光电传感器课程设计汽车测速系统
汽车车速检测系统设计概要
目前用于显示的基本有液晶LCD显示板和二极管LED数码管显示。由于此次的车速检测系统构造简单且设计方便，汽车测速显示需要较高的刷新速率才能更加好的实现实时速度显示。所以本次选用的是比较简单的LED数码管来实现速度的显示。
LED数码管显示中分为静态显示和动态显示两种。
静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进位器进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是每个数码管需要占用一个锁存器，硬件电路复杂。因为数码管都处于被点亮状态，所以需要的电流很大，当数码管的数量增多时，对电源的要求也就随之增高。
4 系统硬件设计
4.1 AT89C51
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机[6]。AT89C2051是一种带2K字节闪存具有可编程可擦除且只读存储器的单片机。51单片机的可擦除和只读存储器能够反复的擦除1000次。该器件是利用ATMEL高密度的非易失的存储器制造技术来制造的，其与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚互相兼容。由于把多 功能8位CPU以及闪速存储器组合于单个芯片里面，ATMEL的51单片机成为一种高效的微控制器。AT89C51单片机能够提供一种较高灵活性以及价格相对低廉的方案给嵌入式控制系统来使用。
所以本次选用的是LED数码管的动态显示。
3.4 报警电路选择
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印件、报警器、玩具、汽车电子设备、定时器等的电子产品中，用做发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
光电测速系统软件程序设计C语言
#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit key1=P3^0; //程序开始,进入设置最大值阶段第二功能:设置个位数值sbit key2=P3^1; //设置十位数值第二功能:开始/暂停sbit key3=P3^2; //设置百位数值第二功能:显示设定的最大值sbit key4=P3^3; //设置千位数值第二功能:显示测速结果sbit key5=P3^4; //设置最大值完设定工作时间阶段第二功能:结束，并显示----回到程序初始阶段sbit dula=P3^6; //锁存器段选控制sbit wela=P3^7; //锁存器位选控制sbit led1=P1^0; //正在测速sbit led2=P1^1; //超速报警sbit buzz=P1^2; //蜂鸣器控制位sbit led3=P1^3; //反转指示灯sbit led4=P1^4; //正转指示灯sbit count=P3^5; //脉冲输入端口sbit a1=P1^5; //继电器控制高电平接电源sbit a2=P1^6; //继电器控制高电平接地uint ge,shi,bai,qian,num1,num2,num3,num4,aa,bb,t1,t2,t3,t4;uint maxspeed; //最大速uint t2time; //定时时间uchar timeset; //定时标志位long double respeed,respeed1; //测得实际速度uchar key1flag,key2flag,key5flag,keytime; //按键标志位uchar time1count,flagt2,a;/*-------------------字形表0-9---------------------------*/uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf};void delay(uint z);void portinit();void timeinit();void time0start();void time1start();void time2start();void display(uchar g,uchar g1,uchar s,uchar s1,uchar b,uchar b1,uchar q,uchar q1);void keyconve();void key1conve();void key2conve();void key5conve();void key5convetime();void key1convetime();void speedcompare();/********************************************************/ /* 延时子函数*/ /* */ /********************************************************/ void delay(uint z){uint x,y,i;for(x=z;x>0;x--)for(y=6;y>0;y--)for(i=19;i>0;i--);}/********************************************************/ /* */ /* 变量、标志位和端口初始化*/ /* */ /********************************************************/ void portinit(){P0=P1=P2=P3=0xff;buzz=0;ge=shi=bai=qian=0;bb=t1=t2=t3=t4=t2time=0;num1=num2=num3=num4=0;aa=key1flag=key2flag=key5flag=time1count=0;maxspeed=respeed=respeed1=0;flagt2=keytime=timeset=0;EA=1;a1=a2=1;T2MOD=0;EXEN2=0;T2CON=0;}/********************************************************/ /* */ /* 定时计数初始化*/ /* */ /********************************************************/ void timeinit(){TH1=0;TL1=0;TH0=(65536-20000)/256;TL0=(65536-20000)%256;TMOD=0x51;}/********************************************************//* 定时器0开启；定时器0关闭；*/ /* 计数器1开启；计数器1关闭；*/ /* 定时器2开启；*/ /********************************************************/ void time0start(){TR0=1;ET0=1;}void time1start(){TR1=1;ET1=1;TH1=TL1=0;}void time2start(){TR2=1;ET2=1;TH2=(65536-50000)/256;TL2=(65536-50000)%256;RCAP2H=(65536-50000)/256;RCAP2L=(65536-50000)%256;}/********************************************************//* 定时器0中断*/ /* *//********************************************************/ void timer0() interrupt 1{TH0=(65536-20000)/256;TL0=(65536-20000)%256;aa++;if(aa==50){aa=0;ET0=0;ET1=0;if(a<1)a++;else{respeed1=(TH1*256+TL1)*60/6.0+time1count*65536*60/6.0;/*假设转一圈接收6个脉冲信号,则一秒所接收的脉冲数m/6*60即为每分钟转数，即m*10*/respeed=respeed1/10;num4=(uint)respeed/1000;num3=(uint)respeed%1000/100;num2=(uint)respeed%100/10;num1=(uint)respeed%10;}time0start();time1start();}}/********************************************************//* 计数器1中断*//********************************************************/void timer1() interrupt 3{ET1=0;time1count++;ET1=1;}/********************************************************//* 定时器2中断*//********************************************************/void timer2() interrupt 5{if(flagt2==1){bb++;if(bb==20){bb=0;if(t2time==0)a2=!a1;else{t2time--;t4=t2time/1000;t3=t2time%1000/100;t2=t2time%100/10;t1=t2time%10;}}}TF2=0;}/********************************************************//* 两个四位数码管动态分时显示*//* -----显示设定值和转速*//* -----倒计时显示*//********************************************************/void display(uchar g,uchar g1,uchar s,uchar s1,uchar b,uchar b1,uchar q,uchar q1) {wela=1;P2=0xf7;wela=0;dula=1;P0=table[g];dula=0;P0=0xff;delay(1);wela=1;P2=0x8f;wela=0;dula=1;P0=table[g1];dula=0;delay(1);wela=1;P2=0xfb;wela=0;dula=1;P0=table[s];dula=0;P0=0xff;delay(1);wela=1;P2=0x4f;wela=0;dula=1;P0=table[s1];dula=0;delay(1);wela=1;P2=0xfd;wela=0;dula=1;P0=table[b];dula=0;P0=0xff;delay(1);wela=1;P2=0x2f;wela=0;dula=1;P0=table[b1];dula=0;delay(1);wela=1;P2=0xfe;wela=0;dula=1;P0=table[q];dula=0;P0=0xff;delay(1);wela=1;P2=0x1f;wela=0;dula=1;P0=table[q1];dula=0;delay(1);}/********************************************************/ /* key1,key2,key3,key4第一功能*/ /* 个位十位百位千位设值*/ /* 设定最高警戒速度按键转换程序*/ /********************************************************/void keyconve(){if(key1==0){delay(10);if(key1==0){if(timeset==0){ge++;if(ge>9)ge=0;while(!key1){display(t1,ge,t2,shi,t3,bai,t4,qian);}}else{t1++;if(t1>9)t1=0;while(!key1){display(t1,num1,t2,num2,t3,num3,t4,num4);}}}}if(key2==0){delay(10);if(key2==0){if(timeset==0){shi++;if(shi>9)shi=0;while(!key2){display(t1,ge,t2,shi,t3,bai,t4,qian);}}else{t2++;if(t2>9)t2=0;while(!key2){display(t1,num1,t2,num2,t3,num3,t4,num4);}}}}if(key3==0){delay(10);if(key3==0){if(timeset==0){bai++;if(bai>9)bai=0;while(!key3){display(t1,ge,t2,shi,t3,bai,t4,qian);}}else{t3++;if(t3>9)t3=0;while(!key3){display(t1,num1,t2,num2,t3,num3,t4,num4);}}}}if(key4==0){delay(10);if(key4==0){if(timeset==0){qian++;if(qian>9)qian=0;while(!key4){display(t1,ge,t2,shi,t3,bai,t4,qian);}}else{t4++;if(t4>9)t4=0;while(!key4){display(t1,num1,t2,num2,t3,num3,t4,num4);}}}}}/********************************************************/ /* key1第二功能开始设定最大值*/ /* 初始显示0000 */ /********************************************************/ void key1conve(){if(key1==0){delay(10);if(key1==0){key1flag=!key1flag;while(!key1){display(t1,ge,t2,shi,t3,bai,t4,qian);}}}}/********************************************************/ /* key2第二功能:控制程序开始(暂停)测速*//********************************************************/ void key2conve(){if(key2==0){delay(10);if(key2==0){key2flag=!key2flag;while(!key2){display(t1,num1,t2,num2,t3,num3,t4,num4);}}}}/********************************************************/ /* key5第二功能:设定最大速结束进入设倒计时阶段*/ /********************************************************/ void key5conve(){if(key5==0){delay(10);if(key5==0){key5flag=!key5flag;timeset=!timeset;while(!key5){display(t1,ge,t2,shi,t3,bai,t4,qian);}}}}/********************************************************/ /* key5第三功能:开始倒计时*/ /********************************************************/ void key5convetime(){if(key5==0){delay(10);if(key5==0)keytime=!keytime;t2time=1000*t4+100*t3+10*t2+t1;if(t2time==0);elseflagt2=1;while(!key5){display(t1,num1,t2,num2,t3,num3,t4,num4);}}}}/********************************************************/ /* key1第三功能:控制正反转*/ /********************************************************/ void key1convetime(){if(key1==0){delay(10);if(key1==0){a1=a2=!a1;while(!key1){display(t1,num1,t2,num2,t3,num3,t4,num4);}}}}/********************************************************/ /* 实测转速与警戒速比较超出警报*/ /* 蜂鸣器报警，LED警报灯亮*/ /* 显示正反转，指示灯显示*/ /********************************************************/ void speedcompare(){maxspeed=1000*qian+100*bai+10*shi+ge;if(maxspeed<respeed){if(maxspeed==0) //设定最大速为零即未设置时不警报;{if(a1==1&&a2==1)led3=0;if(a1==0&&a2==0)led4=0;led2=0;buzz=1;}}else{led2=1;buzz=0;led3=1;led4=1;}}/********************************************************//* *//* 主程序*//* *//********************************************************/void main(){portinit(); //开始初始化timeinit(); //定时计数初始化time0start(); //开定时0time1start(); //开计数1TR0=0;TR1=0;while(key1flag==0) //key1标志位：设定最大值，初始显示0000{display(10,10,10,10,10,10,10,10);key1conve();}while(key5flag==0) //key5标志位置1后则设定最大速结束进入设定倒计时阶段{display(t1,ge,t2,shi,t3,bai,t4,qian);keyconve();key5conve();}delay(300);while(keytime==0) //key5,开始倒计时,设0不会有影响{display(t1,num1,t2,num2,t3,num3,t4,num4);keyconve();key5convetime();}time2start(); //定时器2开启while(1){display(t1,num1,t2,num2,t3,num3,t4,num4);key1convetime();key2conve(); //按键key2第二功能开始与暂停测速if(key2flag==1){TR0=1;TR1=1;led1=0;if(a1==1&&a2==1)led3=0;if(a1==0&&a2==0)led4=0;display(t1,num1,t2,num2,t3,num3,t4,num4);speedcompare();}else{if(key2flag==0){TR0=0;TR1=0;led1=1;led3=1;led4=1;buzz=0;a=0;}}if(key3==0) //key3显示设定的最大值{delay(10);if(key3==0){while(key4==1) //切换显示实际转速{display(t1,ge,t2,shi,t3,bai,t4,qian);}}display(t1,num1,t2,num2,t3,num3,t4,num4);}if(key5==0) //程序结束，重新开始进入显示----{delay(10);if(key5==0)goto end;}}end:;}Z111光电测速系统十位个位千位百位/测速/暂停/设值/正反转/显实测速/显设定值个十百千结束设值/ 测速显设/显实每步正反转开/停定值测速结束正转反转。
传感器课程设计
目录摘要 (1)一课程设计任务和功能要求 (1)1.1设计应用背景 (1)1.2设计原理 (1)1.3系统结构 (2)二传感器模块设计 (3)2.1脉冲信号的获得 (3)2.2霍尔传感器 (3)2.3光电传感器 (3)2.4光电编码器 (4)2.5三套方案的选择与比较 (4)三.设计总结 (5)3.1硬件连接 (5)3.2实验程序及分析 (6)3.4原理图 (7)3.5 PCB原理图 (7)四.设计总结 (8)五.参考文献 (9)六.成员及分工情况 (9)附录 (9)摘要测速是工农业生产中经常遇到的问题，学会使用单片机技术设计测速仪表具有很重要的意义。
要测速，首先要解决是采样的问题。
在使用模拟技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压高低反映了转速的高低。
使用单片机进行测速，可以使用简单的脉冲计数法。
只要转轴每旋转一周，产生一个或固定的多个脉冲，并将脉冲送入单片机中进行计数，即可获得转速的信息。
关键词：拾取信号光电传感器霍尔传感器光电编码器转速一课程设计任务和功能要求任务：电机转速自动检测功能要求：请设计一种电机转速监控装置，能够提供电机转速的电量信息。
1.1设计应用背景电动机作为风机、水泵、机床等设备的动力，广泛应用于工业、农业、商业、公用设施、制造业等各个领域，在我国，电动机的用电量已经占到社会总用电量的60％以上。
我国能源相对缺乏，优质能源严重短缺，同时巨大的能源消耗引起的环境污染已在某种程度上制约了经济的发展，从节约能源，保护环境出发，我国开展了很多节能研究工作电动机作为量大面广的机电产品，降低电动机的损耗、提高电动机的效率已成为节能降耗、降低生产成本、追求经济效益最大化的重要手段，是利国利民的大事。
对老式耗能大的电动机必须进行节能改造，因此，研究其节能问题具有非常重要的意义。
1.2设计原理（1）利用光电开关管做电机转速的信号拾取元件，在电机的转轴上安装一圆盘，在圆盘上挖一小洞，小洞上下分别对应着光发射和光接收开关，圆盘转动一圈即发光电管导通一次，利用此信号作为进行脉冲计数所需。
大学汽车测速仪课程设计
大学汽车测速仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握汽车测速仪的基本原理，理解测速仪在汽车工程中的应用。
2. 学习并掌握测速仪的组成部分、工作方式和测量方法。
3. 了解不同类型汽车测速仪的技术特点和使用要求。
技能目标：1. 能够正确使用汽车测速仪进行速度测试，并准确读取、记录数据。
2. 学会分析测速仪测试数据，解决实际汽车工程中的速度相关问题。
3. 培养学生动手操作、团队协作及解决问题的综合能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车工程技术的兴趣，激发学生探索新技术的热情。
2. 增强学生的实践意识，使学生认识到理论联系实际的重要性。
3. 培养学生严谨、负责任的工作态度，提高学生的职业素养。
课程性质：本课程为专业实践课程，强调理论联系实际，注重培养学生的动手操作能力和实际应用能力。
学生特点：大学年级学生已具备一定的理论基础，求知欲强，善于探索，对实践操作有较高的兴趣。
教学要求：结合学生特点，采用讲授、演示、实践操作相结合的教学方法，以学生为主体，充分调动学生的积极性，提高教学效果。
通过课程学习，使学生达到预定的学习目标，为后续专业课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 汽车测速仪基本原理：介绍测速仪的工作原理，包括雷达测速、激光测速、地磁测速等技术，并分析其优缺点。
2. 测速仪的组成与分类：详细讲解测速仪的各个组成部分，如传感器、数据处理单元、显示装置等；介绍各类测速仪的特点及应用场景。
3. 测速仪的使用方法：教授测速仪的正确操作步骤，包括设备校准、测量距离、数据处理等，并结合实际案例进行分析。
4. 测速仪的维护与保养：介绍测速仪的日常维护、保养方法，以及常见故障处理。
5. 测速数据的应用：分析测速数据在汽车工程领域的应用，如车辆安全性评估、行驶性能分析等。
教学大纲安排：1. 第1周：汽车测速仪基本原理及分类2. 第2周：测速仪的组成与工作方式3. 第3周：测速仪的使用方法及实践操作4. 第4周：测速仪的维护与保养5. 第5周：测速数据的应用与分析教材章节：1. 汽车测速仪原理与分类（第3章）2. 汽车测速仪的使用与维护（第4章）3. 测速数据在汽车工程中的应用（第5章）教学内容注重科学性和系统性，结合实际应用，使学生掌握汽车测速仪的相关知识和技能。
传感器课程设计列车测速测距系统
传感器原理及应用课题研究课题名称：列车测速测距系统院系：机械与电子控制工程学院专业：测控技术与仪器目录一、各种检测方式与比较..................................................................................... - 2 -（一）测速电机....................................................................................... - 2 -（二）光电式........................................................................................... - 2 -（三）GPS ............................................................................................... - 2 -（四）航位推算系统............................................................................... - 2 -（五）雷达测速....................................................................................... - 3 -（六）未来的方向................................................................................... - 3 -二、传感器的选择及安装..................................................................................... - 3 -三、光电转速传感器的系统设计......................................................................... - 4 -（一）光电传感器.......................................................................................... - 4 - （二）调理电路.............................................................................................. - 5 - （三）测量系统主机部分设计...................................................................... - 8 -①单片机................................................................................................... - 8 -②程序模块设计..................................................................................... - 10 -③主程序流程图程序流程图................................................................. - 11 -④动态显示仿真..................................................................................... - 12 - 四、雷达部分....................................................................................................... - 13 -（一）雷达测速系统.................................................................................... - 13 -①雷达测速原理及安装......................................................................... - 13 -②系统框图............................................................................................. - 14 -③环节选型............................................................................................. - 14 - 五、修正部分....................................................................................................... - 15 -（一）定位技术背景.................................................................................... - 15 - （二）多传感器融合测速方法及问题........................................................ - 16 - （三）修正方法............................................................................................ - 17 - （四）列车打滑实验的传感器速度曲线.................................................... - 18 -六、无线传输....................................................................................................... - 19 -七、电源............................................................................................................... - 20 -八、参考文献....................................................................................................... - 20 - 附录A 光电传感系统总程序清单....................................................................... - 21 -摘要：目前, 安全问题日益受到重视, 使得对各种列车运行控制系统的研究不断加强, 列车速度和位置的检测, 作为实现系统功能的先决条件也就显得越来越重要。
光电测量转速系统的设计.
光电测量转速系统的设计摘要本文介绍的是采用光电作为转速传感器，借助于最新的控制系统数字信号处理器TMS320LF2407及一定的测速算法——变M／T法，实现了对转速高精度测量的目的。
在测速系统中，重点以718转台为实验对象，在控制系统速度环开环的情况下，用光电编码器，借助于最新的控制系统数字信号处理器TMS320LF2407及一定的测速算法——变M／T法，实现了对转台转速高精度测量的目的，为进一步实现伺服系统的全数字化打下了坚实的基础。
本文的主要的研究工作如下：首先，在综合分析了影响模拟量和数字量测速的基础上，对基于数字脉冲计数的测速方法进行了全面的研究。
对最终确定用变M／T法在TMS320LF2407上实现对电机低速转速测量的实验方案，提供了理论依据，也为进一步提高测速精度和扩展测速范围提供了有利的保障。
其次以TMS320LF2407与CPLD为核心构成了测速系统，并完成了用变M／T法实现对电机低速转速的测量。
关键词：DSP，低转速，TMS320LF2407，光电编码器，变M／T法，转速传感器THE DESIGN OF PHOTOELECTRIC MEASUREMENTSPEEDABSTRACTThis article describes the optical encoder as a speed sensor, by means of the control system digital signal processor TMS320LF2407 speed algorithm-Variable M/T method, to achieve high-precision measurement of low speed and low angular velocity of the purpose of.Ln the speed—measuring system，taking the 718 gimbals model as an object，in The circumstance of open 1oop control system，this paper use the encoder to realize highly accurate measures for the speed of motor by means of the latest digital Signal processor(DSP) TMS320LF2407，and a some arithmetic—the methods of alterable M／T．This establishes a firm basement for the further realization of a total digitalized method in servo system•The main research contents are as follows：First,Influencing factors of analogue and digital speed—measuring are discussed in detail，the methods of measuring speed based on digital pulse counting are comprehensively studied，which provide theoretic bases for establishing experimental project used the methods of alterable M／T and position difference to realize low speed measuring for motor，and provide powerful guarantee for further improving the precision of speed—measuring and extending the range of speed—measuring。
测速系统课程设计
测速系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解测速系统的基本原理，掌握速度的计算公式。
2. 学生能够识别并描述不同类型的测速仪器，了解其工作原理及应用场景。
3. 学生能够掌握物理中速度、加速度等基本概念，并运用相关知识解决实际问题。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的测速实验，并正确操作仪器进行数据采集。
2. 学生能够运用数据处理软件，对测速数据进行处理和分析，得出准确的结果。
3. 学生能够通过小组合作，共同探讨测速问题，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够对物理学产生兴趣，认识到科学知识在实际生活中的重要性。
2. 学生能够培养勇于探究、积极思考的科学精神，形成良好的学习习惯。
3. 学生能够关注交通安全，提高遵守交通规则的意识，树立正确的价值观。
本课程针对中学生设计，结合学生好奇心强、求知欲旺盛的特点，以实际生活中的测速问题为切入点，激发学生的学习兴趣。
课程注重理论与实践相结合，通过实验、数据处理和小组讨论等形式，提高学生的动手操作能力和团队合作能力。
课程目标旨在培养学生掌握测速相关知识，提高科学素养，同时关注交通安全，树立正确的价值观。
为实现课程目标，后续教学设计和评估将围绕具体学习成果展开。
二、教学内容1. 测速系统的基本原理- 速度、加速度的定义与计算公式- 速度与加速度的关系2. 常见测速仪器的认识- 轮速传感器- 雷达测速仪- 激光测速仪- GPS测速仪3. 测速实验与数据处理- 实验设计：设计简单的测速实验，如小车加速直线运动测速- 数据采集：使用轮速传感器等仪器收集数据- 数据处理：运用Excel等软件进行数据处理，计算速度、加速度等4. 实际应用与案例分析- 交通测速：介绍交通测速仪器的应用场景，分析实际案例- 运动测速：如体育比赛中速度测量，了解运动速度分析5. 小组讨论与展示- 分组讨论：针对测速问题进行小组讨论，分析不同测速方法的优缺点- 展示成果：各小组展示实验过程和结论，交流学习心得教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
光电传感器检测系统设计与制作
光电传感器检测系统设计与制作光电传感器检测系统（Optical Sensor Detection System）是一种采用光学技术进行物体检测、识别的技术手段，具有精度高、响应速度快、可靠性好等优点，广泛应用于机械、电子、自动化控制等领域。
本文将介绍一种基于光电传感器的物体检测系统的设计与制作，旨在为初学者提供一些设计思路和操作指南。
一、系统组成该物体检测系统主要由以下几部分组成：1. 光源：发射光信号，一般使用红外线、激光等光源。
2. 接收器：接收被检测物体反射回来的光信号，一般使用光电二极管等器件。
3. 处理电路：对接收到的信号进行放大、滤波、计算等处理，一般使用微处理器、模拟电路等器件。
4. 显示器：将处理后的信号输出，一般使用LED灯等显示器件。
二、系统设计步骤1. 确定检测目标及检测距离：根据实际需求，确定需要检测的物体种类及其距离范围。
该步骤将有助于后续光源和接收器的选择。
2. 选择光源：根据检测需求和检测距离选择合适的光源。
例如，检测距离在5米以内，选择红外线LED灯作为光源；检测距离超过5米，选择雷达等其他光源。
3. 选择接收器：根据光源和检测目标的特点选择合适的接收器。
例如，对于红外线LED光源，选择光电二极管作为接收器。
4. 设计处理电路：根据接收到的信号进行放大、滤波、计算等处理，一般使用微处理器、模拟电路等器件。
这一步骤需要根据实际应用需求进行详细设计，确保检测系统的稳定性和可靠性。
5. 设计显示器件：将处理后的信号输出，一般使用LED灯等显示器件。
该步骤需要将处理后的信号进行转换，输出到LED灯等显示器件上。
三、系统制作要点1. 光源和接收器的布放：将光源和接收器安装在一个平面上，并且保证光源和接收器之间的距离要适当。
同时要将光源和接收器的距离对称放置，以保证信号的稳定性。
2. 处理电路的设计：承担着光电传感器检测系统中的重要组成部分，如果处理电路出现问题，将会影响整个系统的工作状态。
传感器课程设计
信息科学与工程学院学生实训（验）报告单设计名称_________________________指导教师_________________________班级名称_________________________学年学期_________________________信息科学与工程学院I1 概述1.1 引言霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高、线性度好、稳定性高、体积小和耐高温等特点，在机车控制系统中占有非常重要的地位。
1.2 传感器未来的发展趋势由于传感器在市场需求很大和它在控制系统中起到的重要作用，世界各国对其理论研究非常重视，也不断的出现新的产品。
未来传感器技术发展的新途径将会是：功能化、模块化、智能化、微型化。
传感器的具体发展方向可以主要概括为以下几个方面：（1）在传感器的原理上，利用新材料生产新型传感器。
（2）开发多功能化的传感器，主要是可将放大、整形、补偿等外围电路一体化的集成化传感器和智能小型传感器。
（3）开发数字输出型传感器，随时能与微机相连。
（4）实现传感器控制信号直接显示，这种新型传感器主要有以下几种：用于舒适性和安全性的环境传感器、用于实现夜视功能的传感器、用于实现汽车主动安全的传感器、用于实现线控转向与制动的传感器、用于驾驶员身份识别的生物统计传感器以及遥感勘测传感器等。
1.3 传感器在汽车电子中的应用汽车传感器是汽车部件中一种重要的传感电子设备，随着汽车配置的越来越高，汽车传感器也越来越先进。
汽车霍尔电子控制装置的应用也越来越广泛，每个电子控制装置都包括传感器、电控单元、执行机构三部分。
它利用传感器监测汽车有关工作状况，并将相关信息传给电控单元，电控单元经过分析、运算、判断后，发送指令给执行机构，从而使汽车的工作状况达到最佳。
车用传感器主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、汽车测速系统、车身控制系统和防抱死装置。
它的应用大大提高了汽车电子化程度，增加了汽车驾驶的安全系数。
光电测速设置设计2
光电测速设置设计(一)(3)光电测速设置设计(一)图1-2 T法测速原理 T法测速的技术指标有：分辨率：其计算公式如（1-5）（1-5）可见，在极端情况下，时间的检测会产生士1个高频脉冲周期。
因此T法在被测转速较低(相邻两个转速脉冲信号时间较大)时，才有较高的测量精度。
亦即随着转速的升高，Q值增大，转速愈低，Q值愈小，T法测速在低速时有较高的分辨率。
测量精度：由于光电脉冲发生器制造误差为，导致测速的绝对误差随着转速的升高而增加。
另外，时钟脉冲计数时，总有一个脉冲的误差，由此造成的相对误差为。
随着转速增加，计数值减小，此项误差也随之增大。
可见，T法在低速时有较高的精度和分辨率，适合于低速时测量。
检测时间：检测时间T等于测速脉冲周期，如式（1-6）所示（1-6）可见，随着转速的升高，检测时间将减小。
确定检测时间的原那么是：既要使T尽可能短，又要使计算机在电机最高速运行时有足够时间对数据进行处理。
时钟脉冲确实定：由式（1-5）可知，愈高，分辨率愈高，测速精度愈高；但过高又会使过大，使计数器字长加大，影响运算速度。
确定方法是：根据最低转速和计算机字长设计出最大计数，由式（1-4）得（1-7） M/T 法测速：同时测量检测时间和在此检测时间内脉冲发生器发送的脉冲数来确定被测转速，其原理如图1-3所示。
它是用规定时间间隔以后的第一个测速脉冲去终止时钟脉冲计数器，并由此计数器值来确定检测时间T。
检测时间为（1-8）设电机在T（s）时间内转过的角度位移为X（rad），那么其实际转速值为（1-9）如果电机每转动一圈脉冲发生器输出P个脉冲，在T时间内，计数值为，那么角位移X为。
同时，考虑在检测时间内，由计数频率为的参考时钟脉冲来定时，且计数值为，那么检测时间T可表示为，于是被测转速为（1-10）上式中的项是常数，在检测时间T内，分别计取测速脉冲和时钟脉冲的脉冲个数和，即可计算出电机转速值。
计取时间内的测速脉冲的个数相当于M法，而计取T（）时间内参考时钟脉冲的个数相当于T法，所以这种测速方法兼有M法和T法的优点，在高速和低速段均可获得较高的分辨能力，M/T法由此而得名。
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光电信息技术研究性教学报告题目：汽车测速系统目录一、摘要 (2)二、系统整体方案设计 (2)1、系统框图 (2)2、光电传感器 .................................... 错误！未定义书签。
三、系统结构 (4)1、传感器 (4)2、调理电路设计 (5)3、单片机 (6)4、显示设备 (7)5|、软件设计 (8)四、体会心得 (11)五、参考文献 (11)一、摘要社会时代的快速发展，汽车在人们日常生活中越来越重要，随着汽车的日益普及，由于碰撞而引起的事故也越来越多，其中倒车碰撞、超速碰撞占碰撞事故的大部分。
为了尽量防止超速等问题、提高安全性。
本文设计了一种测速器系统，方便司机根据车速安全行车。
转速测量方法转速是指作圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数 ,其大小及变化往往意味着机器设备运转的正常与否 ,因此 ,转速测量一直是工业领域的一个重要问题。
按照不同的理论方法 ,先后产生过模拟测速法 (如离心式转速表 )、同步测速法 (如机械式或闪光式频闪测速仪 )以及计数测速法。
计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。
对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。
在频率的工程测量中 ,电子式定时计数测量频率的方法一般有三种 :①测频率法 :在一定时间间隔ｔ内 ,计数被测信号的重复变化次数Ｎ ,则被测信号的频率ｆｘ可表示为ｆｘ =Ｎｔ（1）；②测周期法 :在被测信号的一个周期内 ,计数时钟脉冲数ｍ0 ,则被测信号频率ｆｘ=ｆｃ/ｍ0 ,其中 ,ｆｃ为时钟脉冲信号频率；③多周期测频法 :在被测信号ｍ1个周期内 ,计数时钟脉冲数ｍ2 ,从而得到被测信号频率ｆｘ,则ｆｘ可以表示为ｆｘ=ｍ1ｆｃｍ2,ｍ1由测量准确度确定。
二、系统整体方案设计1、系统框图各部分模块的功能：①传感器：用来对信号的采样。
②放大、整形电路：对传感器送过来的信号进行放大和整形，在送入单片机进行数据的处理转换。
④片机：对处理过的信号进行转换成转速的实际值，送入LED⑤LED显示：用来对所测量到的转速进行显示。
2光电式转速传感器：光电式传感器是将被测量的变化转换成光信号的变化，再通过光电器件把光信号的变化转换成电信号的一种传感器。
它具有频谱宽、不易受电磁干扰的影响、非接触式测量、响应快、可靠性高等优点。
整个测量系统的组成框图如图3.3所示。
从图中可见,转子由一直流调速电机驱动,可实现大转速范围内的无级调速。
转速信号由光电传感器拾取,使用时应先在转子上做好光电标记,具体办法可以是:将转子表面擦干净后用黑漆(或黑色胶布)全部涂黑,再将一块反光材料贴在其上作为光电标记,然后将光电传感器(光电头)固定在正对光电标记的某一适当距离处。
光电头采用低功耗高亮度LED ,光源为高可靠性可见红光,无论黑夜还是白天,或是背景光强有大范围改变都不影响接收效果。
光电头包含有前置电路，输出0—5V的脉冲信号。
接到单片机89C51的相应管脚上，通过89C51内部定时/计时器T0、T1及相应的程序设计，组成一个数字式转速测量系统。
3.3光电测量系统组织框图三、系统结构1、传感器选用的传感器型号为SZGB-3（单向）SZGB-3, 20电源电压为12V DCSZGB-3型传感器主要性能介绍如下：1)供单向计数器使用，测量转速和线速度.2)采用密封结构性能稳定.3）光源用红外发光管，功耗小，寿命长.4) SZGB-3, 20电源电压为12V DCSZGB-3型传感器主要性能介绍如下：SZGB-3.型光电转速传感器，使用时通过连轴节与被测转轴连接，当转轴旋转时，将转角位移转换成电脉冲信号，供二次仪表计数使用。
(1)输出脉冲数：60脉冲（每一转）(2)输出信号幅值：50r/min时300mV(3)测速范围:50---5000r/min(4)使用时间:可连续使用,使用中勿需加润滑油5)工作环境:温度-10～40℃,相对湿度≤85%无腐蚀性气体2、调理电路设计滤波电路转速信号处理电路包括信号放大电路、整形及三极管整形电路。
由于产生的电压信号很小，所以要进行放大处理，一般要放大至少1000倍（≥60dB），然后在进行信号处理工作。
信号放大装置选用运算放大器TL084作为放大电压放大元件，采用两级放大电路，每一级都采用反响比例运算电路如图，设计的电压放大倍数为3000倍。
其中第一级放大倍数为30，第二级放大倍数为100.放大后电压变化范围为0～4.8V。
TL084采用12V双电源供电，由于电源的供电电压在一定范围内有副值上的波动，形成干扰信号。
为起到消除干扰，实现滤波作用，故供电电源两端需接10UF的电容接地。
一次整形后的信号基本上为±5V的电平的脉冲信号，在脉冲计数时，常用的是+5V的脉冲信号。
如果直接采用-5V的脉冲计数，会增加电路的复杂性，故一般不直接使用，而是先进行二次整形。
第二次用三极管整形电路，当输出为-5V的信号时，三极管VT2（8050）的基-射极和电阻R18组成并联电路电流经过R18.R17,三极管VT2处于反向偏置状态，所以，VT2的集-射极未接通，故处于截止状态。
电源回路由R19，三极管VT2的集-射极组成，采用单电源+12V供电，由于集射极截止，处于断路状态，故输出电压U0为V。
当第一次整形输出为+5V的信号时，三极管VT2基-射极处于正向偏置状态，有电流I通过，故此时三极管的集-射极处于通路状态。
电源电流流经电阻R19，三极管的集-射极到地端，由于集-射极导通时的电阻很小，可以忽略不计。
电源电压主要在R19上，其输出电压约为0V。
综上所述，三极管整形的电路的输入关系是：信号为-5V时，U0=+12V；信号为+5V时，U0=0V。
3、单片机（1）单片机AT89C51AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C51单片机的功能：1、主要特性：◆与MCS-51 兼容◆4K字节可编程闪烁存储器◆寿命：1000写/擦循环◆数据保留时间：10年◆全静态工作：0Hz-24Hz◆三级程序存储器锁定◆128*8位内部RAM◆32可编程I/O线◆两个16位定时器/计数器◆5个中断源◆可编程串行通道◆低功耗的闲置和掉电模式◆片内振荡器和时钟电路2、管脚说明：●VCC：供电电压，●GND：接地。
●P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
●P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
●P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
（2）单片机程序流程图4、显示设备共阴级14脚4位带时间显示数码管5、软件设计①主程序流程图5.1②显示子程序流程图5.2③定时计数子程序流程图5.3（3）动态显示仿真动态显示程序：#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint mm=1234;uchar jj;uchar code table[]={0xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,}; delay(uint m){ uint i,j;for(i=m;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}xian_shi(){ uchar qian,bei,shi,ge;qian=mm/1000;bei=mm%1000/100;shi=mm%100/10;ge=mm%10;P2=0x80;P0=table[qian];delay(50);P2=0;P2=0x40;P0=table[bei];delay(50);P2=0;P2=0x20;P0=table[shi];delay(50);P2=0;P2=0x10;P0=table[ge];delay(50);P2=0;四、体会心得通过这次研究性教学，让我们深入了解了光电传感器的原理及其应用，提高了我们的创新能力，扩展了我们的想象、设计能力。
我们通过借鉴期刊、论文、报告，完成了此次研究性教学。
虽然在设计和书写过程中遇到了很多的问题，但是我们都努力突破。
当然，我们的设计系统仍存在很多不足，还有很多的地方需要创新或者新技术的改进。
但是，我们整个小组基本对此次研究性教学环节较为满意。
在学习过程中，组员之间的协作能力也同时得到了提高。
五、参考文献[1]赵战克,熊红云,鲁五一.单片机在移频信号频率检测中的应用[J].微计算机信息, 2004, (2).[2]陈敏.高精度转速表设计[J].仪表技术与传感器, 2001, (12).。