红外测距【方案设计】
红外线距离测量仪设计
毕业设计（论文）题目：红外线距离测量仪设计系(部)：信息工程系专业：电气自动化班级：XXXXX学生：XXX学号：XXXXXXX指导教师：XXX 职称：讲师摘要红外线距离测量是针对当前公路、街道、停车场、车库等越来越拥挤，加上存在视觉盲区，无法看见车后的障碍物，司机在倒车时很容易刮伤汽车，甚至发生事故的情况而出现的一种旨在倒车防护的汽车防撞系统。
该系统能够在汽车以较低的速度进行倒车的过程中，识别出车后部的障碍物，并能够测量车与障碍物之间的距离，在车辆与障碍物发生碰撞前，发出声光报警，提醒司机刹车。
本设计从实验研究分析的角度，分析了红外线测距原理以及国内外此类汽车倒车存在的问题，提出了目前最简单、实用的一种红外线车辆倒车距离测量实现方案，即基于AT89C52单片机为核心的红外线测距倒车测量方案。
关键词：单片机；红外线；传感器；A/D转换作者：XXX指导老师：XXXABSTRACTInfrared vehicle astern distance measurement is in view of the current road, streets, parking lot, garage, etc more and more crowded, plus exist visual blind area, can't see the car after the obstacle, the driver in the reverse is easy to scratch the car, and even the case of an accident and the emergence of an aimed at astern protective car collision avoidance system. The system can in the car at a relatively low speed of reversing the process, a recognition of the obstacles, and can be used to measure the distance between the car and the obstacles in the vehicle and obstacles before collision, send out sound and light alarm to remind the driver brake. This design from the point of view of experiment study, this paper analyzes the principle of infrared ray range at home and abroad such reverse existent problem, put forward the most simple and practical a infrared vehicle astern distance measurement implementation scheme, that is based on AT89C51 single-chip microcomputer as the core of the infrared range astern measurement scheme.Keywords: SCM; Infrared; sensor；A/D ChangeAuthor:XXXGuiding Teacher: XXX目录第一章引言 (1)第二章硬件介绍 (2)2.1红外线概述红外线概述 (2)2.1.1红外线简介红外线简介 (2)2.1.2红外传感器的分类 (3)2.1.3红外传感器的应用 (5)2.2 AT89C52单片机的概述 (6)2.3 TLC1549简介 (9)第三章红外测距的工作原理与基本结构 (11)3.1红外测距发射与接收器件简介 (11)3.2红外线测距的工作原理 (12)3.3红外测距系统的基本结构 (12)第四章红外线测距的硬件设计 (15)4.1红外测距的实现构想 (15)4.2系统和硬件结构电路图 (15)4.3各硬件的电路设计 (16)第五章红外测距的软件设计 (18)5.1系统软件的结构框图 (18)误差分析 (19)总结 (20)致谢 (21)参考文献： (22)第一章引言随着汽车工业的发展，城市汽车数量迅速增加。
红外线遥控测距电路设计 (2)
红外线遥控测距电路设计 (2)1 综述光是一种电磁波，它的波长区间从几个纳米到 1 毫米左右。
人眼可见的只是其中一部分，我们称其为可见光，可见光的波长范围为 380nm ～ 780nm ，可见光波长长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，其中波长比红光长的称为红外光。
红外测距原理和雷达测距原理相似，是发射红外线然后测量回波时间，光速乘以时间再除以2就得到距离。
于光速很快，而红外测距仪一般测量距离比较短，用常规的脉冲法常常因为时间过短而无法测量，所以一般是将红外线发射功率调制上一个较低的频率，然后测量回波与发射波的相位差，根据相位差可以计算出回波时间。
因其快速高效日益引起人们的重视。
12 红外线测距原理本章重点在于对红外线的基本特征进行分析，研究其特点及发生条件并按不同分类方法对其进行分类，进一步研究红外线的机理，进一步说明红外线在生产生活中的应用。
红外线简介红外线的定义在红光以外的光波叫做红外线，波长为微米，在红外线中又分为远红外线(又叫长波红外线)、中波红外线、短波红外线。
其中波长8—14微米的远红外线对人极具保健功能，又被誉为育成光线，也叫生命光线。
在红光以外的光波叫做红外线，波长为微米，在红外线中又分为远红外线(又叫长波红外线)、中波红外线、短波红外线。
其中波长8—14微米的远红外线对人极具保健功能，又被誉为育成光线，也叫生命光线。
红外线的特点1）波长较大，容易发生衍射现象，可以穿过云雾和烟尘； 2）红外线有较强的热效应，可以用来红外加热；3）任何物体都在不停的发射红外线，可应有到夜视仪技术；最后，红外线发射的强度与物体的温度有关，在医学上红外成像仪用来检查病人的身体发病部位就是应用了这个特点。
23 红外测距的基本原理本章重点在于对红外线测距的基本特征进行分析，研究其特点及发生条件并按不同分类方法对其进行分类，进一步研究红外线测距的机理，进一步说明红外线测距的方法，最后分析红外线测距电路的实现。
利用红外发射接收传感器进行距离检测
利用红外发射接收传感器进行距离检测一、实验要求对红外的发射接收作进一步的探讨。
红外可以用来测距离，理解红外测距的基本原理，能够掌握简单的比例控制方法，以及编程。
掌握定时/计数器的使用。
对循迹效果作分析。
二、实验概要本实验将探讨红外测距的容。
利用红外检测器的置电子滤波功能，调节发射红外的载波频率，而检测器对不同频率的信号有不同的“敏感度”，这样，就能大概的知道距离。
1．测试红外的扫描频率。
记录红外发射接收的距离。
2．尾随小车。
让一个小车跟着另一个小车前行。
要将前后距离控制在一定的围，若前后距离较大，后面跟随的小车应该加速，跟上去；若距离小于预定值，则减速。
3．跟踪黑色条纹带。
红外测距的另一种形式的应用。
也能让小车实现循迹功能。
三、实验容红外技术发展到现在，已经为大家所熟知，这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。
红外传感系统是用红外线为介质的测量系统，按照功能能够分成五类：（1）辐射计，用于辐射和光谱测量；（2）搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进行跟踪；（3）热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图像；（4）红外测距和通信系统；（5）混合系统，是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。
红外传感器根据探测机理可分成为：光子探测器（基于光电效应）和热探测器（基于热效应）。
本次试验将尝试用红外来测距。
1．测试扫描频率下图9-1显示的是一个特殊品牌的红外线探测器数据表（Panasonic PNA4602M）的部分摘录。
这个摘录显示了红外线探测器在接收到频率不同于38.5 kHz时红外线信号时其敏感程度随频率变化的曲线图。
例如，当你发送频率为40 kHz的信号给探测器时，它的灵敏度是频率为38.5 kHz的50%。
如果红外LED发送频率为42 kHz，探测器的灵敏度是频率为38.5 kHz的20%左右。
尤其是对于让探测器的灵敏度很底的频率，为了让探测器探测到红外线的反射，物体必须离探测器更近让反射的红外光更强。
利用红外发射接收传感器进行距离检测
利用红外发射接收传感器进行距离检测一、实验要求对红外得发射接收作进一步得探讨。
红外可以用来测距离,理解红外测距得基本原理,能够掌握简单得比例控制方法，以及编程。
掌握定时／计数器得使用。
对循迹效果作分析。
二、实验概要本实验将探讨红外测距得内容.利用红外检测器得内置电子滤波功能,调节发射红外得载波频率，而检测器对不同频率得信号有不同得“敏感度”，这样,就能大概得知道距离.１。
测试红外得扫描频率.记录红外发射接收得距离.2。
尾随小车。
让一个小车跟着另一个小车前行。
要将前后距离控制在一定得范围内,若前后距离较大，后面跟随得小车应该加速，跟上去;若距离小于预定值，则减速。
３.跟踪黑色条纹带.红外测距得另一种形式得应用。
也能让小车实现循迹功能。
三、实验内容红外技术发展到现在，已经为大家所熟知，这种技术已经在现代科技、国防与工农业等领域获得了广泛得应用。
红外传感系统就是用红外线为介质得测量系统,按照功能能够分成五类:（1)辐射计，用于辐射与光谱测量;(2)搜索与跟踪系统,用于搜索与跟踪红外目标，确定其空间位置并对它得运动进行跟踪;(3）热成像系统,可产生整个目标红外辐射得分布图像；（4）红外测距与通信系统;（5）混合系统，就是指以上各类系统中得两个或者多个得组合。
红外传感器根据探测机理可分成为：光子探测器（基于光电效应）与热探测器(基于热效应)。
本次试验将尝试用红外来测距.1。
测试扫描频率下图９—1显示得就是一个特殊品牌得红外线探测器数据表(Ｐａｎasｏnic PNA4６02M)得部分摘录.这个摘录显示了红外线探测器在接收到频率不同于38、5 ｋHz时红外线信号时其敏感程度随频率变化得曲线图.例如,当您发送频率为４0 kＨz得信号给探测器时，它得灵敏度就是频率为３8、5 kHz 得50％。
如果红外LED发送频率为42 kＨz，探测器得灵敏度就是频率为３8、５kＨz得20％左右.尤其就是对于让探测器得灵敏度很底得频率,为了让探测器探测到红外线得反射,物体必须离探测器更近让反射得红外光更强。
红外测距总结报告
红外测距电路总结报告学院：机电工程学院班级：11电气1班学号：1100103139姓名：刘丰源摘要本次实验是设计一个红外测距电路，它由软件和硬件两部分组成。
软件部分包括信号产生、AD接收、数据处理、液晶显示；硬件部分包括发射模块和接收模块。
此电路可以测较短的距离，精度在0~5mm之间。
关键词STC8051单片机；红外测距；一、方案设计1、发射模块采用用单片机产生一个1khz的信号经红外发射管发射这样设计既简单又方便，电路也更加简单。
2、接收模块放大电路：采用5v电源供电，利用lm358芯片进行单电源放大。
由于放大倍数在20到40倍之间，经过一级放大即可。
滤波电路：由于经过放大以后的信号还有很多杂波，而我们需要的是接收到的1khz的信号，一般的滤波器很难解决干扰问题，所以直接选用有源二阶带通滤波器。
峰值检波电路：根据要求的精度为5mm，最简单的峰值检波电路即可胜任，出于节约成本的考虑，决定不用带运放的高精度检波电路，假如还要进一步提升测量精度，就需要选用更好的峰值检波电路。
AD转换电路：AD转换选用0809芯片，它是并行传输的，占用的IO口太多，但是软件编写非常简单。
单片机控制电路：AD转换的数字信号传入单片机，通过软件自动求出所测的距离，显示正确的距离。
二、电路分析1.发射模块由8051的定时器产生一个1khz的方波，用一个三极管驱动，将信号加载到红外发射管上。
2.接收模块电路设计因为红外接收管接收到的信号只有一百毫伏左右，而且还有很多干扰，需要先放大再带通滤波，单片机只能接受数字信号，所以还需要通过峰值检波输出一个直流电压，经TLC1543芯片转换成数字信号输入单片机进行处理。
考虑到题目测量范围和接收到的信号大小，选取放大倍数为40倍左右，倍数太大回出现波形失真，使测量的最短距离变小，倍数太小信号强度不够，则能测量的最远距离会变小，放大倍数B=R4/R3=40；关于有源二阶带通滤波器的设计：令C=C3=C4，则req=R5//R6=(R5*R6)/(R5+R6)品质因数Q等于中心频率除以带宽即Q=fc/BW=1/2*reqR/7由上边的公式，取中心频率f=1khz，增益A=2，品质因数Q=10，则令C=C3=C4=50nf，可以得到电阻值为R5=16K,R6=160，R7=64K;关于峰值检波电路的设计：考虑到电容值越大检波效果越好，但是放电速度越慢，经过测试，选取了20uf的电容和100k的电阻以及1n4148构成最简单的峰值检波电路。
红外测距系统设计(光电系统设计)
word本科生课程论文论文题目红外光电测距系统设计课程名称光电系统设计学生某某谷幸东、郭晓龙、何志毅、胡健辉学号201211911309、10、11、12所在学院理学院所在班级电科1123班指导教师汤照目录第一章绪论11.1 红外线概述11.2 红外传感器的分类11.3 红外传感器的应用21.4 AT89C52单片机概述31.5 MCP3001简介6第二章红外测距的工作原理与基本结构82.1 红外测距传感器简介82.2 红外线测距的工作原理82.4红外测距传感器接线102.5 红外测距系统的基本结构10第三章红外测距的硬件设计113.1 红外测距的实现构想113.2 系统硬件结构电路图123.3 各硬件电路设计123.3.1 复位电路123.3.2 时钟电路133.3.3 A/D转换电路143.3.4 LCD显示电路14第四章红外测距的软件设计154.1 系统软件结构框图154.2 软件程序设计164.3 源代码16第五章仿真测试215.1系统的软件的调试仿真21第六章 PCB图及元器件清单226.1 PCB图236.2 元器件清单23第七章课程设计任务分工及个人心得体会247.1任务分工247.2 设计心得体会24第一章绪论1.1 红外线概述红外辐射俗称红外线，又称红外光，它是一种人眼看不见的光线。
但实际上它和其他任何光线一样，也是一种客观存在的物质。
任何物体，只要它的湿度高于绝对零度，就有红外线向周围空间辐射。
它的波长介于可见光和微波之间。
红外辐射的物理本质是热辐射。
物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，红外辐射的能量就越强。
研究发现，太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的，而且最大的热效应出现在红外辐射的频率X围内，因此人们又将红外辐射称为热辐射或热射线。
目前红外发射器件（红外发光二极管）发出的是峰值波长0.88uM~0.94uM之间的近红外光，红外接收器件（光敏二极管、光敏三极管）的受光峰值波长为0.88uM~0.94uM之间，恰好与红外发光二极管的光峰值波长相匹配。
stm32红外测距课程设计
stm32红外测距课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解STM32的硬件结构和基本编程方法。
2. 掌握红外测距的原理及其在STM32上的应用。
3. 学习使用传感器进行距离检测，并能够通过STM32处理传感器数据。
技能目标：1. 能够正确使用万用表、示波器等工具进行电路调试。
2. 培养学生动手实践能力，独立完成STM32与红外传感器的接线与程序编写。
3. 培养学生分析问题、解决问题的能力，对红外测距数据进行处理和应用。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学，对电子技术和编程产生浓厚兴趣。
2. 培养学生团队协作意识，学会分享、交流学习经验。
3. 培养学生创新思维，敢于尝试新方法，勇于面对挑战。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识与动手操作，让学生在实践中掌握STM32红外测距技术。
学生特点：本课程针对高中年级学生，具备一定的电子基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：以学生为主体，注重理论与实践相结合，关注学生个体差异，提高学生的动手实践能力和创新能力。
通过本课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 理论知识：- STM32微控制器的基本架构与编程环境介绍。
- 红外测距原理，包括红外发射、接收及信号处理方法。
- 数字信号处理基础，包括滤波算法和距离计算方法。
2. 实践操作：- 使用红外传感器模块进行距离测量。
- STM32与红外传感器的硬件连接与接口配置。
- 编写程序读取传感器数据，并实现距离显示和报警功能。
3. 教学大纲：- 第一阶段：STM32基础知识和编程环境熟悉（1课时）。
- 第二阶段：红外测距原理学习及传感器特性分析（1课时）。
- 第三阶段：实践操作，包括硬件接线、程序编写及调试（2课时）。
- 第四阶段：成果展示与问题讨论，学生相互评价，教师总结（1课时）。
4. 教材关联：- 《单片机原理与应用》中关于STM32的章节。
- 《传感器技术与应用》中关于红外传感器的章节。
任务17 红外测距系统设计与实现[15页]
面向物联网的CC2530与传感器应用开发
任务17 红外测距系统设计与实现
目录 Contents
项目场景说明 距离传感器 Sharp红外传感器 项目实践
Education Solutions
Internet+
项目场景
பைடு நூலகம்
红外线测距仪指的就是激光红外线测距仪,红 外测距仪----用调制的红外光进行精密测距的 仪器，测程一般为1-5公里。在100米以内超 声波测距更有优势,但是超声波测距的距离一 般无法测量1米以内,而红外测距则可以测出 这一段距离,而且有着不错的精度。
“飞行时间法”（flying time）是通过发射特别短的并测量此光脉冲从 发射到被物体反射回来的时间，通过测时间间隔来计算与物体之间的距 离。
距离传感器根据其工作原理的不同可分为光学距离传感器、红外距离传 感器、超声波距离传感器等多种。
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红外传感器测距原理
Sharp的红外传感器都是基于一个原 理，三角测量原理。
开始
定义状态变量 和数组
初始化系统时钟
初始化LED
初始传感器
距离赋值
距离不为0
是
否
串口缓存数据
串口缓存数据
串口打印信息
初始化串口
延时1s
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项目实现
距离模块初始化
void stadiometry_init(void) { APCFG |= 0x10; P0SEL |= 0x10; P0DIR &= ~0x10; ADCCON3 = 0xB4; ADCCON1 |= 0x30; }
09:43 / 3
红外测距方案
红外测距方案一、引言红外测距是一种常用的非接触式测距技术，它通过测量物体反射或发射的红外辐射来确定物体与测距设备之间的距离。
红外测距方案广泛应用于工业自动化、智能交通、安防监控等领域，本文将介绍一种基于红外测距的距离测量方案。
二、设备要求为了实现准确的红外测距，需要以下设备：1. 红外发射器：产生特定波长的红外辐射并发射到目标物体上。
2. 红外接收器：接收目标物体反射的红外辐射并将其转化为电信号。
3. 控制电路：控制红外发射器和接收器的工作状态，实现发射和接收红外辐射的时序控制。
4. 处理器：接收并处理红外接收器输出的信号，计算出距离值。
三、工作原理红外测距方案的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 发射红外辐射：控制红外发射器发射特定波长的红外辐射，照射到目标物体上。
2. 接收红外辐射：红外接收器接收目标物体反射的红外辐射，并将其转化为电信号。
3. 信号处理：将红外接收器输出的电信号放大并进行滤波处理，以提高信号质量。
4. 时序控制：利用控制电路对红外发射器和接收器进行时序控制，确保发射和接收的同步性。
5. 距离计算：处理器接收红外接收器输出的信号，通过特定的算法计算出目标物体与测距设备之间的距离。
6. 结果显示：将测得的距离值通过显示设备显示出来，提供给用户查看。
四、应用场景红外测距方案可以广泛应用于各个领域，以下是一些常见的应用场景：1. 工业自动化：红外测距可用于机器人导航、物料搬运等场景，实现对物体位置和距离的准确测量。
2. 智能交通：红外测距方案可以用于车辆跟随、停车辅助等功能，提高交通的安全性和效率。
3. 安防监控：通过红外测距，可以实现对入侵者的跟踪和警报，提高安防系统的可靠性。
4. 环境检测：利用红外测距可以监测建筑物周边环境的变化，及时发现问题并进行处理。
5. 医疗设备：红外测距可以用于测量人体各个部位的距离和位置，实现精准的医疗治疗。
五、总结红外测距方案是一种准确、可靠的距离测量技术，它在多个领域有着广泛的应用。
红外测距【方案设计】
天津工业大学嵌入式系统设计报告【课程设计题目：红外测距】学院：电子与信息工程专业班级：电子Z1401姓名：赵旭学号：1310910418时间：一．课程设计简述课程设计目的：我们所进行的课题便是做一个简易的，精确的，近距离的距离检测仪，这也是对我们所学知识的一种考验方法，从中我们可以更系统的认识单片机，了解AD转换和红外收发模块。
内容：利用GP2Y0A21YK0F传感器作为测量组件，设计红外测距仪，具有下面的功能：1.测量范围为10cm~80cm;2.精度为1cm；3.串口显示模块；4.可以实时测量距离；意义：红外线测距仪指的就是激光红外线测距仪,红外测距仪----用调制的红外光进行精密测距的仪器，测程一般为1-5公里。
在100米以内则超声波测距更有优势,但是超声波测距的距离一般无法测量1米以内,而红外测距则可以测出这一段距离,而且有着不错的精度,在本课题中研究的就是这一类情况的红外线测距。
二．需求分析功能需求：利用GP2Y0A21YK0F传感器作为测量组件，设计红外红外测距仪，进行距离的测量。
1.通过红外测距仪可以进行实时测距。
2.可以实时将所测距离反馈到显示系统。
质量属性：1.测量范围为10cm~80cm;2.精度为1cm；设计约束：1.移植UC/OS-III操作系统，基于系统上跑程序，使用到任务间的通信机制。
2.使用自己独立画板制作的ARM/Cortex M3 最小系统板。
3.成本控制在100元以内。
4. 利用GP2Y0A21YK0F传感器作为测量组件。
三．总体方案设计系统框图：红外测距传感器功能框图：四．硬件设计硬件框图，器件选型，模块电路图五．软件设计软件框图，数据结构，模块流程图六．系统测试测试目的，测试步骤，测试结果，结果分析（务必附上实物图）七．附录扩展功能原理图，关键代码要求小四字体，1.25倍行间距。
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天津工业大学嵌入式系统设计报告【课程设计题目：红外测距】
学院：电子与信息工程
专业班级：电子Z1401
姓名：赵旭
学号：1310910418
时间：
一．课程设计简述
课程设计目的：我们所进行的课题便是做一个简易的，精确的，近距
离的距离检测仪，这也是对我们所学知识的一种考验方
法，从中我们可以更系统的认识单片机，了解AD转换和
红外收发模块。
内容：利用GP2Y0A21YK0F传感器作为测量组件，设计红外测距仪，具有下面的功能：
1.测量范围为10cm~80cm;
2.精度为1cm；
3.串口显示模块；
4.可以实时测量距离；
意义：红外线测距仪指的就是激光红外线测距仪,红外测距仪----用调制的红外光进行精密测距的仪器，测程一般为1-5公里。
在100
米以内则超声波测距更有优势,但是超声波测距的距离一般无
法测量1米以内,而红外测距则可以测出这一段距离,而且有着
不错的精度,在本课题中研究的就是这一类情况的红外线测距。
二．需求分析
功能需求：利用GP2Y0A21YK0F传感器作为测量组件，设计红外红外测距仪，进行距离的测量。
1.通过红外测距仪可以进行实时测距。
2.可以实时将所测距离反馈到显示系统。
质量属性：1.测量范围为10cm~80cm;
2.精度为1cm；
设计约束：1.移植UC/OS-III操作系统，基于系统上跑程序，使用到任务间的通信机制。
2.使用自己独立画板制作的ARM/Cortex M3 最小系统板。
3.成本控制在100元以内。
4. 利用GP2Y0A21YK0F传感器作为测量组件。
三．总体方案设计
系统框图：
红外测距传感器功能框图：
四．硬件设计
硬件框图，器件选型，模块电路图
五．软件设计
软件框图，数据结构，模块流程图
六．系统测试
测试目的，测试步骤，测试结果，结果分析（务必附上实物图）
七．附录
扩展功能原理图，关键代码
要求小四字体，1.25倍行间距。