1、 1 学生毕业设计学生毕业设计 题目题目 红外计时器 年级年级 2011 级专业专业电子信息工程技术班级：班级： 电子（电子（1 1）班）班 学生姓名学生姓名 起止时间起止时间 20132013 年年 1111 月月 2020 日日20142014 年年 5 5 月月 日日 指导教师指导教师 职称职称 讲师讲师 2014 年 05 月 25 日 2 目 录 论文摘要 2 第一章 红外探测计时器方案设计与论证 . 3 1.1 功能与要求 . 3 1.2 总体方案论证 . 3 1.3 方案的确定 4 第二章 红外探测计时器硬件设计 . 6 2.1 系统硬件框图 . 6 2.2 红外检测电路的设计
2、7 2.3 电平转换电路的设计 7 2.4 单片机最小系统 . 9 2.5 LED 显示电路的设计 11 2.6 系统电源的设计 15 第三章 红外探测计时器软件设计 16 3.1 主程序设计 . 16 3.2 分秒取数程序设计 . 16 3.3 延时程序设计 . 17 3.4 显示程序设计 . 17 3.5 初始化程序设计 . 18 3.6 中断程序设计 . 19 3.7 程序流程图设计 . 20 第四章 设计体会与小结 21 参考文献 . 22 附录 . 25 3 论 文 摘 要 随着当今社会的飞速发展，越来越多红外检测开关类电子产品应用于各种公共场 所。例如，红外人体开关，红外报警，红外
3、测温，红外自动门控制等技术，特别是在一 些不适合人为亲自控制或者对测量结果要求的较高的环境下，红外控制技术，有着其独 特的特点，因此被广泛应用于各行各业。本毕业设计是，是在红外探测的基础上，进行 时间的计时控制，即红外探测计时器。红外探测计时器一般应用于比赛场地，例如每年 举行的飞思卡尔智能车大赛，和各类长跑等竞速类的比赛，红外探测计时器用于对参赛 选手或者车辆的比赛过程进行计时。 基于单片机 AT89C51 构成的定时器有着直观和计时精确的优点，目前已在各种行业 中得到广泛应用。开关控制总体来说有接触式和非接触式两种，在科技发展的今天，非 接触式红外控制得到了广泛的应用。红外探测分为对射式和
4、发射式两类，对射式的包含 红外发射管和红外接收管，发射管发射信号，接收管接收信号，当中间有物体经过时， 接收管接收不到红外线，从了输出脉冲，触发计时开关。反射式的红外线是把发射管和 接收管坐在一起，成为一个红外探测头，当探头前有物体出现时，就会把红外发射头发 射的红外线反射回来，由红外接收管接收，接收管输出一个脉冲控制计数或者计时。本 设计采用一对红外对管即包括红外发射管和红外接受管作为红外定时器的信号检测头， 具有价格低廉，抗干扰性好，结构简单，操作方便等特点。 红外计时器的基本原理是利用红外发光管发射红外线， 红外接收管接收此红外线， . 当有人或物挡住红外光时，接收管没有接收到红外信号，
5、红外接收管将输出高电平，通 过反相器后接入单片机的外部中断 INT0 进行控制计时，并且使数码管显示数值。当参 赛车辆或者人再次经过红外计时器时，计时器停止计时，显示当前的时间记录，这样就 得到要统计的比赛时间。经实践证明该装置，抗干扰能力强，工作稳定，计时准确。 关键字关键字：自动计时；单片机；数码管 ；红外探测； 红外对管 ；计时器 4 第一章第一章 红外探测计时器方案的设计与论证红外探测计时器方案的设计与论证 1.1 功能要求与功能要求与技术技术指标指标 （1） 功能要求功能要求 配合红外对管，实现的自动计时； 具有开机自检功能； 具有比较强的抗干扰能力； . 可以对计时过程实时进行动态
6、的显示； . 使用 220V/50Hz 交流电源，设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能 （2） 主要技术指标主要技术指标 计时范围在 099min; 计时误差：0.1s 6 位数码管对计时的过程进行动态的显示。 1.21.2 总体方案的论证总体方案的论证 方案一方案一： 利用红外反射式时原理，当发射管发射的红外线遇到障碍，或者探测头前有物体经 过时，将红外线反射回来由红外接收管进行接收，从而产生一个高电平脉冲，该脉冲通 过放大器进行放大，然后经过电压比较器，转换为低脉冲，该脉冲信号直接接在单片机 的外部中断 INT0 的引脚上，单片机产生中断，内部定时器开始工作，从而进计时。 优点优点：采用发射管与接收管在一起的红外探头可以简化红外探测电路的设计，节省了成 本和装置的安装空间，同时，产生的信号也比较稳定。 缺点缺点：当被测物体表面结构较粗糙，能够对红外线进行吸收导致反射回来的红外线
