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.doc

基于 51 单片机的红外反射式光电传感器测速机的设计 一、设计思路 本设计基于红外反射式光电传感器测速机的原理，使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，可以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 光电传感器部分使用 LM339 比较器来比较两种接受到的信号，并输出高低电平信号。LM339 是一个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。 （二）单片机部分 单片机部分使用 89C51 或 89C52 单片机，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。在单片机外部连线图中，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。 三、设计特点 本设计具有以下特点： * 使用红外反射式光电传感器测速机的原理，具有高精度和快速性。 * 使用 LM339 比较器来比较两种接受到的信号，并输出高低电平信号。 * 使用 89C51 或 89C52 单片机，具有高精度和快速计算能力。 * 可以通过数码显示管显示测出的结果，具有实时性和直观性。 四、应用前景 本设计具有广泛的应用前景，例如在电动机控制系统、机器人控制系统、自动化控制系统等领域都可以应用。同时，本设计也可以应用于其他领域，例如医疗器械、交通监控系统等。