1、 传传 感感 器器 课课 程程 设设 计计 专业：机械设计制造及自动化专业：机械设计制造及自动化 日期：日期：10 年年 12 月月 25 日日 1 目录目录 一设计题目：一设计题目：.2 二设计要求：二设计要求：.2 三题目分析：三题目分析：.2 四整体构思：四整体构思：.2 五具体实现：五具体实现：.2 5.1 工作原理图工作原理图.2 5.2 工作原理简述工作原理简述.3 六各部分定性说明以及定量计算：六各部分定性说明以及定量计算：.3 6.1 光电传感器光电传感器.3 6.1.1 6.1.1 红外线光电传感器原理红外线光电传感器原理.3 6.1.2 直接反射式光电开关直接反射式光电开关
2、.4 6.2 单片机最小系统单片机最小系统5 6.3 AT89C51AT89C51单片机单片机77 6.3.1主要特性：主要特性：.7 6.3.2管脚说明：管脚说明：.8 6.3.3 振荡器特性：振荡器特性：.9 6.4 数码显示管数码显示管.9 6.5 蜂鸣器电路蜂鸣器电路.11 6.6 系统程序设系统程序设计计.13 6.6.1 主程序流程图主程序流程图.13 6.6.2中断计数程序流程图中断计数程序流程图14 七七在实验室实现过程中遇到的问题及排除措施：在实验室实现过程中遇到的问题及排除措施：14 八八设计心得体会：设计心得体会：14 九九参考文献参考文献15 附录：附录：15 总电路图
3、总电路图15 程序程序16 2 传感器原理课程设计传感器原理课程设计 一一设计题目：设计题目： 基于单片机的工业产品自动计数器 二二设计要求：设计要求： 2.1 数码管可以显示产品个数（0-99） ，自由设定产品报警个数（比如 8） ，当产品数 目是 8 的个数时，发出报警（蜂鸣器响） 。 2.2 独立设计电路，应包括单片机小系统、红外光电开关、数码管显示部分。 三三题目分析：题目分析： 该产产品自动计数器是利用单片机实现生产线上产品计数以及当产品数目是一个 规定数时，发出报警（蜂鸣器响） 。即当生产线传送带上不断有产品单向传送时，使用 光电传感器统计一定时间内的产品个数，同时不断将当前统计结
4、果送显示器显示并达到 规定数时蜂鸣器响。该系统可以大大提高生产效率，而且成本很低，控制灵活、可靠性 强。 四四整体构思：整体构思： 通过利用红外光电传感器产生计数脉冲，驱动单片机计数器开始计数，再通过数码 管显示计数，并在通过单片机控制通过规定数产品时蜂鸣器响。 五五具体实现：具体实现： 5.1 工作原理图工作原理图 光电传感器计数脉冲 51 单片机最小 数码管显 产生电路 系统电路 示电路 蜂鸣器电路 3 5.2 工作原理简述工作原理简述 当生产线传送带上不断有产品单向传送时，通过光电传感器产生计数脉冲，由该脉冲控 制单片机的计数，并将计数在数码管上予以显示，当达到规定数时蜂鸣器响 六、各部
5、分定性说明以及定量计算：六、各部分定性说明以及定量计算： 6.1 光电传感器光电传感器 6.1.1 6.1.1 红外线光电传感器原理红外线光电传感器原理 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。 光电传感器在一般情况下， 有三部分构成， 它们分为： 发送器、 接收器和检测电路。 红外线属于一种电磁射线，其特性等同于无线电或 X 射线。人眼可见的光波是 380 nm-780nm，发射波长为 780nm-1mm 的长射线称为红外线，这里销售的红外线光电开关 优先使用的是接近可见光波长的近红外线。 发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、
6、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电 二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。 在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。 此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。 三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使 光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴 0 到 25 的范围改变发射 角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。 4 6.1.2直接反射式光电开关直接反射式光电开关 直接反射光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器， 当有被检测物体经过时， 将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信 号。当被检测物体的表面光亮或其反光率较高时，直接反射式的光电开关是首选的检测 模式。 产品产品1：M18漫反射距离可调型光电开关（漫反射距离可调型光电开关（NPN 三极管驱动输出）三极管驱动
