光电式传感(st型号,以ST188为例子)器使用电路

合集下载

ST188光电传感器

ST188光电传感器

今天晚上和陈思、焦黎他们讨论了一下反射式红外光电传感器的一些原理和使用,我想可能有些东西对大家有益,写下这个内容方便大家学习,也为今后其他同学用到ST188提供方便。

刘世生
2010年11月18日一、特点
1.采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。

2.检测距离可调整范围大,4-13mm 可用。

3.采用非接触检测方式。

二、外形尺寸
左图右图
左边是光电二极管的外形图,由发射二极管和接收管组成,如右图的电路示意图。

A、K是红外发射二极管的正负极,C、E是接收管的正负极。

因此只要A极接高电平、K极接低电平,红外发射管就能发出红外线。

可以在传感器加上外围电路来检测接收管的信号,进而确定是否接受到反射回来的红外线。

如下图右下方的器件工作示意图。

三、常用电路
根据反射式红外光电传感器的原理和内部结构,我们可以设计上面的电路,电阻主要起限流作用,电阻值常设置为:R1=510Ω,R2=20kΩ。

这样,如果接收管接收到反射回来的红外线,红外接收头导通,E管脚输出高电平,接近Vcc;如果没有没有接收到反射回来的红外线,红外接收头不导通,E管脚输出低电平,接近GND。

在实际应用中,我们可以通过单片机扫描E管脚(类似按键扫描的方法)以确定接收管的状态。

四、智能车中黑白线应用
白色物质吸收光线少,大部分光波被反射;黑色物质能够吸收大部分光波,只反射部分光波。

利用这一点,我们选取合适的测量距离,如1cm(最佳的测量高度可以根据多次实验结果比较调节)。

结合上面的应用电路,这样可以通过检测E脚的值(0/1)确定传感器下面是白色还是黑色,达到判断的目的。

光伏式光电检测电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)

光伏式光电检测电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)

光伏式光电检测电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)光伏式光电检测电路图(一)光电检测电路的基本构成光电探测器所接收到的信号一般都非常微弱,而且光探测器输出的信号往往被深埋在噪声之中,因此,要对这样的微弱信号进行处理,一般都要先进行预处理,以将大部分噪声滤除掉,并将微弱信号放大到后续处理器所要求的电压幅度。

这样,就需要通过前置放大电路、滤波电路和主放大电路来输出幅度合适、并已滤除掉大部分噪声的待检测信号。

其光电检测模块的组成框图如图1所示。

光电二极管的工作模式光电二极管一般有两种模式工作:零偏置工作和反偏置工作,图2所示是光电二极管的两种模式的偏置电路。

图中,在光伏模式时,光电二极管可非常精确的线性工作;而在光导模式时,光电二极管可实现较高的切换速度,但要牺牲一定的线性。

事实上,在反偏置条件下,即使无光照,仍有一个很小的电流(叫做暗电流或无照电流1。

而在零偏置时则没有暗电流,这时二极管的噪声基本上是分路电阻的热噪声;在反偏置时,由于导电产生的散粒噪声成为附加的噪声源。

因此,在设计光电二极管电路的过程中,通常是针对光伏或光导两种模式之一进行最优化设计,而不是对两种模式都进行最优化设计。

一般来说,在光电精密测量中,被测信号都比较微弱,因此,暗电流的影响一般都非常明显。

本设计由于所讨论的待检测信号也是十分微弱的信号,所以,尽量避免噪声干扰是首要任务,所以,设计时采用光伏模式。

电路设计主放大器设计众多需要检浏的微弱光信号通常都是通过各种传感器来进行非电量的转换,从而使检测对象转变为电量(电流或电压)。

由于所测对象本身为微弱量,同时受各种不同传感器灵敏度的限制,因而所得到的电量自然是小信号,一般不能直接用于采样处理。

本设计中的光电二极管前置放大电路主要起到电流转电压的作用,但后续电路一般为A/D转换电路,所需电压幅值一般为2 V。

然而,即使是这样,而输出的电压信号一般还需要继续放大几百倍,因此还需应用主放大电路。

光电传感器典型电路工作原理

光电传感器典型电路工作原理

光电传感器典型电路工作原理1. 概述光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的器件,广泛应用于各种测量和控制系统中。

其基本原理是利用光敏元件对入射光的响应产生电流或电压信号,通过对这些信号的处理和分析,可以实现对光强、颜色等参数的测量和判断。

2. 典型组成一个典型的光电传感器通常由以下几个基本组成部分构成: - 光源:产生入射到被测物体上的光线; - 光敏元件:接收并响应入射到其表面的光线,并产生相应的电流或电压信号; - 信号处理电路:对从光敏元件获得的信号进行放大、滤波、转换等处理; - 输出接口:将处理后的信号输出给外部设备进行进一步分析或控制。

下面将详细介绍每个组成部分及其工作原理。

2.1 光源光源是指产生入射到被测物体上的可见光或红外线的装置。

常见的光源包括白炽灯、激光二极管(LED)、半导体激光器等。

根据不同的应用需求,可以选择适当的光源。

2.2 光敏元件光敏元件是将入射到其表面的光线转化为电流或电压信号的器件。

常见的光敏元件有: - 光电二极管(Photodiode):利用内建电场在光照下产生电流; - 光电晶体管(Phototransistor):通过光照改变晶体管的工作状态,从而改变其输出;- 光敏电阻(Photoresistor):根据光照强度改变其阻值,从而改变电路中的电流或电压。

这些光敏元件在工作时都需要与其他器件组成特定的电路来实现对光信号的测量和判断。

2.3 信号处理电路信号处理电路用于对从光敏元件获得的微弱信号进行放大、滤波、转换等处理,以提高传感器的灵敏度和稳定性,并适应不同场景下的测量要求。

2.3.1 放大器放大器是信号处理电路中最常见、也最重要的部分之一。

它主要负责将光敏元件输出的微弱电流或电压信号放大到适合后续处理的范围内。

常见的放大器电路包括运算放大器(Op-Amp)和差分放大器等。

2.3.2 滤波器滤波器用于去除输入信号中的噪声或干扰,以提高传感器系统的抗干扰能力和稳定性。

光电传感检测电路及应用(实验用)

光电传感检测电路及应用(实验用)
4
一般希望暗电阻越大越好,亮电阻越小越好,此 时光敏电阻的灵敏度高。实际光敏电阻的暗电阻值一 般在兆欧量级,亮电阻值在几千欧以下。
5
2、光敏二极管和光敏三极管
结构与一般二极管相似,装在透明玻璃外壳中在 电路中一般是处于反向工作状态。
光敏二极管
6
光敏三极管
与一般晶体管很相似,具有两个pn结。把光
9
C、使用注意事项
a 、光敏二极管的输出光电流小,输出特性的线性 度好,响应时间快。 b 、光敏三极管的输出光电流大,输出特性的线性
度差,响应时间慢。
c 、一般要求灵敏度高,工作频率低的开关电路,
可选用光敏三极管。要求光电流与照度成线性关
系或要求工作频率高时,则采用光敏二极管。
10
3、光电池 (1)、 工作原理 直接将光能转换为电能的光 I
反射物 发光元件
பைடு நூலகம்
壳体
导线
(b)
15
二、应用电路 例1:光控闪烁安全警示灯电路。
当接通电源后,220V经二极管VD1
半波整流,通过R1向C充电,因充 电电流很小,警示灯E不会被点亮。 电容C上的电压取决R1和光敏电阻 RL的分压值。白天,光敏电阻RL
受自然光源的照射而呈现低阻值,电容C两端的充电电
压超不过双向触发二极管VD2的转折电压。双向晶闸管
Åð À©É¢ ² ã SiO2Ĥ PÐÍ ¼« µç I
电器件,是一个大面积的pn结。当
光照射到pn结上时,便在pn结的两
(a) 端产生电动势(p区为正,n区为负) 。 µç ¼« (b)
NÐÍè ¹Æ¬
PN½á
A
A
用导线将pn结两端用导线连接起来,就有电流

毕业论文红外线自动循迹小车

毕业论文红外线自动循迹小车

毕业论文红外线自动循迹小车毕业设计论文红外线自动循迹小车系别: 机电工程学院专业名称: 机械设计制造及其自动化学号:学生姓名:指导教师:指导单位:完成时间: 2011年5月1日毕业设计,论文,任务书红外线自动循迹小车题目名称采用STC89S52为控制核心, 通过红外发射和接收管采集信号, 并将信号转换为能被单片机识别的数字信号。

单片机控制直流电机不同的转动状态, 实现小车的前进、左转、右转等功能。

并利用PWM控制电机设计,撰的转速,实现一个相对稳定准确的循迹系统。

写,内容预期希望小车能准确的实现自动循迹,对于小车的速度可以根据路线自动调节,并且如果跑出轨道还能根据不同状况自动寻回路线。

预期目标1.红外线自动循迹小车实物;成果形式 2.红外线自动循迹小车论文.设计,撰***学院机电工程学院实验室写,地点2011年3月 1日至 2011年 5 月 2 日起止时间***院机电工程学院指导单位年月日指导教师审核意见年月日审核签名***学院毕业设计,论文,成绩评定表评语:设计 ,撰写, 过程指导教师:年月日成绩评语:论文评阅评阅教师:年月日成绩评语:论文答辩答辩组长:年月日成绩审核人: 年月日总分红外线自动循迹小车摘要近年来,生活小区的发展十分迅速,面积急剧增大。

考虑到生活小区路面情况简单,行人多、机动车少,采用无人驾驶的电力环保清洁车最为适合。

考虑到这些实际因素,对近年来竞赛机器人技术进行了初步研究,最终设计出这个红外线自动循迹小车,并希望能成小区里的环保清洁小车。

本文首先对自动循迹小车所涉及的技术作了介绍,主要涉及到机械电子、传感器技术、驱动控制技术等多个领域的技术融合。

论文采用STC89C52为控制核心, 通过红外发射和接收管采集信号, 并将信号转换为能被单片机识别的数字信号。

单片机控制直流电机不同的转动状态, 实现小车的前进、左转、右转等功能。

其次,对自动循迹小车的循迹进行了认真的研究,查阅了大量文献,最终利用PWM控制电机的转速,实现一个相对稳定准确的循迹系统。

ST188光电式传感器电路图

ST188光电式传感器电路图

光电式传感器的应用(ST188)1.ST188介绍。

如图所示为ST188的实物图。

A-K为红外发射管。

C_E为红外接收管。

内部电路图为:2.电器特性:实际实用时不要超过此值:流过发光二极管的电流(A_K电流)反向加在A_K间的电压最大集射电压最大射集电压实用的环境温度3.光电特性。

4.使用方法。

根据光电特性,选取发射管的静态电流为20mA。

典型的压降为1.25v,如果供电电压为5V,那么,此时在发射管上需要串联电阻,电阻大小为R=(5-1.25)/0.02;即:R=187.5欧姆。

取标称电阻,R=200,那么此时的电流小于20mA,但是不影响结果。

C_E端的电阻比较灵活,毕竟他是用来输出高低电平的,在此我们接一个2K的电阻,其实上面电路图中的活动变阻器没有必要,只是为了测试方便,调整阈值电压用的。

5.原理说明:当没有物体反射红外线时,ce之间截止,无电流流过,输出电压为电源电压,高电平。

当有物体反射红外线时,be饱和导通ce也就导通了,输出端就相当于接地。

输出电压为低电平。

6.辅助电路:由于此电路在检测过程中会出现较大的死区电压,故我们可以适当的加上电压比较器做辅助电路,于此同时,也可以通过调节比较电压的大小改变ST188的测量灵敏度。

电压比较器应该会搭吧,不会那就是模电没学好。

7.制作实物:智能循迹小车。

(在物电院510展览窗里面。

可去实验室看)智能天平小车。

(在物电院510展览窗里面。

可取实验室看)ST188循迹模块。

湖北大学08电一黄威2008221105200027。

光电式传感(st型号,以ST188为例子)器使用电路

光电式传感(st型号,以ST188为例子)器使用电路

光电传感器典型电路参数(以下表格参数是在Vcc=5V 条件下取值,其它电源电压供电时的电阻取值按5V 电源时发射管电流值和接收管饱和电流值换算,换算时发射管的正向压降V F =1.2V 接收管饱和压降取0.4V,复合管饱和压降取0.8V。

仅供参考)
图1图2
20k
510
A K
E
C
光电传感器典型电路参数(以下表格参数是在Vcc=5V 条件下取值,其它电源电压供电时的电阻取值按5V 电源时发射管电流值和接收管饱和电流值换算,换算时发射管的正向压降V F =1.2V 接收管饱和压降取0.4V,复合管饱和压降取0.8V。

仅供参考)
图3图4
图5
图7
图6 图8
111
光电式传感器的应用(ST188)
1.ST188介绍。

如图所示为ST188的实物图。

A-K为红外发射管。

C_E为红外接收管。

内部电路图为:
2.电器特性:实际
实用时不要超过此值:
流过发光二极管的电流(A_K电流)
反向加在A_K间的电压
最大集射电压
最大射集电压
实用的环境温度
3.光电特性。

4.使用方法。

5.原理说明:
当没有物体反射红外线时,ce 之间截止,无电流流过,输出端直接拉到gnd端,输出低电平。

当有物体反射红外线时, ce 导通了,输出端连接电源。

输出电压为高电平。

电路图就是在第一页所示
510
20K
A
K
E
C。

光电传感器典型电路工作原理

光电传感器典型电路工作原理

光电传感器典型电路工作原理光电传感器是一种利用光电效应将光信号转变为电信号的检测器件,广泛应用于自动控制、仪器仪表、光通信等领域。

其典型电路主要由光敏元件、放大器电路、滤波器电路等组成,其基本工作原理如下:1. 光敏元件光敏元件是光电传感器的核心部件,其主要功能是将光信号转化为电信号。

常用的光敏元件有光电二极管(Photodiode)、光敏晶体管(Phototransistor)、光敏电阻器(photoresistor)等。

在光敏元件中,光电二极管是最常用的一种。

它的基本结构与普通二极管相似,但是在其p-n 结上会有特殊的抗反射涂层或者透镜,它们主要是用来集中光线并提高光电转换效率。

当光照射在光电二极管上时,形成的光子会击穿p-n 结形成电子-空穴对,从而激发出一个电荷载流子,产生电流信号输出。

2. 放大器电路为了提高光电传感器的信噪比和增益,需要添加放大器电路对输出信号进行放大。

常用的放大器电路有共射放大器、共基放大器、共集放大器等。

共射放大器被广泛应用在光电传感器中。

在共射放大器中,光敏元件被作为输入信号引入,它的输出被反馈到晶体管基极上,通过放大器电路进行放大,输出到输出端口。

3. 滤波器电路滤波器电路主要用于去除输出信号中的噪声和干扰。

常用的滤波器电路有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。

在光电传感器中,一般采用低通滤波器对输出信号进行滤波。

低通滤波器可以去除高频噪声,保留输出信号中的低频分量,从而提高信噪比和稳定性。

光电传感器典型电路主要由光敏元件、放大器电路、滤波器电路等组成。

当光敏元件受到光照射时,便会产生电荷载流子,经过放大器电路进行放大后输出到输出端口。

滤波器电路则可以去除噪声和干扰,提高输出信号的质量和稳定性。

除了基本的光电传感器电路,还存在一些特殊的光电传感器电路,用于不同的应用场景。

1. 线性变化电路线性变化电路可以将输入光强的线性变化转化为输出电压的线性变化。

ST188光电式传感器的应用

ST188光电式传感器的应用

ST188光电式传感器的应用ST188可用于智能小车的循迹检测。

它主要的特点是,对于颜色深注不同的路而,可以产生不同的电压,因此可以区分出ST188正对的路而是深色还是浅色。

它自己集成了一个红外发射管和一个接收管,也就是自己提供了“光源”,自己检测,使用起来比较方便。

以下是光电特性和内部电路<內部电路从内部电路可以看出AK相当于二极管,可以理解为LED灯。

EC相当于三极管的发射极和集电极。

作为“三极管”,这个接收管没有基极,显然是不行的。

接收管的基极有类似于光敏电阻的特性:根据接收到的红外光的强度,来产生不同的电压(电流)。

基极的电压达到一泄的值以后,三极管就会处于放大状态,放大基极的电流,集电极就可以采集到不同的电流,经过特定的电阻,也就是不同的电压了。

原理图如下:VCCGND220R是红外发射管的限流电阻.发射管的电流一般在20ma左右,如果好几路循迹模块一起用的话,总电流还是比较大的,所以可以在满足功能的情况下,尽可能选择大一点的电阻。

这个电阻一般不得小于180R.IN1+是输岀这是一个实际应用的原理图GND接收管C 极有个标号IN1+,是作为比较器的同相输入° IN 「是比较器的反相输入。

Hongwail 是输岀端。

IN1+如果大于IN1-,那么hongwail 就是髙电平了,所以单片机的引脚就可以检 测到髙电平了。

IN1+如果小于IN1-,那么hongwail 就是低电平了,单片机就可以检测到低 电平。

同时,作为指示,把hongwail 接到LED 的负极,那么在比较器输岀低电平的时候, LED 灯会亮起来。

为什么IN ■跟一个电位器一起呢?因为IN •作为比较电压,有的时候需要调节,电位器可以通 过调节自身的电阻,来调VTIN-巧点分担的电压。

我选择了 3.3V 作为髙电平,可以根据实际3 / 4VCC3.3R101 3362JO3INI-honswai2 1hongwasl 23INI- 4IN1+56 IN2+ 7fouTlotm OUT1 OUT4GND INK INW INH IN4- IN2- IN3+ IN2+IN3-14honrwatJw honswaU■ IN4十 IN4- IN3十 IN3・l-GNDR26 R2'1110 E 8情况自行调节。

光电传感器电路原理

光电传感器电路原理

光电传感器电路原理
光电传感器是一种利用光电效应将光信号转换为电信号的装置。

它由光敏元件和信号处理电路组成。

光敏元件是光电传感器的核心部件,常用的有光电二极管、光敏三极管和光敏电阻等。

光电二极管是一种专门用于接收光信号的半导体元件,它在受到光照后,会产生电流。

光敏三极管的基极光敏区域可以将光信号转换为电流信号,它具有较高的灵敏度和响应速度。

光敏电阻的电阻值会随光照强度的变化而变化,从而实现光信号到电信号的转换。

信号处理电路是光电传感器中对光敏元件的信号进行放大、滤波和处理的部分。

它通常包括前端放大电路、滤波电路和输出电路等。

前端放大电路负责将光敏元件产生的微弱信号放大到合适的电平,以便进行后续的处理。

滤波电路可以滤除杂散信号和高频噪声,提高信号的质量。

输出电路将信号经过处理后,输出到外部的控制器或显示设备。

在光电传感器电路中,还可以加入比较器、触发器等辅助电路,以实现特定的功能和控制。

比如,可以通过比较器将光电传感器的输出与预设的阈值进行比较,从而判断光照强度是否满足要求;触发器可以通过光敏元件产生的信号触发特定的动作或事件。

综上所述,光电传感器电路通过光敏元件将光信号转换为电信号,并通过信号处理电路对电信号进行处理和控制,从而实现对光照强度和光信号的感知和检测。

光电开关原理图

光电开关原理图

光电开关原理图光电开关是一种利用光电传感器原理来检测物体存在或不存在的一种开关装置。

它通过光电传感器将光信号转换成电信号,实现对物体的检测和控制。

光电开关通常由发射器和接收器两部分组成,发射器发出红外光束,接收器接收光束,当有物体遮挡光束时,接收器将不再接收光束,从而产生信号,实现对物体的检测。

光电开关原理图主要包括以下几个部分:1. 发射器,发射器通常由红外发光二极管组成,它能够发出红外光束,这种光束在空气中不可见,但能够被光电传感器接收到。

发射器的位置通常与接收器相对,两者之间形成一条光束,用于检测物体的存在与否。

2. 接收器,接收器通常由光敏二极管组成,它能够接收发射器发出的光束。

当有物体遮挡光束时,接收器将不再接收到光束,从而产生信号,用于控制相关设备的启停或者其他操作。

3. 控制电路,控制电路通常由放大电路、比较电路和输出电路组成。

放大电路用于放大接收器接收到的光信号,比较电路用于比较光信号的强弱,输出电路用于控制相关设备的启停或者其他操作。

4. 电源,光电开关通常需要外部直流电源供电,电源的稳定性和电压的合适性对光电开关的正常工作起着至关重要的作用。

光电开关原理图的设计需要考虑以下几点:1. 发射器和接收器的位置关系,发射器和接收器之间的距离和位置关系决定了光束的有效检测范围,需要合理设计以满足实际应用需求。

2. 光束的稳定性,光束的稳定性对光电开关的检测精度和稳定性有着重要影响,需要合理设计发射器和接收器,以确保光束的稳定传输。

3. 控制电路的设计,控制电路需要根据实际应用需求进行合理设计,以确保光电开关能够准确、稳定地对物体进行检测和控制。

4. 电源的选择和设计,电源的选择和设计需要考虑光电开关的功耗和电压要求,以确保光电开关能够正常工作。

光电开关原理图的设计需要根据实际应用需求进行合理设计,以确保光电开关能够稳定、准确地对物体进行检测和控制。

在设计过程中,需要充分考虑发射器和接收器的位置关系、光束的稳定性、控制电路的设计和电源的选择和设计等因素,以确保光电开关的可靠性和稳定性。

光电式传感器的工作原理简易光控电路

光电式传感器的工作原理简易光控电路

附件:
简易光控电路
实验目的:
1.了解光电式传感器的工作原理
2.了解光敏电阻的光照特性及结构
3.仿真软件实现仿真电路并实现实物电路
实验器材:
光敏电阻,三极管,电路板,led发光二极管,导线,电阻,继电器,仿真软件
实验过程:
光敏电阻的特性及工作原理:
当入射光照射消失后由光子激发产生的电子—空穴对将复合,光敏电阻的阻值也就恢复原值。

在光敏电阻两端的金属电极加上电压,其中便有电流通过,受到一定波长的光线照射时,电流就会随光强的增大而变大,从而实现光电转换。

在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压,其中便有电流通过,受到适当波长的光线照射时,电流就会随光强的增加而变大,从而实现光电转换
实验仿真电路:
有光情况:
无光情况:
实验结果:有光情况:
无光情况:
总结:
通过这次实验,这次我们组还以为会比较简单,但是在将原理图变成实物的时候,发现元件的排布,导线的安排都很容易弄乱,特别是三级管的引脚。

这次我们用的S9013三级管它的引脚从左到右分别是发射极,基极,集电极。

排好线之后就是焊接了,又要固定元件,又要拿电烙铁,又要拿焊锡,感觉手真的是很不够用,但还是非常乐意做的,增强了我们的动手能力。

ST188光电式传感器

ST188光电式传感器

光电式传感器的应用(ST188)1.ST188介绍。

如图所示为ST188的实物图。

A-K为红外发射管。

C_E为红外接收管。

内部电路图为:2.电器特性:实际实用时不要超过此值:流过发光二极管的电流(A_K电流)反向加在A_K间的电压最大集射电压最大射集电压实用的环境温度3.光电特性。

4.使用方法。

根据光电特性,选取发射管的静态电流为20mA。

典型的压降为1.25v,如果供电电压为5V,那么,此时在发射管上需要串联电阻,电阻大小为R=(5-1.25)/0.02;即:R=187.5欧姆。

取标称电阻,R=200,那么此时的电流小于20mA,但是不影响结果。

C_E端的电阻比较灵活,毕竟他是用来输出高低电平的,在此我们接一个2K的电阻,其实上面电路图中的活动变阻器没有必要,只是为了测试方便,调整阈值电压用的。

5.原理说明:当没有物体反射红外线时,ce之间截止,无电流流过,输出电压为电源电压,高电平。

当有物体反射红外线时,be饱和导通ce也就导通了,输出端就相当于接地。

输出电压为低电平。

6.辅助电路:由于此电路在检测过程中会出现较大的死区电压,故我们可以适当的加上电压比较器做辅助电路,于此同时,也可以通过调节比较电压的大小改变ST188的测量灵敏度。

电压比较器应该会搭吧,不会那就是模电没学好。

7.制作实物:智能循迹小车。

(在物电院510展览窗里面。

可去实验室看)智能天平小车。

(在物电院510展览窗里面。

可取实验室看)ST188循迹模块。

湖北大学08电一黄威2008221105200027。

一种基于光电传感器ST188的非接触式脉搏检测器

一种基于光电传感器ST188的非接触式脉搏检测器

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201822244597.0(22)申请日 2018.12.28(73)专利权人 南京信息职业技术学院地址 210046 江苏省南京市栖霞区仙林大学城文澜路99号(72)发明人 季秀霞 (74)专利代理机构 南京天翼专利代理有限责任公司 32112代理人 蒋家华(51)Int.Cl.A61B 5/024(2006.01)(54)实用新型名称一种基于光电传感器ST188的非接触式脉搏检测器(57)摘要本实用新型公开了一种基于光电传感器ST188的非接触式脉搏检测器,包括依次连接的信号采集单元、信号处理单元、单片机和显示单元;所述信号采集单元包括光电传感器ST188,用于将采集的脉搏跳动的红外信号转化成低频电信号;所述信号处理单元,用于将信号采集单元输出的低频电信号进行滤波放大和整形放大输出脉冲信号;所述单片机,用于将信号处理电路输出的脉冲信号进行处理输出心率信号;所述显示单元,用于显示单片机输出的心率信号,完成脉搏的检测。

本实用新型结构简单、测量精度高、成本低、便于携带。

权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 209863808 U 2019.12.31C N 209863808U1.一种基于光电传感器ST188的非接触式脉搏检测器,其特征在于,包括:信号采集单元,用于采集脉搏跳动的红外信号并转化成低频电信号;信号处理单元,用于将信号采集单元输出的低频电信号进行滤波放大和整形放大输出脉冲信号;单片机,用于将信号处理电路输出的脉冲信号进行处理输出心率信号;显示单元,用于显示单片机输出的心率信号;具体的电路连接方式如下所示:所述信号采集单元包括光电传感器ST188,ST188芯片的第1引脚连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接电源VCC,ST188芯片的第2引脚接地GND,ST188芯片的第3引脚经电阻R3连接至电源VCC,ST188芯片的第4引脚接地GND;所述信号处理单元包括两级运算放大器LM358,分别为U1A和U1B;ST188芯片的第3引脚连接电容C1的正极,电容C1的负极分别连接电阻R6和电阻R7的一端,电阻R7的另一端接地,电阻R6的另一端分别连接电容C2的正极和U1A的第3引脚,电容C2的负极接地;U1A的第2引脚分别连接电阻R4和电阻R8的一端,电阻R4的另一端连接至U1A的第1引脚,电阻R8的另一端接地,U1A的第4引脚接地,U1A的第5引脚接电源VCC,U1A的第4引脚连接电阻R9的一端,电阻R9的另一端分别连接U1B的第3引脚和电阻R1的一端,电阻R1的另一端接电源VCC,U1B的第2引脚与U1A的第1引脚连接,U1B的第1引脚经电阻R5和二极管D1连接至电源VCC;所述单片机采用AT89S51单片机,AT89S51芯片的第18引脚和第19引脚之间连接有晶振Y1,晶振Y1的第1引脚连接电容C4的一端,电容C4的另一端接地并与电容C3的一端连接,电容C3的另一端连接晶振Y1的第2引脚;AT89S51芯片的第9引脚分别连接电阻R11的一端、电容C5的负极和开关S1的一端,电阻R11的另一端接地,电容C5的正极接电源VCC,开关S1的另一端接电源VCC,AT89S51芯片的第31引脚连接电源VCC;U1B的第1引脚连接AT89S51芯片的第14引脚,AT89S51芯片的第20引脚接地GND,AT89S51芯片的第40引脚接电源VCC;所述显示单元采用LCD1602显示屏,LCD1602芯片的第1引脚、第5引脚和第16引脚接地GND,LCD1602芯片的第2引脚接电源VCC,LCD1602芯片的第3引脚连接电阻R10后接地GND,LCD1602芯片第6引脚连接AT89S51芯片的第38引脚,LCD1602芯片第7-14引脚分别对应连接AT89S51芯片的第1-8引脚,LCD1602芯片第15引脚连接电源VCC。

15种传感控制演示电路解析

15种传感控制演示电路解析

15种传感控制演示电路解析一、光控电路1(常暗型光敏传感器)光控电路1,如图1所示。

将光敏电阻RG 接到2、3两端,调节微调电阻RP在光暗时(用手或黑套筒遮住光敏电阻),光敏电阻阻值较大,VT基极电位较低,使VT截止,LED刚好不亮;而当光线照射光敏电阻RG时,由于其阻值下降,VT基极电位上升,可达近1V左右,促使晶体管VT饱和导通,LED发光。

若同时配合音响器,可以进行声光报警。

二、光控电路2(常亮型光敏传感器)光控电路2,如图2所示。

用导线将1、3两端相连,光敏电阻RG 接在在3、4两端,可实现有光照射时,RG阻值较小,VT基极电位较低,使VT截止,模拟灯LED不亮,无光照时LED灯亮。

光敏电阻RG 阻值上升,VT基极电位上升,晶体管VT饱和导通,LED发光。

若同时配合音响发生器,可以进行声光报警。

配合微调电阻RP,可调整灵敏度。

三、吹“灯”亮(声敏传感器)吹“灯”亮电路,如图3所示。

将驻极体话筒BM接到2、3两端(注:外壳接3),调节微调电阻RP使LED刚好熄灭。

用嘴对话筒BM大喊时,VT基极电位上升,使VT饱和导通,LED发光。

停止用喊叫时,LED灯熄灭。

对着话筒BM大声讲话时LED也会发闪光,演示声控功能。

四、振动式报警器(防盗、物品移位报警)振动式报警器电路,如图4所示。

将水银开关234R1Rp-15种传感控制演示电路解析作者江汉油田职业技术学校王平哈尔滨师范大学阿城学院王思奇我们从压力电阻器(压敏),湿敏,温度,光敏等传感器入手,设计和制作出了15种传感控制实验电路。

这些电路,既具有一定的使用价值,又具有一定的趣味性,并且非常便于制作。

现分别解析如下,以供广大电子制作爱好者学习参考。

23 4+-234R13V-图11R1RG Rp R2LEDGBVT90143V图2RGR2LEDGBVT90143V图31BM RpR2LEDGBVT9014+S 接到2、3两端,并将整个装置固定在被保护物体上,一旦受振动或倒伏,水银开关接通,VT 基极电位上升,晶体管VT 饱和导通,LED 灯亮声光报警。

基于光电传感器智能车系统的设计_叶梦君

基于光电传感器智能车系统的设计_叶梦君

第33卷湖北师范学院学报(自然科学版)Vol.33第1期Journal of Hubei Normal University(Natural Science)No.1,2013基于光电传感器智能车系统的设计叶梦君,胡长晖,张先鹤,王小威,袁亚军,吕高强(湖北师范学院机电与控制工程学院,湖北黄石435002)摘要:阐述了光电传感器智能车系统传感器的选择、布局和路径信号的获取、处理方法。

智能车的速度控制采用积分分离数字PID算法。

实际测试表明,本智能车具有稳定性好,响应速度快等特点。

关键词:光电传感器;智能车;积分分离数字PID算法;重心法中图分类号:TP212文献标识码:A文章编号:1009-2714(2013)01-0007-04doi:10.3969/j.issn.1009-2714.2013.01.0020引言传感技术与控制技术相结合是构成智能系统的两大支柱,已经被广泛的应用于各个领域,具有重要的研究和应用价值。

光电技术智能车系统行驶的路径为白色KT板,路径中心有宽度为2.5cm的连续的黑色线条。

该黑色线条作为智能车行驶的导航信息源。

智能车采用反射式红外光电传感器检测路径黑线,并沿着黑线快速行驶。

光电管照射到黑色线条和白色路面上,将产生不同反射情况,通过这种不同的反射情况,能找到接收管所在的位置,从而检测智能车相对于路径中心黑色线条的位置,控制智能车的行驶方向和行驶速度。

1智能车系统的整体结构光电技术智能车根据功能可分为七个部分:以MC9S12XS128为主控制器的最小系统模块、光电传感器模块、电源管理模块、速度检测模块、舵机驱动模块、电机驱动模块、辅助调试模块。

如图1所示为智能车系统的整体结构图。

1.1主控制器MC9S12XS128具有128KB的FLASH,12KB的RAM,4KB的EEPROM.片上集成有电压调节、在线调试、时钟产生、定时器、A/D转换、PWM输出等模块,满足智能车对主控制器资源的要求。

光电传感器电路理图解_New

光电传感器电路理图解_New

光电传感器电路理图解
————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:
光电传感器电路原理图解
光电传感器是一种能够将可见光信号转换为电信号的器件,也可称为光电器件,主要用于光控开关,光控照明,光控报警领域中,对各种可见光进行控制。

光电传感器电路原理图
从上图可看出该光电传感器采用的是光敏电阻器作为光电元件,光敏电阻器是一种对光敏感的元件,其电阻值随入射光线的强弱发生变化而变化。

当环境光较强时,光电传感器RG的阻值较小,使可调电阻器RP 与光电传感器RG处的分压值变低,不能达到双向触发二极管VD的触发电压值,双向触发二极管VD 截止,进而使双向了晶闸管VS也截止,照明灯EL熄灭。

当环境光较弱时,光电传感器RG的阻值变大,使可调电阻器RP 与光电传感器RG处的分压值变高,随着光照强度的逐渐增强,光电
传感器RG的阻值逐渐变大,当可调电阻器kP与光电传感器RG处的分压值达到双向触发二个极管VD的触发电压时,双向触发二极管VD 导通,进而触发双向品闸管VS也导通,照明灯EL点亮。

ST188

ST188

一、特点1.采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。

2.检测距离可调整范围大,4-13mm 可用。

3.采用非接触检测方式。

二、应用范围1.IC 卡电度表脉冲数据采样。

2.集中抄表系统数据采集。

3.传真机纸张检测。

4.与本公司的方向判别电路ST288A 结合使用可判别被测物的运动方向及正反转速测量、行程测量等。

三、极限参数(Ta=25℃)项目符号数值单位输入正向电流IF 50mA 反向电压Vr 6V 耗散功率P 75mW 输出集-射电压V ceo 25V 射-集电压V eco 6V 集电极功耗Pc 50mW 工作温度T opr -20∽65℃储存温度T stg-30∽75℃四、光电特性(Ta=25℃)项目符号测试条件最小典型最大单位输入正向压降V F I F =20mA - 1.25 1.5V 反向电流I R V R =3V --10μA 输出集电极暗电流I ceo Vce=20V--1μA 集电极亮电流ILVce=15VI F =8mAH10.30--mA H20.40--mA H30.50--mA 饱和压降V CEI F =8mA Ic=0.5mA--0.4Vw ww .hs d z 369.c n注:集电极亮电流IL 、饱和压降V CE 、响应时间是在红外光电传感器前端面与亮检测面距离8mm 处测得,其数值受亮检测面的表面光洁度及平整度影响。

传输特性响应时间Tr I F =20mA Vce=10V IRc=100Ω-5-μs Tf-5-μsw w w .h s d z 369.c n。

光电传感器接线图与原理图详细解析

光电传感器接线图与原理图详细解析

光电传感器接线图与原理图详细解析光电传感器的接线原理传感器DC二线直流传感器DC二线原理图 1、接线电压:10-30VDC(10-65VDC) 2、常开触点(NO)或者常闭触点 3、不分NPN和PNP 4、具备短路保护5、漏电流小于等于0.5mA 6、电压降小于5V 7、两线直流传感器不能串联或者并联连接传感器DC三线接线图传感器DC三线原理图 1、接线电压:10-30VDC(10-65VDC) 2、常开触点(NO)或者常闭触点 3、电压降小于1.8V 4、具备短路保护和极性保护当三、四线传感器串联时,电压降相加,单个传感器准备延时时光电传感器的接线原理 传感器DC二线直流 传感器DC二线原理图 1、接线电压:10-30VDC(10-65VDC) 2、常开触点(NO)或者常闭触点 3、不分NPN和PNP 4、具备短路保护 5、漏电流小于等于0.5mA 6、电压降小于5V 7、两线直流传感器不能串联或者并联连接 传感器DC三线接线图 传感器DC三线原理图 1、接线电压:10-30VDC(10-65VDC) 2、常开触点(NO)或者常闭触点 3、电压降小于1.8V 4、具备短路保护和极性保护 当三、四线传感器串联时,电压降相加,单个传感器准备延时时间相加。

传感器DC四线接线图 传感器DC四线原理图 1、接线电压:10-30VDC(10-65VDC) 2、切换常开触点和常闭触点 3、具备短路保护和极性保护 4、电压降小于1.8V 传感器DC三、四线并联 传感器交流两线接线图 1、接线电压:20-250VAC 2、常开触点或者常闭触点 3、漏电电流小于等于1.3mA 4、电压降小于6.5V 传感器AC两线串联示意图 1、常开触点:“与”逻辑 2、常闭触点:“或非”逻辑 3、串联时,传感器上的电压降相加,它减去了负载上可以利用的电压,因此不能低于负载最低工作电压。

请注意电网的电压波动。

机械开关和交流传感器串联 当传感器出于断开触点,电源电压被断开,若在传感器衰减期间机械触点闭合会使传感器短时间内出现功能障碍。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

光电传感器典型电路参数(以下表格参数是在Vcc=5V 条件下取值,其它电源电压供电时的电阻取值按5V 电源时发射管电流值和接收管饱和电流值换算,换算时发射管的正向压降V F =1.2V 接收管饱和压降取0.4V,复合管饱和压降取0.8V。

仅供参考)
图1图2
20k
510
A K
E
C
光电传感器典型电路参数(以下表格参数是在Vcc=5V 条件下取值,其它电源电压供电时的电阻取值按5V 电源时发射管电流值和接收管饱和电流值换算,换算时发射管的正向压降V F =1.2V 接收管饱和压降取0.4V,复合管饱和压降取0.8V。

仅供参考)
图3图4
图5
图7
图6 图8
111
光电式传感器的应用(ST188)
1.ST188介绍。

如图所示为ST188的实物图。

A-K为红外发射管。

C_E为红外接收管。

内部电路图为:
2.电器特性:实际
实用时不要超过此值:
流过发光二极管的电流(A_K电流)
反向加在A_K间的电压
最大集射电压
最大射集电压
实用的环境温度
3.光电特性。

4.使用方法。

5.原理说明:
当没有物体反射红外线时,ce 之间截止,无电流流过,输出端直接拉到gnd端,输出低电平。

当有物体反射红外线时, ce 导通了,输出端连接电源。

输出电压为高电平。

电路图就是在第一页所示
510
20K
A
K
E
C。

相关文档
最新文档