基于单片机技术的光电检测研究

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基于51单片机的光电编码器测速

摘要光电编码器是高精度位置控制系统常用的一种位移检测传感器。

在位置控制系统中，由于电机既可能正转，也可能反转，所以要对与其相连的编码器输出的脉冲进行计数，要求相应的计数器既能实现加计数，又能实现减计数，即进行可逆计数。

其计数的方法有多种，包括纯粹的软件计数和硬件计数。

文中分别对这两种常用的计数方法进行了分析，对其优缺点进行了对比，最后提出了一种新的计数方法，利用80C51单片机内部的计数器实现对光电编码器输出脉冲的加减可逆计数，既节省了硬件资源，又能得到较高的计数频率。

本设计就是由单片机STC89C52RC芯片，光电编码器和1602液晶为核心，辅以必要的电路，构成了一个基于51单片机的光电编码器测速器。

该系统有两个控制按键，分别用于控制每秒的转速和每分钟的转速，并将速度用1602液晶显示出来。

该测速器测速精准，具有实时检测的功能，操作简单。

关键词：光电编码器，51单片机，C语言，1602液晶目录一、设计任务与要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)二、方案总体设计 (4)2.1 方案一 (4)2.2 方案二 (4)2.3 系统采用方案 (4)三、硬件设计 (6)3.1 单片机最小系统 (6)3.2 液晶显示模块 (6)3.3 系统电源 (7)3.4光电编码器电路 (7)3.5 整体电路 (8)四、软件设计 (9)4.1 keil软件介绍 (9)4.2 系统程序流程 (9)五、仿真与实现 (11)5.1 proteus软件介绍 (11)5.2 仿真过程 (11)5.3 实物制作与调试 (12)5.4 使用说明 (13)六、总结 (14)6.1 设计总结 (14)6.2 经验总结 (14)七、参考文献 (15)一、设计任务与要求1.1 设计任务1).对更多小器件的了解2).巩固51单片机和C语言的知识，熟悉单片机和C语言的实际操作运用3).掌握仿真软件的运用和原理图的绘制4).加深焊接的技巧，提高焊接的能力5).熟悉调试方法和技巧，提高解决实际问题的能力6).熟悉设计报告的编写过程1.2 设计要求1).两个按键控制显示每分钟和每秒钟的功能2).74LS74辅助光电编码器测转向3).光电编码器输出脉冲计数4).1602液晶显示转速二、方案总体设计设计一个基于51单片机的光电编码器测测速。

电子信息工程专业毕业论文--基于单片机的光电计数器的设计

基于单片机的光电计数器的设计摘要：近年来，随着工业发展和科学技术的创新，光电计数器技术越来越多的被应用到工业生产和生活中。

光电计数器采用光敏元件作为传感器，利用不同光强产生不同电平信号流进一步实现计数的原理，使得光电计数器现在广泛应用于工业生产线的计数。

本论文主要介绍了基于单片机AT89S51的软硬件设计过程，以及实现光电计数的工作原理和理论基础，实现了光电计数器基本的工作要求和性能指标，采用LCD显示技术显示计数结果。

本次光电计数器设计使用PCB板和LCD模块显示，因此电路结构简单清晰、焊接过程简单、电路稳定性好、操作难度小。

关键词：传感器；光电计数器；AT89S51Design based on single chip microcomputer photoelectric counterAbstract: in recent years, along with industrial development and the innovation of science and technology, photoelectric counter technology more and more applied to industrial production and life. Photoelectric counter using photosensitive element as the sensor, the use of different light intensity have different level signal flow to further realize the counting principle, makes the photoelectric counter now counts are widely used in industrial production line. This thesis mainly introduces the hardware and software design process, based on single chip microcomputer AT89S51 and photoelectric counting principle and theoretical basis of implementing the basic job requirements and performance indicators, photoelectric counter use LCD display technology to display the count result. The photoelectric counter design using the PCB and the LCD display module, so the circuit structure is simple and clear, the welding process simple, circuit stability is good, operation difficulty is small.Key words: sensor;Photoelectric counter; AT89S51目录1引言 (1)2任务要求 (2)3方案论证 (2)3.1两种方案的选择 (2)3.2方案的选择 (2)4 系统组成概述 (3)5 硬件系统各部分介绍 (3)5.1光电传感器 (3)5.2 AT89S51单片机 (4)5.2.1 AT89S51系列单片机的主要性能特点 (4)5.2.3 51系列单片机的基本组成 (5)5.2.4外接晶体引脚 (6)5.2.5 控制信号或与其它电源复用引脚 (6)5.3显示器件 (7)6 硬件电路设计 (8)6.1 最小系统 (8)6.1.1 电源电路 (8)6.1.2 复位电路 (8)6.1.3 晶振电路 (9)6.2 单片机控制电路 (10)6.3 显示电路 (10)7 系统软件设计 (11)8 结论 (13)参考文献 (13)致谢............................................................................................................................ 错误!未定义书签。

基于单片机的光电计数器课程设计

计控学院College of computer and control engineeringQiqihar university电气工程课程设计报告题目：基于单片机的光电计数器系别电气工程系专业班级电气123班学生姓名宋恺学号2012024073指导教师李艳东提交日期 2015年6月 24日成绩光电计数器是利用光电元件制成的自动计数装置。

其工作原理是从光源发出的一束平行光照射在光电元件(如光电管、光敏电阻等)上，每当这束光被遮挡一次时，光电元件的工作状态就改变一次，通过放大器可使计数器记下被遮挡的次数。

光电计数器的应用范围非常广泛，常用于记录成品数量，例如绕线机线圈匝数的检测、点钞机纸币张数的检测、复印机纸张数量的检测，或展览会参观者人数。

光电计数器与机械计数器相比，具有可靠性高、体积小、技术频率高、能和计算机链接实现自动控制等优点。

本文即介绍基于MCS-51单片机的光电技术器。

关键词：单片机；光电计数器；数码显示；自动报警1 设计目的及意义 (1)2 设计内容 (1)2.1 系统整体设计 (1)2.1.1 实验方案 (1)2.1.2 光电计数器结构框图 (2)图1 光电计数器结构框图 (2)2.2系统硬件设计 (2)2.2.1稳压直流电源电路 (2)2.2.2发射接收电路 (3)2.2.3显示电路 (3)2.2.4报警电路 (4)2.2.5硬件系统 (4)2.3系统软件设计 (6)3 结论74 参考文献 (8)1 设计目的及意义设计要求：(1) 实现0~99999范围内计数，能在超出最大值后溢出报警；(2) 通过LED显示数据；(3) 要求使用光电传感器检测；(4) 能在设定值报警，在报警后延时3s自动关闭报警并自动重新计数；可以手动清除报警；(5) 有抗干扰技术，防止背景光或物件抖动时产生误计数；通过本次基于单片机的光电计数器课程设计，使我能够将在课堂上学习到的单片机理论知识与实际应用结合起来，而且能进一步加深对电子电路、电子元器件、印制电路板等知识的认识与理解，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。

基于51单片机的光电式计数报警器

为了方面程序调试，还在 Proteus 中搭建开发板电路进行单片机的仿真，电路中以 INT0 拨动开关代替光电传感器，仿真时收摁一下便输入一个脉冲模拟传感器的输入。实际仿真过程中除了数码管有位段显示不全的问题外，其它功能均正常。通过下图也可以看到单片机内部的电路结构。
Proteus 单片机仿真电路
实现与测评
51 单片机开发板光电式计数报警器的主体是单片机开发板，开发板上有一片 SST89E58 的 51 单片机芯片，外部设备有 4 位八段共阴极数码管和 16x2Lcd 显示屏（最多可显示 32 个字符，但不能显示汉字），开发板上还有一个蜂鸣器和三个轻触开关和一个复位按钮。开发板上有一个 7805 稳压芯片，可通过电脑 usb 供电或使用移动电源提供 5V 电压供电。开发板上还有串口与 usb 转换芯片，通过 usb 线与电脑连接，烧录 Keil 编译产生的 Hex 文件，就可以让单片机实现程序的功能。SST89E58 是 8 位 Flash Flex51 系列单片机具有 1024 字节 RAM 和最高达 72K 的 Super Flash，有 3 个 16 位定时/计数器，有 2 个外部中断源，完全可以实现设计程序中的功能。
改进与功能扩充
做这个设计时，预设的基本功能是计数，报警和时间字符显示。同时还想到了其它一些功能，只要在程序中做少许的修改均可实现。由于时间紧迫来不及做，现将其列出来： 1. 实现计满一定的数触发报警或控制开关，可以应用与自动生产和入场容纳人数的控制。 2. 修改计时程序，跑秒表，可以测定传感器低电平的时间，即挡光的时间。或在一定的时
如今光电式传感器作为非接触式传感器具有灵敏度高,抗干扰能力强(调制光)和响应速度快的优点，应用十分广泛。生活中反射式红外光电传感器用于自动控制的场合很多，比如洗手间的感应水龙头及厕所的自动冲马桶，银行和电梯的感应自动门。工业生产中光电传感器也有很广泛的应用，生产流水线上常用光电计数器对产品进行计数，用光电计数器配合码盘对电机进行测速。智能车比赛中使用光电传感器在赛道上巡线实现对车子方向的控制。

单片机与光电传感器的接口设计与光电检测

单片机与光电传感器的接口设计与光电检测在现代技术领域中，单片机与光电传感器的结合应用已经得到了广泛的应用。

光电传感器是一种通过光电效应来检测物体的传感器，而单片机则是一种集成电路，能够通过程序控制来实现各种功能。

本文将探讨单片机与光电传感器的接口设计以及在光电检测方面的应用。

首先，单片机与光电传感器之间的接口设计至关重要。

在设计接口时，首先需要考虑的是单片机与光电传感器之间的通信方式。

常见的通信方式包括I2C、SPI、UART等，根据具体应用需求选择合适的通信方式。

其次，需要考虑的是电压等电气特性的匹配，确保信号能够稳定可靠地传输。

另外，还需要考虑外部电路的设计，包括滤波器、隔离电路等，以保证信号质量。

最后，在软件设计方面，需要编写相应的驱动程序，实现单片机与光电传感器的数据交互。

在光电检测方面，单片机与光电传感器能够实现多种功能。

例如，可以通过光电传感器检测物体的位置、颜色等信息，并将数据传输给单片机进行处理。

在工业自动化领域，光电传感器可以用于物体的计数、检测以及定位等功能。

此外，在智能家居领域，光电传感器也能够实现对环境光线、人体接近等信息的检测，从而实现智能控制。

总的来说，单片机与光电传感器的接口设计与光电检测应用能够为电子产品的研发提供更多可能性。

通过合理的接口设计，能够实现单片机与光电传感器之间的高效通信，从而实现更多功能。

在光电检测方面，通过单片机与光电传感器的协同工作，能够实现对物体信息的准确检测和处理，为各种应用场景提供更多选择。

综上所述，单片机与光电传感器的接口设计与光电检测应用有着广阔的发展前景。

随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，相信单片机与光电传感器的结合将在未来发挥更加重要的作用，为人们的生活带来更多便利与智能。

基于光敏电阻和单片机的“马吕斯定律”自动测量系统

0 引言马吕斯定律用于验证光的横波性，是偏振光学中的重要内容。

实验室中，激光通过起偏器后获得线偏振光，再经过检偏器；通过调节检偏器的角度，可以得到对应角度的光强。

一般利用硅光电池配合检流计法验证马吕斯定律。

但现有装置在进行马吕斯验证实验时有一定的局限性：（1）需要手动调节检偏器，在调节检偏器角度时有一定的误差；（2）硅光电池和检流计测量时精度有限；（3）需要在暗光条件下进行。

近年来，研究人员对该传统装置进行了各种改进。

尹真等人利用CCD 及相关软件直接测量/显示光强[1]；王建中等人利用PASCO 传感器和数据采集卡实现了相对光强和检偏器旋转角度的自动完成[2-3]；蔡建乐等人利用光强分布测试仪实现了极小角度变化时对应的光强测量[4]；杨胡江等人利用的Android 手机光强传感器和Arduino uno 单片机、步进电机等，提高了测量效率[5]；喻秋山等人利用双PIN 光电二极管和STM32F103微处理器实现了光强数据的采集、处理和输出[6]。

本文对传统的实验系统进行改进，采用光敏电阻和STC-89C516RD51单片机，同时利用28BYJ-48步进电机和同步带，开发了基于光敏电阻和STC89C516RD51单片机的“马吕斯定律验证”自动测量系统。

该系统实现了检偏器的小角度自动定向旋转，以及数据的测量和显示，提高了实验操作的效率和测量数据的准确性。

1 马吕斯定律光的偏振是指光的振动方向在传播方向上的不对称现象。

如图1所示，利用偏振片P a （起偏器）将激光调制为线偏振光，当线偏振光再次透过作为理想检偏器的偏振片P b 时：（1）如果检偏器与起偏器透光轴互相平行，透过的偏振光光强不变；（2）当二者透光轴相互垂直时，透射光完全不能通过，光强为零；（3）一般情况下，两个平行放置的偏振片的透光轴互成θ角，透射光强和θ有关。

假设入射到检偏器上的光强为I 0，则透射出来的光强为 I=I 0×cos 2θ实验室中，马吕斯实验装置如图2所示。

一种基于单片机的光电精密测量系统的设计与实现

单片机
Ｗ７Ｅ５７８
分别是４倍频正、反向脉冲表达式，在上式中分别取
电路
Ｑ１一ｏ、ｌＯ１再参照７ＨＣＱ３ｏＯ、ｌ、ｌ，４１３的工作逻辑５表，即可得出如图２的７ＨＣ７４１５与７ＨＣ１３４５Ｄ的硬件连接。最终，Ｐ．２分别是４倍频正、向脉冲输出。１Ｐ反此脉冲为测量时的正反计数脉冲。；
殃出物件的具体形状，系统的功能本
７Ｈ１５４Ｃ７
Ｄ２ＱｌＢ
＾
Ｇｌ
Ｇ
ｕｌ — ５３ＴＶ［３
ＱＩ３ＱＩ２
ｃｏＣＩＰ１
。Ｃｏ— ｝２Ｐ２１Ｌ２＿４Ｋ４Ｊ一２＿Ｃ３
Ｐ：Ｑ１２３Ｑ１２３Ｑ３４１Ｑ３Ｑ１１＝ＱＱ＋ＱＱ＋Ｑ．Ｑ＋Ｑ４
般精确到１ｍ，角度精确到００。因为实际的光学．１，
精密测量，位移不会超过２ｍ，角度不会超过 ±１０。８。因此对于位移，８个ＬＤ足够满足显示位长度的要用Ｅ求，最大可显示士９９９９９ｐ９９ｍ一±９９９９９ｍ。．９９对于角度用６个ＩＤ，最大可显示 ±９９９。Ｅ９９，满足显示长度要求。本系统以Ｗ７Ｅ５单片机作为数据处理中７８
许立梓李穗率
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ห้องสมุดไป่ตู้
（广东工业大学自动化学院广州５０９）１００

基于单片机的光电编码器位置检测系统设计

基于单片机的光电编码器位置检测系统设计代杰;樊瑜瑾;张学丽;孙宏德【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2011(19)1【摘要】In order to real time monitoring of the running state of mechanical equipment, a photoelectric encoder position measuring system based on single-chip is designed. To achive highest counting resolution and faster counting speed, the system use AVR single-chip to accomplish the phase detection and quadruple frequency in the front-end circuit, use the 16-bit counter T2 of MCS - 52 single-chip to count. Meanwhile, the position data is being sent to the upper PC through the serial port of MCS-52 single-chip. Use VB6.0 software to devise the monitoring interface that can dynamically display the position data of encoder. The design is very simple, and has high measuring accuracy, fast speed, which achieve150KHz, and is suitable for the situation of position and angle measurment.%为了实现对机床设备运行状态的实时监测,设计了一种基于单片机的光电编码器位置检测系统;系统采用高性能的AVR单片机对编码器的两相位置信号进行鉴相及四倍频处理,然后通过MCS-52单片机的T2计数器进行硬件计数,同时使用MCS-52单片机的串行端口将位置数据传送至上位PC机中;采用VB6.0软件设计上位机的监控界面,实时动态显示各种编码器的位置数据;试运行结果表明,该设计不仪电路简单,且计数精度高、响应速度快,达到150kHz,适用于各种位置及角度检测场合.【总页数】3页(P17-19)【作者】代杰;樊瑜瑾;张学丽;孙宏德【作者单位】昆明理工大学,机电工程学院,云南,昆明,650093;昆明理工大学,机电工程学院,云南,昆明,650093;云南科技信息职业学院,云南,昆明,650224;昆明昆开专用数控设备有限责任公司,云南,昆明,650106【正文语种】中文【中图分类】TP274【相关文献】1.位置检测装置--光电编码器 [J], 付旭东;付瀛;徐冰2.基于AVR单片机的光电编码器定长系统设计 [J], 陈立兵;樊瑜瑾;代杰;郭波江;孙宏德3.一种光电编码器位置检测系统研究与应用 [J], 李红果4.基于单片机的引俄雷达光电编码器试验检测平台设计 [J], 柳颖5.基于SOC单片机的高集成度光电编码器电路设计 [J], 黎梦泽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

“光电检测技术”课程教学研究实践

“光电检测技术”课程的教学研究与实践摘要：“光电检测技术”是光信息科学与技术专业的一门重要专业课，它所包含的内容多，涉及的知识面广，对培养学生综合运用专业知识及创新能力起着非常重要的作用。

本文根据“光电检测技术”课程教学中存在的问题，对教学内容、教学方法、和教学手段等方面提出了一些改革思路，并进行了实践教学研究。

实践表明，通过精心组织教学内容, 积极开展启发式教学, 并将课堂教学、实验教学与实践创新活动紧密联系起来, 不仅可以激发学生的学习的学习兴趣，而且有利于对学生综合运用专业知识和创新能力的培养，可以取得较好的教学效果。

关键词：光电检测技术教学研究教学实践教学改革中图分类号: o43 文献标识码：a 文章编号：1674-098x(2011)12(c)-0000-000 引言当今时代是信息化的时代,光电技术就是随信息技术发展起来的一门高度知识集中的新学科，它将光学、微电子学、精密机械、计算机科学及其它相关技术交叉融合构成一门综合性高新技术，在国民经济、国防和科学研究等各个方面有着广泛的应用，成为新技术革命时代和信息社会的重要技术支柱。

光电检测技术是光电技术中最主要、最核心的部分，它是专门用光电的方法进行各种检测、变换、处理的原理和方法的技术，具有非接触、高精度、高速度等特点，是现代检测技术最重要的手段和方法之一，是光信息科学与技术专业的一门非常重要的专业必修课，对于衔接学生以前所学的光学、激光技术和模拟数字电路技术、单片机技术等课程内容, 拓展光电类专业知识的交叉综合应用具有举足轻重的意义[1]。

学习和掌握这门课程对于提高学生素质和培养分析能力、创新能力都有重要意义。

对于地位如此重要专业课,需要在教学内容、教学方法和教学手段等方面进行探索改革, 以期进一步提高教学效果, 培养学生的创新能力,满足日益增长的光电一体化复合型人才需要[2]。

本文根据自己的教学实践和他人的研究成果，对“光电检测技术”课程的教学进行了积极的探索。

基于51单片机的光电计数器的设计

目录1.前言 12 光电计数器的系统设计 12.1 系统硬件设计 12.1.1方案选择 12.1.2仪器各部分组成 22.2 系统软件设计 33 设计原理 53.1转速计算及误差分析 53.2转速测量 63.2.1门控方式计数 63.2.2中断方式计数 73.3串行显示接口 74 软件程序的设计 84.1 1s定时 84.2 T1计数程序 84.3 频率数据采集 94.4 进制转换 104.5 数码显示 135 软件设计总体程序 156 总程序调试 217 心得体会 21参考文献 221.前言21世纪是信息时代，获取信息，处理信息，运用信息。

传感与检测技术的重要性在于它是获得信息并对信息进行必要处理的基础技术，是获取信息和处理加工信息的手段，无法获取信息则无法运用信息。

传感与检测技术是一门知识面广、综合程度高、实用性很强的专业课程。

它从传感器的基本理论入手，着重讲叙传感器的结构与感测原理，传感器是一个二端口的装置，不同的传感器输入-输出特性不同，同一传感器适应不同的被测信号呈现的特性也有所不同。

尤其当被测信号为静态信号时两种状态下，传感器的输入-输出特性完全不同。

感测技术在许多新技术、新器件里都有应用，在课程安排上，以信息的传感、转换、处理为核心，从基本物理概念入手，阐述热工量、机械量、几何量等参数的测量原理及方法。

光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。

它的理论基础是光电效应。

这类效应大致可分为三类。

第一类是外光电效应，即在光照射下，能使电子逸出物体表面。

利用这种效应所做成的器件有真空光电管、光电倍增管等。

第二类是内光电效应，即在光线照射下，能使物质的电阻率改变。

这类器件包括各类半导体光敏电阻。

第三类是光生伏特效应，即在光线作用下，物体内产生电动势的现象，此电动势称为光生电动势。

这类器件包括光电池、光电晶体管等。

光电效应都是利用光电元件受光照后，电特性发生变化。

敏感的光波长是在可见光附近，包括红外波长和紫外波长。

基于单片机和增量式光电编码器脉冲检测电路的设计

当供给Ｄ触发器的时钟信号足够高时，一般取Ａ、Ｂ通道信号最高频率的８以上，倍则在正反
图２四倍频脉冲输出状态波形图
转时，Ｂ通道信号跳变处的状态由Ｑ、，Ｑ、Ａ、Ｑ、Ｑ表示，状态固定且有序。例如，正转时，Ａ信号
ｒｒｃｄｅｃｎｎｎｍｐｏｖｓｔｅａｔ—ｎｅｆｒｎｅａｌｔｏｅｅｔｏｙｓｅ．ｏｏｏｕｔｇａｄｉｒｅｎｉｉｔｒｅｅｃｂｉｙｆｄｔｃｎｓｔｍｉｈｉｉＫｅｏｄｓ：ｎｒｍｅｔｌＰｈｔｅｅｔｉｄｒｃｎｉｎｄｒｃｎｄｓｒｍｉｔｏｉｐｓｏｔｙｗｒＩｃｅｎａｏｏｌｃｒｃＣｏｅ；ｏｕｔｎｇａｄｉｅｆｏｉｃｉｎａｉｎ；ｍｕｌｅｃｕｎｎｇｉｃｎ￣ｔｏｉｏｎ；ｒｏｏｅｒｒｃｄｅ
超前于Ｂ信号，冲计数状态分别为００、脉０１
二
在码盘正反转变化的一个周期内，正反转各
有４个脉冲输出，为表征每一个计数脉冲，需要８
０１、１０１０由于、３Ｑ、输出信号接１１１１、００，Ｑ、２Ｑ１
第２４卷第６期
２１０１年１２月
常州工学院学报
ＪｕｎｌｏａｇｈｏｎｓｔｔｆＴｅｈｏｏｙｏｒａｆＣｈｎｚｕＩｔｕｅｏｃｎｌｇｉ
ＶＯ＿４Ｎｏ．ｌ２６
Ｄｅ．０１ｃ２１

地动仪控制论文：基于单片机的地动仪控制系统设计

地动仪控制论文：基于单片机的地动仪控制系统设计摘要：为满足观众参与体验地动仪模拟地震监测过程而设计的一种地动仪控制系统。

该系统以AT89C52单片机作为主控芯片，采用L298N电机专用驱动芯片组成驱动电路控制电机的正反转，并通过光电检测对电动推杆进行准确定位，实现了地动仪模拟地震监测过程的全自动化控制。

可供多名观众同时参与体验，无需工作人员值守。

使用结果表明，该系统具有可连续运转，稳定性高，故障率低等特点。

关键词：地动仪地震监测AT89C52 L298N 电动推杆中图分类号：TP368.12文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2011）05-0038-02 候风地动仪是我国东汉科学家张衡发明的世界第一架监测地震的仪器。

当某个地方发生地震时，发生地震方向的龙口就会吐出铜球，落到下面铜蟾蜍的嘴里，人们就可以知道地震发生的方向。

在目前的一些地震展馆里，地动仪一般作为静态展示或者由工作人员采用简单的方式进行演示，观众无法参与体验地动仪监测地震的过程，大大降低了观众的参观兴趣和对展品的了解，为此设计了以AT89C52单片机为核心的地动仪控制系统，实现地动仪监测地震过程的全自动控制[1-2]。

1、系统结构和工作原理系统结构图如图1所示。

本系统由踏板震动检测电路、推杆位置检测电路、球回收检测电路、操作状态指示电路、电机驱动电路、AT89C52单片机系统和电动推杆组成。

地动仪传动机构组成如图2所示。

系统工作时，当观众踩下地震踏板发出地震信号，单片机处理后，电动推杆上升把小球推过呈喇叭状开口的下卡簧后进入到储球管，这时储球管另一端口的小球受到推力，从上卡簧被推出，从龙口掉下来，落到下面的蟾蜍口中，通过管道滚到进球口处，同时电动推杆下降，当推杆低于进球口时，小球滚回到电动推杆顶部，再由电动推杆上升把小球推至复位位置，并等待下一次的操作。

其中由高、中、低三个位置安装的光电开关对推杆进行位置检测，使推杆能够进行准确定位。

单片机中的光电传感器技术与应用

单片机中的光电传感器技术与应用在现代科技的发展中，光电传感器技术逐渐成为各个领域中不可或缺的重要组成部分。

尤其是在单片机领域中，光电传感器技术的应用越来越广泛。

本文将介绍单片机中的光电传感器技术及其应用。

一、光电传感器技术概述光电传感器技术是利用光电效应实现信号传感的技术手段。

光电传感器一般由光源、光敏元件和信号处理电路组成。

光源一般采用发光二极管（LED）或激光二极管（LD）等发光元件，光敏元件则可采用光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管等。

通过光源辐射出的光照射到光敏元件上，光敏元件会产生电信号，再经过信号处理电路进行处理，最终输出需要的结果。

二、光电传感器的分类根据不同的工作原理和应用场景，光电传感器可分为多种类型。

以下将介绍几种常见的光电传感器。

1. 光敏电阻（LDR）光敏电阻是一种能随光强度变化而改变电阻值的器件。

其工作原理是利用光敏电阻对光敏材料中光的吸收能力的变化敏感，从而改变电阻值。

它常用于光控开关、自动调光、照度计等应用场景。

2. 光敏二极管（PD）光敏二极管是利用硅（Si）或化合物半导体材料制成的特殊二极管，其PN结的面积较大，能够感受到更多的光信号。

光敏二极管常用于反射式传感器和光电隔离等应用中。

3. 光电晶体管（PT）光电晶体管是光敏元件中灵敏度最高的一种。

它通过光照射到基极端，改变电流放大电路的工作状态。

光电晶体管常用于高灵敏度的光电隔离、光电自动测距等应用中。

三、单片机中光电传感器的应用单片机中光电传感器的应用领域广泛，下面将介绍其中几个常见的应用场景。

1. 光电开关光电开关是利用光电传感器技术实现的非接触式开关，可以感知物体的接近或离开。

常见的光电开关应用场景包括自动门、自动水龙头等。

2. 光电编码器光电编码器是一种用来测量旋转运动的装置，通过光电传感器对旋转位置的变化进行检测。

光电编码器广泛应用于打印机、数码相机、机器人等设备中。

3. 光电测距光电测距是利用光电传感器检测被测物体与传感器之间的距离。

基于51单片机的光电(激光)计数器实验报告

设计题目：激光计数器小组成员：基本要求：通过阻挡激光照射接收器记一次数激光计数器原理主要是利用51单片机接收集成激光接收模块发出的数字信号，采用中断计数，然后驱动数码管显示原理描述：电路的指导思想是利用激光发射器发射激光，集成激光接收器接收此激光，并将其放大、整流形成高电平信号。

当有人或物挡住激光时，接收器没有接收到激光，接收器将输出低电平。

这个便是外部计数脉冲信号。

这个计数脉冲信号送入A T89C51单片机中进行计数控制，在经过扩展、显示驱动完成最后的显示过程。

原理图设计：主模块包括单片机最小系统和电源滤波按键复位模块USB供电模块激光接收器接入模块数码管显示驱动模块PCB图相关代码：#include "reg52.h"unsigned int led[4]={0,0,0,0};unsigned int num[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; unsigned int count=0;void delay(unsigned int time){unsigned int i;for(;time>0;time--)for(i=0;i<60;i++);}void Display(){P2=0x08;P0=num[led[0]];delay(10);P2=0x04;P0=num[led[1]];delay(10);P2=0x02;P0=num[led[2]];delay(10);P2=0x01;P0=num[led[3]];delay(10);}void main(){delay(200);P0=0xff;//初始化端口P2=0xff;IT0=1;//初始化外部中断0EX0=1;EA=1;//开总中断while(1){Display();}}void fndIorn(void) interrupt 0 {EX0=0;count++;led[0]=count/1000;led[1]=(count%1000)/100;led[2]=(count%100)/10;led[3]=count%10;EX0=1;}软件清单：Keil 、Altium Designer、STCISP调试过程与结果因为信号的产生于接收均采用的集成模块，硬件方面几乎没有调试过程，一次成功。

基于单片机的透射式光电纠偏检测装置的制作

薄钢板等可绕性带材在运行过程中出现的上述现象，是现代包装、印刷行业加工过程中不可缺少的一种控制手
段。１．透射式光电纠偏检测原理
／
、＜二二＝）、 — — — — — — — — 一一／
［＝
＼＼Ｉ凸透镜
光敏电阻
（二二）／
＼／
／
图二纠偏系统程度流程图
图一透射式光电纠偏检测原理图
透射式结构如图三所示，它的发光元件和接收元件的光轴是重合的。当发光二极管中有一定电流流过时，
纠偏系统主要由反射式高灵敏度光电传感器，单片
机控芾ｌＪ系统和直流传动部分组成。
① 反相比例放大器。反相比例放大器输出信号与输
入信号的关系为：
Ｕ一Ｒｆ× Ｕ／Ｒ
反相比例放大器具有以下几个特点：输出和输入信
的电流输出，检测输出量就可以知道不透明的物体位于
一
广东印刷２０１３．３一
一４１—
技术专栏
鞴嚣 ≈
印刷器材
、溉褥嘞糌爨蜒 — 撼张璐
或通过槽口。
运算放大器的输入电路为零，即Ｉ＋一１０运算放大器差动输入电压为零，即ｕ＋…Ｕ０

基于单片机的光伏自动跟踪系统设计

河北能源职业技术学院学报Journal of Hebei Energy College of Vocation and Technology第3期(总80期)2020年9月No.3 (Sum.80)Sep.2020基于单片机的光伏自动跟踪系统设计侯文宝，刘志坚(江苏建筑职业技术学院，江苏徐州221116)摘要：为了改善固定式光伏发电系统太阳能利用率低的情况，设计了一种光伏自动跟踪系统，单片机根据光伏板上安装的光敏电阻信号，驱动步进电机调整光伏板角度主动追踪太阳，保持太阳光强最大化，然后设计了实验平台进行验证，实验结果表明，设计的光伏自动跟踪系统能够有效提高发电效率且结构简单，具有良好的追踪精度及较高的灵敏度，应用前景广阔。

关键词：太阳能；光伏发电；自动跟踪系统；双轴跟踪中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-3974 (2020) 03-073-03Design of Photovoltaic Auto Tracking System based on Single Chip MicrocomputerHou Wenbao Liu Zhijian(Jiangsu Vocational Institute of Architectural Technology, Xuzhou Jiangsu 221116, China)Abstract: In order to improve the low solar energy utilization rate of fixed photovoltaic power generation system, an automatic photovoltaic tracking system is designed. The photoresistor installed on the photovoltaic panel drives the stepper motor to adjust the angle of the photovoltaic panel to actively trackthe sun and maintain the maximum of the sunlight intensity. The experimental platform was designed to verify the results. The experimental results show that the designed automatic photovoltaic trackingsystem can effectively improve power generation efficiency, and it has a simple structure, good tracking accuracy, high sensitivity, and practical feasibility.Key words: solar energy; photovoltaic power generation; automatic tracking system; biaxial tracking近年来，许多地方出台政策鼓励居民在屋顶自设光伏发电装置，作为电力系统的补充。

基于单片机的无线光电靶

基于单片机的无线光电靶作者：李明, 于军来源：《现代电子技术》2010年第09期摘要:高炮瞄准训练时使用的靶子,需要不断移动,并随时报告瞄准效果。

将激光器固定在炮身上,利用激光的指向性实现瞄准。

将光敏元件直接布置在靶面上,将数据采集所用的单片机及其外围电路也布置在靶子上,同时利用无线模块将采集的信息传回到地面的控制器。

由地面的控制器对靶子进行控制,并对传回的数据进行显示和语音报告。

硬件设计上采用参考光和瞄准激光进行比较做模数转换,电路简单、转换迅速。

对于较大的光斑利用软件计算出其中心点,降低对激光器的要求,也就降低了成本。

整个光电靶系统实现了便于移动、成本低和性价比高的特点,在解放军高炮某部使用效果良好。

关键词:瞄准训练; 移动靶; 无线通信; 单片机; 参考光束; A/D转换中图分类号:TP29 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)09-0021-04Microcomputer-based Wireless Photoelectricity TargetLI Ming, YU Jun(Vocational and Technical College, Dalian Fisheries College, Wafangdian 116300, China)Abstract:The target used in anti-aircraft artillery sighting and training needs to be moved unceasingly, and the aiming effect should be momentarily reported. The aiming is realized by fixing a laser on the barrel of the artillery and by the laser property of directivity. The photoconductive cell, the single chip computer and the peripheral circuit used for data acquisition are arranged on the target surface.The acquisited information is transmitted to the ground controller by the wireless module. The ground controller controls the target, displays the data and provides the pronunciation report. The A/D conversion is performed by the comparison of the reference light and the aiming laser in the hardware design. The circuit is simple and the transformation is rapid. In regard to the big light spot, its central point is calculated by the software. In this way, laser′s request is reduced, and the cost is reduced. The entire optoelectronic target system is convenient to be moved, has low cost and high cost-performance ratio. The effect of application in a certain anti-aircraft artillery unit of PLA is good.Keywords: sighting training; moving target; wireless communication; microcontroller; reference beam; A/D conversion0 引言中国人民解放军某部高炮部队,在日常训练中有一个难题,就是操炮战士瞄准移动靶标与否不好判断。

基于单片机的光电式叶片面积测量系统

电压信号通过Ｌ２Ｍ５进行放大，工作电压可在其
３０～２．３Ｖ间变化，有低输入偏执电流、部自补偿具内等特性，容易实现外围电路的设计。用ＡＣ８４进行Ｄ００ＡＤ变换，／它采用ＣＳ工艺２ＭＯ０引脚集成芯片，辨分率为８位，换时间为１０，入电压范围为０～Ｖ，转０输５
１测量原理
１１系统结构及工作原理．
测量系统如图１示。系统选用钨丝灯泡作为光所
‘ ．、
‘
源，过滤光片将滤除红外线以外的其他色光线，通再经透镜２凸透镜）聚于焦点处，在焦点处）用光（汇（利
１２测量结果误差的计算方法．
之间的平行光源中，由于ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ行光束到达透镜２的途中，有部分光线受到硬纸片遮挡，使传到光敏电阻的
收稿日期：２００９—０７—０７
系统的误差随着叶片的透光程度变换而变化，放人待测的叶片，误差计算公式为其
能实现自动测量。为此，对农业中田间叶片面积的实时测量需要，计了基于单片机的光电式叶片面积测量针设系统；阐述了系统的整体设计思路、构、结测量原理、统误差的计算及外部电路的设计。系关键词：叶片；面积测量；光电式；单片机中图分类号：Ｔ３８２；１６Ｐ６．Ｓ２文献标识码：Ａ文章编号：１００３—１８２１）４－１４－３８Ｘ（００００６０