万里学院(2013届)论文题目基于单片机的红外感应器设计(英文) Infrared Sensors Circuit Design based onSingle-chip Microcomputer所在学院电子信息学院专业班级通信工程093 学生姓名学号 09017437 指导教师职称完成日期 2013 年 4 月 27 日摘要传感器是一种能将检测到的信息按一定规律转换成为电信号或其他所需形式的信息输出的检测装置，而红外感应器是现在市面上应用比较广泛的一种感应器，它是一种用红外线作为介质的测量系统，不仅在现代科技，国防和工农业等领域得到了广泛的应用，连在我们日常生活中也常常存在它的身影，比如商场里的感应水龙头，自动干手器，报警器等都用到了红外感应器。
本文就提出了了一个基于单片机的红外感应器，本设计介绍了由51单片机来构成整个设计的主控芯片的红外感应器，该设计除了具备最基本的语音提示外，还可以根据周围的光线的强弱来控制过道的灯，除此之外，还能分辨出客人是进入还是离开。
它可以在一定程度上为人们的生活和工作带来便来。
关键词:传感器;51单片机;红外感应;语音提示;光线强弱AbstractSensor is a an ability to be converted into an electrical signal according to certain rules or other required information in the form output detection device, the infrared sensor is now available in a much wider application as a sensor, It is a measurement system using infrared as a medium, not only in the field of modern science and technology, defense, and industrial and agricultural has been widely used, often its presence even in our daily life, Such as shopping malls in the faucet, automatic hand dryer, alarm are all used in the infrared sensor.This paper proposed a microcontroller-based infrared sensors, the design constitutes the entire design of the controller chips by 51 microcontroller infrared sensors, the design with the most basic voice prompts, you can also according to the surrounding light the strength to control the aisle lights, in addition, but also tell the guests to enter or leave. To a certain extent, it can be for people to live and workwill bring.Key Words: Sensor;51 Single-chip Microcontroller; Infrared Sensor; Voice Prompts;The Intensity of Light目录摘要...................................................................... (4)ABSTRACT................................................................ ................................................... 5 1 引言...................................................................... .................................................... 1 1.1课题的研究背景 ..................................................................... ............................ 1 1.2课题的内容和要求 ..................................................................... ........................ 2 1.3 本课题的研究意义...................................................................... ....................... 2 1.4 设计主要的应用场所...................................................................... ................... 2 2 系统模块分析...................................................................... .................................... 3 2.1 主控芯片51单片机简介...................................................................... ............. 3 2.1.1 51单片机简介...................................................................... ......................... 3 2.1.2 本设计中单片机的分析...................................................................... ......... 3 2.2 语音模块分析...................................................................... ............................... 4 2.2.1 语音芯片简介...................................................................... ......................... 4 2.2.2 语音芯片分类...................................................................... ......................... 4 2.2.3 语音芯片应用范围...................................................................... ................. 5 2.2.4 本设计中语音模块的分析...................................................................... ..... 5 2.3 红外模块分析...................................................................... ............................... 5 2.3.1 红外对管的特征和原理...................................................................... ......... 5 2.3.2 红外对管的分类...................................................................... ..................... 6 2.3.3 本设计中的红外对管分析...................................................................... ..... 6 3 系统硬件设计...................................................................... .................................... 7 3.1 单片机最小系统...................................................................... ........................... 7 3.1.1 复位电路...................................................................... ................................. 7 3.1.2 晶振电路...................................................................... ................................. 8 3.2 光敏感应电路...................................................................... ............................... 8 3.3 语音芯片模块电路...................................................................... ....................... 8 3.4 继电器电路...................................................................... ................................... 9 3.5 红外感应模块电路...................................................................... ....................... 9 3.6 滤波电路...................................................................... ..................................... 10 4 系统软件设计...................................................................... .................................. 11 4.1 程序生成环境...................................................................... ..............................11 4.1.1 Keil uVision2简介 ..................................................................... ................. 11 4.1.2程序生成步骤...................................................................... ........................ 11 4.2 系统流程图...................................................................... ................................. 13 4.2.1 进门流程图...................................................................... ........................... 13 4.2.1 出门流程图...................................................................... ........................... 13 4.3 系统程序分析...................................................................... .. (14)4.3.1 模块初始化程序分析...................................................................... .. (14)4.3.2 消抖程序分析...................................................................... .. (14)4.3.3 语音模块程序分析...................................................................... ............... 15 5 结论...................................................................... .................................................. 18 致谢...................................................................... . (19)参考文献...................................................................... (20)附录1 系统实物图...................................................................... ............................. 21 附录2 系统整体电路图........................................................................................... 22 附录3 毕业设计作品说明书...................................................................... . (23)浙江万里学院本科毕业论文 - 1 -1 引言1.1课题的研究背景人类光凭自己的感觉器官能够获取的信息是有限的，很多信息需要借助外在的一些工具来获取，而传感器就是一种能够将感受到的被测量的信息按一定的规律转变成电信号或者其他信号并且输出的一种检测装置，它可以满足信息的存储、处理、显示、输出、记录和控制等要求，是实现自动检测和自动控制的首要环节。
基于单片机的红外传感器设计
摘要：本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低、安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。
这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理。
本设计包括硬件和软件设计两个部分。
硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。
处理器采用51系列单片机89C51，整个系统是在系统软件控制下工作的。
关键词：单片机；红外传感器；报警电路；89C51目录1 引言 (1)2.1 设计主要内容及要求 (1)2.2 红外传感器简单介绍 (1)2.3 89C51单片机的结构 (2)2.4 89C51管脚说明 (2)3 方案设计 (5)3.1 总体设计思路 (5)3.2 具体电路模块设计 (6)3.2.1红外传感器原理 (6)3.2.2 放大电路的设计 (6)3.2.3 时钟电路的设计 (7)3.2.4 复位电路的设计........................................... (7)3.2.5 发光二极管报警电路的设计 (8)3.3 红外报警器原理图 (8)3.4软件的程序实现 (9)3.5 设计编程程序 (10)3.5.1 主程序清单 (10)3.5.2 外部中断INTO (11)总结 (13)参考文献 (14)1.引言随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。
本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。
就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。
而本设计中所使用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。
光电检测课程设计_基于51单片机计数器
安徽科技学院光电检测课程设计报告课题名称：反射式光电检测电路姓名：汤智专业：电子科学与技术指导教师：无2014-4-19反射式光电检测电路课程设计摘要：在当今的电子电路设计中，光电传感器被越来越广泛的应用于各种检测电路；人们在日常生活，生产过程中，主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输，来实现制动控制，自动调节；由于微电子技术，光电半导体技术，光导纤维技术以及光栅技术的发展，使得光电传感器的应用与日俱增。
这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点，在自动检测技术中得到了广泛应用，它一种是以光电效应为理论基础，由光电材料构成的器件。
所以光电传感器的研究是非常有必要的，本文的研究对象就是反射式光电检测电路设计，本设计利用光电二极管与光敏二极管构成光信号的接收装置，将光信号转化为电信号，再将所得微弱电信号处理为可用电信号，通过双传感器电路实现自动化检测以及计数，从而完成工厂生产中对产品质量的检测以及对合格产品计数。
一、设计思路：随着电子技术自动化的发展，自动检测及控制在生活中运用得越来越广泛，特别是工业上的自动控制系统；本次实验基于对工厂流水线上产品质量检测及产品数量计数而设计的反射式光电检测电路，该电路系统运行稳定，装配简单，价格低廉，精确度高而有很大的应用前景。
二、设计流程及目的1、明确设计题目，确定方案。
对于考虑的方案，经过比较后，确定选择哪个方案。
2、单元电路的设计和元器件的选择，列出元器件清单。
3、画出完整的电路原理图和必要的仿真图，并说明主要工作原理及流程。
4、运用ISIS 7 Professional和Keil uVision4仿真软件测试，并能实现基本的功能，以及思考与探讨一些可扩展的空间。
目的：通过本次光电检测电路的设计，可以使参与成员了解各种光电二极管，光敏二极管的属性及使用方法，以及计算机辅助设计，单片机使用的方法，熟悉电路设计的全过程，提高参与成员的综合设计能力，甚至通过本课程设计的改进可以演化出一系列的电路检测电路，并将其应用到日常的生产与创造中，在这里我们设计检测产品合格的光电检测电路。
基于51单片机的光电传感器转速计设计
#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char/*----1602 Part------*/sbit RS = P2^4; //定义端口sbit RW = P2^5;sbit EN = P2^6;#define RS_CLR RS=0#define RS_SET RS=1#define RW_CLR RW=0#define RW_SET RW=1#define EN_CLR EN=0#define EN_SET EN=1#define DataPort P0/*---------ISR Part-----------*/uint timer=0,timer1=0,PWM_timer=0;/*---------KEY Part-----------*/sbit KEY1=P1^0;sbit KEY2=P1^1;sbit KEY3=P1^2;char key1_flag=0,key2_flag=0,key3_flag=0;/*---------MOTOR Part-----------*/sbit PWM=P1^4;int pwm_num=5;char exchange_flag=0; //切换显示 minute or second/*---------REV Part-----------*/sbit REV_flag=P1^5;uint grating=0; //光栅数uchar ge_num=0,shi_num=0,bai_num=0,qian_num=0,tens_num=0,percentile_num=0;/*---------MAIN Part-----------*//*------------------------------------------------ T=tx2+5 uS------------------------------------------------*/ void DelayUs2x(unsigned char t){while(--t);}/*------------------------------------------------ mS延时函数，含有输入参数 unsigned char t，无返回值 unsigned char 是定义无符号字符变量，其值的范围是0~255 这里使用晶振12M，精确延时请使用汇编------------------------------------------------*/ void DelayMs(unsigned char t){while(t--){//大致延时1mSDelayUs2x(245);DelayUs2x(245);}}/*------------------------------------------------判忙函数------------------------------------------------*/ bit LCD_Check_Busy(void){DataPort= 0xFF;RS_CLR;RW_SET;EN_CLR;_nop_();EN_SET;return (bit)(DataPort & 0x80);}/*------------------------------------------------写入命令函数------------------------------------------------*/ void LCD_Write_Com(unsigned char com){// while(LCD_Check_Busy()); //忙则等待DelayMs(5);RS_CLR;RW_CLR;EN_SET;DataPort= com;_nop_();EN_CLR;}/*------------------------------------------------写入数据函数------------------------------------------------*/void LCD_Write_Data(unsigned char Data){//while(LCD_Check_Busy()); //忙则等待DelayMs(5);RS_SET;RW_CLR;EN_SET;DataPort= Data;_nop_();EN_CLR;}/*------------------------------------------------清屏函数------------------------------------------------*/void LCD_Clear(void){LCD_Write_Com(0x01);DelayMs(5);}/*------------------------------------------------写入字符串函数------------------------------------------------*/void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s) {if (y == 0){LCD_Write_Com(0x80 + x);}else{LCD_Write_Com(0xC0 + x);}while (*s){LCD_Write_Data( *s);s ++;}}/*------------------------------------------------写入字符函数------------------------------------------------*/void LCD_Write_Char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data) {if (y == 0){LCD_Write_Com(0x80 + x);}else{LCD_Write_Com(0xC0 + x);}LCD_Write_Data( Data);}/*------------------------------------------------初始化函数------------------------------------------------*/void LCD_Init(void){LCD_Write_Com(0x38); /*显示模式设置*/DelayMs(5);LCD_Write_Com(0x38);DelayMs(5);LCD_Write_Com(0x38);DelayMs(5);LCD_Write_Com(0x38);LCD_Write_Com(0x08); /*显示关闭*/LCD_Write_Com(0x01); /*显示清屏*/LCD_Write_Com(0x06); /*显示光标移动设置*/DelayMs(5);LCD_Write_Com(0x0C); /*显示开及光标设置*/}/*--------------KEY------------------*/void key(){if(!KEY1){DelayMs(10);if(!KEY1){pwm_num++;if(pwm_num>=19) pwm_num=19;while(!KEY1);}}if(!KEY2){DelayMs(10);if(!KEY2){pwm_num--;if(pwm_num<=1) pwm_num=1;while(!KEY2);}}if(!KEY3){DelayMs(5);if(!KEY3){exchange_flag=!exchange_flag;while(!KEY3);}}}/*-------------REV--------------*/unsigned char Trg;unsigned char Cont;void REVRead(){unsigned char ReadData = REV_flag^0xff; // 1Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); // 2Cont = ReadData; // 3 if(Trg==0x01){grating++; //记录光栅数目}}/*--------------ISR------------------*/ void ISR_init(){TMOD=0x01;TH0=(65536-1000)/256; //1msTL0=(65536-1000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;}void T0_ISR()interrupt 1{TH0=(65536-1000)/256; //1msTL0=(65536-1000)%256;PWM_timer++;timer++;REVRead();if(PWM_timer==0){PWM = 1;}if(PWM_timer==pwm_num){PWM = 0;}if(PWM_timer==20){PWM = 1;PWM_timer =0;}if(timer==1) //1ms 扫描一次{timer1++;timer=0;}if(timer1==1000) //1000ms 计算一次光栅数量{if(exchange_flag==0){ge_num=grating/20%10; //20 plus per revshi_num=grating/20%1000/100 ;bai_num=grating/20%1000/100;qian_num=grating/20%10000/1000;tens_num=grating%20/10; //十分位percentile_num=grating%20%10; //百分位 }if(exchange_flag==1){grating=grating*60; //REV per secondge_num=grating/20%10; //20 plus per revshi_num=grating/20%1000/100 ;bai_num=grating/20%1000/100;qian_num=grating/20%10000/1000;tens_num=grating%20/10; //十分位percentile_num=grating%20%10; //百分位 }grating=0;timer1=0;}}/*------------------------------------------------主函数------------------------------------------------*/void main(void){ISR_init();LCD_Init();PWM = 0;LCD_Write_String(0,0,"THE REV IS:");while (1){//LCD_Clear();key();if(exchange_flag==0){LCD_Write_Char(1,1,qian_num+0x30);LCD_Write_Char(2,1,bai_num+0x30);LCD_Write_Char(3,1,shi_num+0x30);LCD_Write_Char(4,1,ge_num+0x30);LCD_Write_Char(5,1,'.');LCD_Write_Char(6,1,tens_num+0x30);LCD_Write_Char(7,1,percentile_num+0x30);LCD_Write_String(9,1,"rad/sec");}if(exchange_flag==1){LCD_Write_Char(1,1,qian_num+0x30);LCD_Write_Char(2,1,bai_num+0x30);LCD_Write_Char(3,1,shi_num+0x30);LCD_Write_Char(4,1,ge_num+0x30);LCD_Write_Char(5,1,'.');LCD_Write_Char(6,1,tens_num+0x30);LCD_Write_Char(7,1,percentile_num+0x30);LCD_Write_String(9,1,"rad/min");}}}。
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光电传感器引言在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合。
转速是电动机极为重要的一个状态参数,在很多运动系统的测控中,都需要对电机的转速进行测量,不论是直流调速系统还是交流调速系统,只有转速的高精度检测才能得到高精度的控制系统。
迄今为止,测速可分为两类:模拟电路测速和数字电路测速。
随着微电子技术的发展,计算机技术的广泛应用,出现了以计算机为核心的数字测速装置。
这样的速度测量装置测量范围宽、工作方式灵活多变、适应面广,具有普通数字测速装置不可比拟的快速性、精确性和优越性。
一：设计思路用一个红外发光二极管和一个接受红外光的二极管组成一套光电管。
当检测到物表面为黑色时，反射光很弱，接收端检测到的光线可以忽略，使接收端呈现一种状态，例如开关管截止；当被检测物表面为白色时，反射光强烈，发射端发射的红外线被接收端全部接收，使接收端呈现另一种相反的状态，例如开关管开通。
这两种相反的状态表现在电路中，就是高低电平组成的脉冲信号。
由此，我想到用一个比较器来比较两种接受到的信号，从而输出“0”“1”两种高低电平，并把两种信号传给单片机进行统计，然后利用设定算法进行计算，最后通过数码显示管显示计算结果。
二：所需模块本测速系统共有两个模块构成，一个为光电传感器部分，用于接收光信号并转换为电信号，即高低电平信号；另一个为单片机部分，用于接收高低电平信号并通过内部计算，然后再通过数码显示管显示测出的结果。
（一）光电传感器部分（1）LM339工作原理及管脚图：LM339类似于增益不可调的运算放大器。
每个比较器有两个输入端和一个输出端。
两个输入端中的一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。
当用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压（也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点），另一端加一个待比较的信号电压，当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。
当“-”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于输出端接高电位。
两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态，因此，把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。
LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻，选3-15K）。
选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。
因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。
下图（1a）给出了一个LM399的基本单限比较器。
输入信号Uin为待比较电压，把它加到同相输入端，在反相输入端接一个参考电压（门限电平）Ur。
当输。
图（1b）为其传输特性。
图（1c）为LM339入电压Uin>Ur时，输出为高电平UOH的管脚图。
（c）图（1）LM339工作原理图及管脚图（2）整体连线图：如下图（2）所示：图（2） 比较型光电传感器整体电路图在上图中， LED 灯相当于一个红外线发射管，JP1是红外线接收管，接收光强在上面转换成电流，在R 上成为电压信号。
当光线照射到白色面上时，光线反射强烈，光线照射到黑色面上时，光线反射较弱。
因此当光照在不同颜色面上时，阻值会发生明显的变化。
将阻值的变化值与RA1的标准值进行比较，就可以从LM339输出逻辑电平给单片机。
（二） 单片机部分（1）单片机外部连线图：如下图（3）所示ALE WR RD RXD TXD INT0EA/VP 31X119X218RESET 9RD 17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P 30TXD 11RXD 10VCC 40GND 20U189C52PSENP10P11P12P13P14P15P16P17T0T1INT1P00P01P02P03P04P05P06P07P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07P20P21P22P23P24P25P26P27P 20P 21P 22P 23a b f c g deDPY 117421105a b c d e fg 3d p d pab fc g ded pab fc g ded pa b f c g ded p C 06C 28C 39C 412LED DPY 4-LED12345678161514131211109R 1K P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 075V图（3）单片机连线图在上接线图中，可在数码管与单片机之间接上一个分压电阻，起到保护作用。
单片机型号选89C51或89C52都行。
在试验板上把图（1）中的2管脚（逻辑电平输出管脚）和图（2）中的12管脚（中断输入管脚）连接，即可构成整个测速系统。
（2）单片机内部主程序流程图主程序是控制单片机系统按照预定的操作方式运转,它完成人机对话和各种控制功能,是单片机系统程序的框架。
主程序的主要任务是完成系统自检、初始化、处理键盘命令等功能。
在本实验中，未涉及到键盘命令。
本系统的主程序流程如下图（4）所示。
图（4）主程序流程图图（5）外部中断0 中断程序流程图在该测速系统的程序中,主程序执行的过程中共执行了3 个中断程序,即外部中断0 中断、外部脉冲计数0 中断和定时器1 中断。
图（5）所示为外部中断0 中断程序流程图。
外部中断0 中断程序主要用于测速起始。
当测速开始时,执行外部中断0 中断,外部脉冲计数加1，并判断T0、T1 是否开启，若没有开启则开启，再判断1S 定时到了没有，若1S 定时到计算转速，并关INT0、T0、T1 软件清零。
图（6）为T0 中断程序流程图。
T0 对内部时钟脉冲计数， T0 为8 位定时器，1S 定时的内部时钟脉冲超过了T0 上限，故采用软件延时计数。
图（7）为T1 中断程序流程图，T1 定时1S, 当一秒定时到，则置位标志位。
图（6）T0 中断程序流程图图（7）T1 中断程序流程图三：测速原理首先，选一小型直流电机，在其轴上固定一张圆形硬纸片，以此来代替被测物。
其次把此圆形纸片平均分成6等分，并把其中的三块涂黑（具体见实物）。
再次，用光电管正对圆形纸片。
最后，启动整个系统就可以进行测速了。
因为当红外线照到面黑色时，反射光很弱，接收端检测到的光线可以忽略，当照到白色面时，反射光强烈，发射端发射的红外线几乎被接收端全部接收，因此，检测到的信号经过比较电路输出后，会给单片机输入高低两种电平。
所以，在编程中，假定在1S时间内共检测到n个低电平信号，那么此电机的转速为。
四：整体电路图及实物图见附一图所示。
五：所需器件名称型号个数价格51单片机STC89C51RC 1件9元光电管1套5元四电压比较器LM339 1件 1.5元四位数码显示管12管脚1件5元1/4电阻0.47K,1K,3.3K,10K, 各10个（备用）0.8元电位器103（10K）2个1元瓷片电容22PF,104（100nF）各10个（备用）2元万用版1块3元电池盒1个1元PIC座20,40脚（2+1）个1元排针40PIN 2排1元晶振12M 1个1元复位开关1个0.1元LED灯5个0.5元共计：31.9元六：总结本设计的光电传感器测速机能够快速检测到电机横截面上的黑白相间的面，并通过单片机编写测速程序，用数码管显示。
但本设计的测速系统的整体性能只能满足一般小型电机和一些要求不高的测速，并且在其测速时，还需要在被测物上安装一个黑白相间的圆盘，这对某些被测物体来说是不太好实现的，即其是存在一定的局限性的。
除此之外，其精确度也不尽完美。
但整体来说，此测速系统还是具有可行性的。
当我们需要知道某电机的转速而又缺少测速装置时，就可以用此套系统来进行测速。
它的简单性，方便性和快捷性也是某些测速装置不可比拟的。
至于其缺点，由于设计者水平目前有限，暂不能完美解决，只待以后对此方面有较多理解后在解决，同时也希望对此精通的师生给予指点，从而进行改进测速方法，提高整个系统的测速性能。
附一：整体电路图附二：程序源代码#include<reg52.h>#define uint unsigned intuint temp,qian,bai,shi,ge,aa,n;sbit dula=P0;sbit wela=P1;sbit zd=P3^2;uint codetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};void display(uint qian,uint bai,uint shi,uint ge);void delay (uint z);void init();void main(){EA=1;//开总中断EX0=1;//开外部中断0init();//初始化子程序while(1){display(qian,bai,shi,ge);}}void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void display(uint qian,uint bai,uint shi,uint ge) {P0=table[qian];P1=0xf7;delay(1);P0=table[bai];P1=0xfb;delay(1);P0=table[shi];P1=0xfd;delay(1);P0=table[ge];P1=0xfe;delay(1);}void exter0() interrupt 0{n++;while(zd==0);}void init(){wela=0;dula=0;temp=0;TMOD=0x01;TCON|=0X04;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;}timer0() interrupt 1 {TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;aa++;if(aa==20){aa=0;temp=20*n;n = 0;qian=temp/1000;bai=temp%1000/100;shi=temp%100/10;ge=temp%10;}}。