光电式速度计课程设计

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1、 课程设计 题题 目目 光电式速度计光电式速度计 二级学院 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 考核项目 设计 50 分 平时成绩 20 分 答辩 30 分 得分 总分 考核等级 教师签名 摘要摘要 光电式传感器， 是基于光电效应的传感器， 在受到可见光照射后 即产生光电效应， 将光信号转换成电信号输出。 它除能测量光强之外， 还能利用光线的透射、 遮挡、 反射、 干涉等测量多种物理量， 如尺寸、 位移、速度、温度等，因而是一种应用极广泛的重要敏感器件。光电 测量时不与被测对象直接接触，光束的质量又近似为零， 在测量中不 存在摩擦和对被测对象几乎不施加压力。因此在许多应用场合， 光电

2、式传感器比其他传感器有明显的优越性。其缺点是在某些应用方面， 光学器件和电子器件价格较贵，并且对测量的环境条件要求较高。而 光电式速度计就是基于光电传感器将速度的变化转变成光通量的变 化，在通过光电转换元件将光通量的变化转换成电量变化，即利用光 电脉冲变成电脉冲，通过对电脉冲的一系列计数，换算，即可实现光 电式计算速度。 目录目录 一、一、概述概述 二、二、硬件电路设计及描述硬件电路设计及描述 1.阐述方案选择及设计思想 2.绘制原理框图 3.简述工作原理 4.绘制原理电路图 三、三、软件设计流程及描述软件设计流程及描述 1.绘制系统模块层次结构图 2.程序流程图 3.源程序代码 四、四、测试

3、测试 五、五、总结总结 参考文献参考文献 元器件清单一览表元器件清单一览表 个人总结个人总结 一、一、概述概述 本次课程设计我们所做的是光电式速度计， 它主要是利用光电式传感器收到光照射后产 生的光电效应，将光信号转换成电信号输出。通过对输出的电信号计时，就可计算出在这期 间的平均速度。 系统利用光电式传感器设计速度计量系统， 具有计数功能， 且系统工作满足速度计的一 般要求。 二、二、硬件电路设计及描述硬件电路设计及描述 1阐述方案选择及设计思想 我们在选择方案的时候选择了用外部中断 0 和 51 的 T0 定时/计数器。因为这样会让电 路更加简洁，直接用外部中断 0 的 H/L 来判定是否

4、进入中断。由于外部中断0 的是 L 触发， 所以当外部中断 0 开始输入 L 时，T0 定时/计数器开始计时。当外部中断 0 重新输入 H 时， T0 定时/计数器结束计时，就得到在 INT0 期间的时间，因为已知转盘的弧长或者木条的长 度 l，由 v=l/t,就可以得到在 INT0 期间的平均速度。再通过 LCD1602 将所得的时间 t 和速 度 v 输出到液晶屏上。 2绘制原理框图 89C51 P0.0 XTAL1 XTAL2 P0.7 P2.5 RST P2.7 P3.2/INT0 复位电路 晶振电路 1602 液晶显示器 D0-D7 控制位 红外光电传感器 3简述工作原理 如上图所示

5、，上图是硬件原理框图。可以看到硬件是由几大模块主成的。晶振电路主要 是为 51 内部产生时钟信号。 复位电路是为 51 回到初始化的状态的一种操作， 它可以在 1602 显示乱码，或者电路其它部分的上电状态与预期不一样时，按下复位按钮就可以使 51 回到 初始化的状态。1602 液晶显示器是一块 16*2 的液晶显示，它会显示两行 16 个字符或数字。 1602 有 3 个控制位。RS 为寄存器选择，高电平 1 时选择数据寄存器，低电平 0 时选择指令 寄存器。RW 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。E(或 EN)端为使能 (enable)端，写操作时，下降沿使能；读操作时

6、，E 高电平有效。VSS 一般接地，VDD 接电 源（+5V），V0 液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高 （对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度）。红外光电 传感器是将利用光电式传感器收到光照射后产生的光电效应，将光信号转换成电信号输出。 当转盘或者木条经过时，挡住了红外光电传感器一直输给 INT0 的高电平，触发了 INT0，T0 就开始计时了，当 INT0 再次接受到 H 时，T0 计时结束。由 v=l/t，就得到了速度。 4绘制原理电路图 5绘制器件清单列表 元器件清单列表见附页。 三、三、软件设计流程及描述软件设计流程及描述 1绘制系统模块层次结构图 2程序流程图 开始 LCD 初始化 LCD