任务17 红外测距系统设计与实现[15页]
红外线距离测量仪设计
毕业设计（论文）题目：红外线距离测量仪设计系(部)：信息工程系专业：电气自动化班级：XXXXX学生：XXX学号：XXXXXXX指导教师：XXX 职称：讲师摘要红外线距离测量是针对当前公路、街道、停车场、车库等越来越拥挤，加上存在视觉盲区，无法看见车后的障碍物，司机在倒车时很容易刮伤汽车，甚至发生事故的情况而出现的一种旨在倒车防护的汽车防撞系统。
该系统能够在汽车以较低的速度进行倒车的过程中，识别出车后部的障碍物，并能够测量车与障碍物之间的距离，在车辆与障碍物发生碰撞前，发出声光报警，提醒司机刹车。
本设计从实验研究分析的角度，分析了红外线测距原理以及国内外此类汽车倒车存在的问题，提出了目前最简单、实用的一种红外线车辆倒车距离测量实现方案，即基于AT89C52单片机为核心的红外线测距倒车测量方案。
关键词：单片机；红外线；传感器；A/D转换作者：XXX指导老师：XXXABSTRACTInfrared vehicle astern distance measurement is in view of the current road, streets, parking lot, garage, etc more and more crowded, plus exist visual blind area, can't see the car after the obstacle, the driver in the reverse is easy to scratch the car, and even the case of an accident and the emergence of an aimed at astern protective car collision avoidance system. The system can in the car at a relatively low speed of reversing the process, a recognition of the obstacles, and can be used to measure the distance between the car and the obstacles in the vehicle and obstacles before collision, send out sound and light alarm to remind the driver brake. This design from the point of view of experiment study, this paper analyzes the principle of infrared ray range at home and abroad such reverse existent problem, put forward the most simple and practical a infrared vehicle astern distance measurement implementation scheme, that is based on AT89C51 single-chip microcomputer as the core of the infrared range astern measurement scheme.Keywords: SCM; Infrared; sensor；A/D ChangeAuthor:XXXGuiding Teacher: XXX目录第一章引言 (1)第二章硬件介绍 (2)2.1红外线概述红外线概述 (2)2.1.1红外线简介红外线简介 (2)2.1.2红外传感器的分类 (3)2.1.3红外传感器的应用 (5)2.2 AT89C52单片机的概述 (6)2.3 TLC1549简介 (9)第三章红外测距的工作原理与基本结构 (11)3.1红外测距发射与接收器件简介 (11)3.2红外线测距的工作原理 (12)3.3红外测距系统的基本结构 (12)第四章红外线测距的硬件设计 (15)4.1红外测距的实现构想 (15)4.2系统和硬件结构电路图 (15)4.3各硬件的电路设计 (16)第五章红外测距的软件设计 (18)5.1系统软件的结构框图 (18)误差分析 (19)总结 (20)致谢 (21)参考文献： (22)第一章引言随着汽车工业的发展，城市汽车数量迅速增加。
简易红外线遥控系统的设计与制作
简易红外线遥控系统的设计与制作一．实验目的通过对红外线遥控电路的实际设计与制作，进一步了解红外线数据传输的基本电路形式和实现方法。
掌握红外线遥控电路的测试与调整技能。
为以后从事生产和科研工作打下坚实的基础。
二．设计任务与要求（1）设计任务根据已知条件，完成对多路红外遥控系统的设计、装配与调试。
（2）设计要求（1）工作频率：38KHZ。
（2）调制方式：红外线。
（3）遥控对象：4个，被控设备用LED分别代替，LED发光表示工作。
（4）接收机距离发射机不小于2m。
（5）在一定发射功率下，尽量增大接收距离。
三．设计原理（1）整体原理图图1 红外线遥控电路组成框图（2）编码芯片PT2262IR发射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得非常简洁。
PT2262-IR发射芯片地址编码输入有“1”、“0”和“开路”三种状态，数据输入有“1”和“0”两种状态。
由各地址、数据的不同接脚状态决定，编码从输出端Dout输出，通过红外发射管发射出去。
其编码时序波形如图2所示。
Dout输出的编码信号是调制在38kHz载波上的，OSC1、OSC2外接的电阻决定载频频率，一般电阻可在430k—470k之间选择即可。
PT2262管脚说明：A0-A111-8.10-13地址管脚，用于进行地址编码，可置为“0”，“1”，“f”(悬空),D0-D57-8.10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉Vcc18电源正端(＋)Vss9电源负端(－)TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效；OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端；Dout17编码输出端(正常时为低电平)在具体的应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节，阻值越大振荡频率越慢，编码的宽度越大，发码一帧的时间越长。
（3）译码芯片PT2272接收芯片PT2272的数据输出位根据其后缀不同而不同，数据输出具有“暂存”和“锁存”两种方式，方便用户使用。
红外测距
红外测距系统的基本结构该系统主要由红外发射电路、红外接收电路、A/D转换电路，AT89C52芯片、键盘接口电路及LCD显示电路等组成。
其组成框图如图所示红外测距系统工作流程在整个红外测距系统工作中，当系统被接入启动电源后，首先，对STM32单片机进行初始化，当单片机接收到红外传感器GP2Y0A21传输的模拟电压信号后，经过A/D转换电路，将输入单片机的模拟电压信号Vout转换为单片机可识别的数字信号，并经过电压距离转换程序，转换出要测量的距离，然后通过10次均值滤波来提高测量的精确度，最后在通过液晶显示屏LCD显示出测量结果。
为了实现红外测距，在硬件设计中，我们可以使红外发射驱动电路驱动发射头的红外二极管发出红外光，当红外光由红外接收驱动电路驱动红外接收头的光敏二极管接收到，并通过电压转换，将其转换为可测量的电压值，因为红外光的强度会随距离的缩小而增强，红外接收电路转化的电压值会随之增强。
又因为电压与距离成比例，通过对转换的电压的计算，我们可以知道红外发射模块与接收模块的距离。
我们采用LCD 显示屏动态显示变化中的距离， LCD显示器与AT89C52芯片的P0口与P2.0-2.2接口相接，在红外接收模块运动过程，AT89C52芯片内部会将电压模拟量通过A/D转换将其转化为可显示的数字量，然后通过LCD显示器显示出。
通过键盘接口可以实现距离的测量与面积的计算。
系统硬件结构电路图红外测距的硬件设计红外收发模块红外发送管是用于发送信号,经过障碍物将信号反射,红外接收管接收到反射回来的信号,然后根据信号强弱将对应的电压值显示在显示模块上,并将此时的距离记录下来。
然后整改程序，用红外收发模块进行测距，就可在显示模块上显示出红外接收管接收的信号强度对应的距离值。
如图所示GP2Y0A02YK0F有3个端口，其中VCC接信号输入，VO接MCP3001的IN+，GND接地线。
GP2Y0A02YK0F测量范围在20cm-150cm之间，测量误差小于0.5cm。
红外测距系统设计(光电系统设计)
word本科生课程论文论文题目红外光电测距系统设计课程名称光电系统设计学生某某谷幸东、郭晓龙、何志毅、胡健辉学号201211911309、10、11、12所在学院理学院所在班级电科1123班指导教师汤照目录第一章绪论11.1 红外线概述11.2 红外传感器的分类11.3 红外传感器的应用21.4 AT89C52单片机概述31.5 MCP3001简介6第二章红外测距的工作原理与基本结构82.1 红外测距传感器简介82.2 红外线测距的工作原理82.4红外测距传感器接线102.5 红外测距系统的基本结构10第三章红外测距的硬件设计113.1 红外测距的实现构想113.2 系统硬件结构电路图123.3 各硬件电路设计123.3.1 复位电路123.3.2 时钟电路133.3.3 A/D转换电路143.3.4 LCD显示电路14第四章红外测距的软件设计154.1 系统软件结构框图154.2 软件程序设计164.3 源代码16第五章仿真测试215.1系统的软件的调试仿真21第六章 PCB图及元器件清单226.1 PCB图236.2 元器件清单23第七章课程设计任务分工及个人心得体会247.1任务分工247.2 设计心得体会24第一章绪论1.1 红外线概述红外辐射俗称红外线，又称红外光，它是一种人眼看不见的光线。
但实际上它和其他任何光线一样，也是一种客观存在的物质。
任何物体，只要它的湿度高于绝对零度，就有红外线向周围空间辐射。
它的波长介于可见光和微波之间。
红外辐射的物理本质是热辐射。
物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，红外辐射的能量就越强。
研究发现，太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的，而且最大的热效应出现在红外辐射的频率X围内，因此人们又将红外辐射称为热辐射或热射线。
目前红外发射器件（红外发光二极管）发出的是峰值波长0.88uM~0.94uM之间的近红外光，红外接收器件（光敏二极管、光敏三极管）的受光峰值波长为0.88uM~0.94uM之间，恰好与红外发光二极管的光峰值波长相匹配。
《第17课 自动跟踪——红外传感器和碰撞传感器的综合应用》作业设计方案-初中信息技术清华大学版12九
《自动跟踪——红外传感器和碰撞传感器的综合应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本次作业旨在帮助学生进一步理解和掌握红外传感器和碰撞传感器的工作原理及其在自动跟踪系统中的应用。
通过实际操作，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
二、作业内容1. 制作一个简单的自动跟踪系统，要求能够根据障碍物的移动自动调整跟踪方向。
需要使用红外传感器和碰撞传感器来检测障碍物，并使用计算机编程来实现系统的控制。
2. 在制作过程中，学生需要自行设计和搭建系统框架，安装传感器，并编写相应的程序。
在程序编写过程中，学生需要理解传感器的工作原理，并能够根据实际情况进行编程。
3. 完成系统制作后，学生需要进行测试，确保系统能够正确地跟踪移动的障碍物，并记录测试结果。
三、作业要求1. 学生需独立完成作业，不得抄袭。
2. 作业中使用的所有材料和工具需自行准备，并确保安全。
3. 学生在完成作业的过程中，需要记录遇到的困难和解决方案，以便于教师了解学生的学习情况。
4. 作业完成后，需提交测试结果和遇到问题的总结报告。
四、作业评价1. 评价标准：根据学生提交的测试结果和问题总结报告，评价学生是否掌握了红外传感器和碰撞传感器的工作原理，以及是否能够正确应用这些传感器进行自动跟踪系统的设计。
2. 评价方式：教师对学生提交的作业进行批改，给出分数或评价意见。
同时，教师也可以通过学生的问题和解决方案了解学生的学习情况，给予针对性的指导。
五、作业反馈1. 学生：学生应根据教师的评价意见对作业进行修改和完善，并总结自己在完成作业过程中的收获和不足。
同时，学生还可以提出自己对课程或作业的建议和意见，以便于教师不断改进教学。
2. 教师：教师根据学生的反馈，对教学计划和内容进行适当调整，以满足学生的学习需求。
同时，教师还可以根据学生的问题和建议，改进教学方法和手段，提高教学效果。
通过本次作业，学生将能够进一步理解和掌握红外传感器和碰撞传感器的工作原理及其在自动跟踪系统中的应用，提高自己的动手能力和解决问题的能力。
红外测距【方案设计】
天津工业大学嵌入式系统设计报告【课程设计题目：红外测距】学院：电子与信息工程专业班级：电子Z1401姓名：赵旭学号：1310910418时间：一．课程设计简述课程设计目的：我们所进行的课题便是做一个简易的，精确的，近距离的距离检测仪，这也是对我们所学知识的一种考验方法，从中我们可以更系统的认识单片机，了解AD转换和红外收发模块。
内容：利用GP2Y0A21YK0F传感器作为测量组件，设计红外测距仪，具有下面的功能：1.测量范围为10cm~80cm;2.精度为1cm；3.串口显示模块；4.可以实时测量距离；意义：红外线测距仪指的就是激光红外线测距仪,红外测距仪----用调制的红外光进行精密测距的仪器，测程一般为1-5公里。
在100米以内则超声波测距更有优势,但是超声波测距的距离一般无法测量1米以内,而红外测距则可以测出这一段距离,而且有着不错的精度,在本课题中研究的就是这一类情况的红外线测距。
二．需求分析功能需求：利用GP2Y0A21YK0F传感器作为测量组件，设计红外红外测距仪，进行距离的测量。
1.通过红外测距仪可以进行实时测距。
2.可以实时将所测距离反馈到显示系统。
质量属性：1.测量范围为10cm~80cm;2.精度为1cm；设计约束：1.移植UC/OS-III操作系统，基于系统上跑程序，使用到任务间的通信机制。
2.使用自己独立画板制作的ARM/Cortex M3 最小系统板。
3.成本控制在100元以内。
4. 利用GP2Y0A21YK0F传感器作为测量组件。
三．总体方案设计系统框图：红外测距传感器功能框图：四．硬件设计硬件框图，器件选型，模块电路图五．软件设计软件框图，数据结构，模块流程图六．系统测试测试目的，测试步骤，测试结果，结果分析（务必附上实物图）七．附录扩展功能原理图，关键代码要求小四字体，1.25倍行间距。
红外测距课程设计数电
红外测距课程设计数电一、教学目标本课程旨在通过红外测距原理的学习，让学生掌握数字电路的基本知识和红外测距仪器的使用方法。
在知识目标上，要求学生了解红外线的基本特性，掌握红外测距的原理和计算方法，以及熟悉红外测距仪器的结构和操作流程。
在技能目标上，要求学生能够独立操作红外测距仪器，进行实际距离的测量和数据处理。
在情感态度价值观目标上，通过实践操作，培养学生的动手能力和团队协作精神，增强学生对科学技术的兴趣和热爱。
二、教学内容教学内容主要包括红外线的特性和应用、红外测距的原理、红外测距仪器的使用方法和操作技巧。
具体包括以下几个部分：1.红外线的基本概念和特性，红外线的产生和发射，红外线的探测和接收。
2.红外测距的原理，红外测距的数学模型，红外测距仪器的组成和工作原理。
3.红外测距仪器的使用方法，包括仪器的开机和关机，仪器的校准和调整，仪器的测量和数据读取。
4.红外测距的实际应用，包括红外测距在军事、航空航天、地质勘查等领域的应用案例。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括：1.讲授法：通过讲解红外线的基本概念、红外测距的原理等理论知识，使学生掌握基本概念和原理。
2.实验法：通过实际操作红外测距仪器，让学生亲自体验红外测距的过程，提高学生的动手能力和实践能力。
3.案例分析法：通过分析实际应用案例，使学生了解红外测距在实际生活中的应用，提高学生的应用能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：《数字电路》教材，用于学习红外线的基本概念和红外测距的原理。
2.实验设备：红外测距仪器，用于实际操作和测量。
3.多媒体资料：包括红外线的产生和发射的实验视频，红外测距的实际应用案例视频等，用于辅助教学。
4.参考书：相关的科学研究论文和书籍，用于拓展学生的知识面。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化方式进行，以全面、客观地评估学生的学习成果。
红外测距的基本结构及系统设计 红外测距的常用方法和原理是什么
红外测距的基本结构及系统设计红外测距的常用方法和原理是什么随着科学技术的不断发展，在测距领域也先后出现了激光测距、（微波）雷达测距、超声波测距及（红外）线测距等方式。
作为一种应用广泛、测量精度高的测量方式，红外测距利用红外线传播时不扩散、折射率小的特性，根据红外线从发射模块发出到被物体反射回来被接受模块接受所需要的时间，采用相应的测距公式来实现对物体距离的测量。
红外测距最早出现于上世纪60年代，是一种以红外线作为传输介质的测量方法。
红外测距的研究有着非比寻常的意义，其本身具有其他测距方式没有的特点，技术难度相对不大，系统构成成本较低、性能良好、使用方便、简单，对各行各业均有着不可或缺的贡献，因而其市场需求量更大，发展空间更广。
红外测距仪是指用调制的红外光进行精密的距离测量，测量范围一般为1-5公里。
红外线测距（传感器）有它的几个特点，远距离测量，在无反光板和反射率低的情况下能测量较远的距离；有同步输入端，可多个传感器同步测量；测量范围广，响应时间短；外形设计紧凑，易于安装，便于操作；所以它的应用价值比较高。
红外测距的常用方法和原理时间差法测距原理时间差法测距原理是将红外测距传感器的红外发射端发送（信号）与接收端接受信号的时间差t写入（单片机）中，通过光传播距离公式来计算出传播距离L。
式中c是光的传播速度为。
反射能量法测距原理反射能量法是由发射（控制电路）控制发光元件发出信号（通常为红外线）射向目标物体，经物体反射后传回系统的接收端，通过光电转换器接收的光能量大小进而计算出目标物体的距离L。
式中P为接收端接收到的能量，K为常数，其大小由发射系统输出功率、转换效率决定，d为被测目标漫反射率。
相位法测距原理相位测距法是利用无线电波段的频率，对红外激光束进行幅度调制并测定调制光往返一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算出此相位延迟所代表的距离D，此方式测量精度非常之高，相对误差可以保持在百分之一以内，但要求被测目标必须能主动发出无线电波产生相应的相位值。
红外测距【方案设计】
天津工业大学嵌入式系统设计报告【课程设计题目：红外测距】学院：电子与信息工程专业班级：电子Z1401姓名：赵旭学号：1310910418时间：一．课程设计简述课程设计目的：我们所进行的课题便是做一个简易的，精确的，近距离的距离检测仪，这也是对我们所学知识的一种考验方法，从中我们可以更系统的认识单片机，了解AD转换和红外收发模块。
内容：利用GP2Y0A21YK0F传感器作为测量组件，设计红外测距仪，具有下面的功能：1.测量范围为10cm~80cm;2.精度为1cm；3.串口显示模块；4.可以实时测量距离；意义：红外线测距仪指的就是激光红外线测距仪,红外测距仪----用调制的红外光进行精密测距的仪器，测程一般为1-5公里。
在100米以内则超声波测距更有优势,但是超声波测距的距离一般无法测量1米以内,而红外测距则可以测出这一段距离,而且有着不错的精度,在本课题中研究的就是这一类情况的红外线测距。
二．需求分析功能需求：利用GP2Y0A21YK0F传感器作为测量组件，设计红外红外测距仪，进行距离的测量。
1.通过红外测距仪可以进行实时测距。
2.可以实时将所测距离反馈到显示系统。
质量属性：1.测量范围为10cm~80cm;2.精度为1cm；设计约束：1.移植UC/OS-III操作系统，基于系统上跑程序，使用到任务间的通信机制。
2.使用自己独立画板制作的ARM/Cortex M3 最小系统板。
3.成本控制在100元以内。
4. 利用GP2Y0A21YK0F传感器作为测量组件。
三．总体方案设计系统框图：红外测距传感器功能框图：四．硬件设计硬件框图，器件选型，模块电路图五．软件设计软件框图，数据结构，模块流程图六．系统测试测试目的，测试步骤，测试结果，结果分析（务必附上实物图）七．附录扩展功能原理图，关键代码要求小四字体，1.25倍行间距。
红外测距传感器的原理与设计最终版
红外测距传感器的原理与设计摘要：现代科学技术的发展，进入了许多新领域，而在测距方面先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。
为了实现物体近距离、高精度的无线测量，我采用红外发射接收模块作为距离传感器，单片机作为处理器，编写A/D转换、显示以及与PC机的通信程序，开发了一套便推式的红外距离测量系统，系统可以高精度的实时显示所测的距离，并且可以将距离量通过串口发送到PC机显示处理、本系统结构简单可靠、体积小、测量精度高、方便使用，另外本系统形成了一套完善的软硬件开发平台，可以进行扩展、移植和做进一步的开发。
关键词：红外测距；68HC11E1；A/D转换；Principle and design of the infrared distance sensor Abstract：The development of modern science and technology, into many new areas, has a laser The development of modern science and technology, into many new areas, has a laser range finder in the ranging aspects, ranging of microwave radar, ultrasonic ranging and infrared ranging. In order to achieve the objects at close range, high-precision wireless measurement, I used the infrared transmitter receiver module as the distance sensor, microcontroller as the processor to write the A / D conversion, display and communication with the PC program, developed a will to push infrared distance measurement systems, high-precision real-time system can display the measured distance, and distance measuring can be sent through the serial port to a PC display processing, the system structure is simple and reliable, small size, high accuracy, ease of use, while this system the formation of a complete set of hardware and software development platform can be extended, transplantation, and further development.Key words:Infrared distance; 68HC11E1; A / D conversion;一、绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2红外线简介 (1)1.3红外线传感器概述 (2)1.3.1 红外线传感器系统介绍 (2)1.3.2 红外线传感器的分类 (3)1.3.3 红外线传感器的应用 (6)二、红外测距的方法和原理 (7)2.1几种红外测距原理及选择 (7)2.1.1 相位测距原理 (7)2.1.2 PSD测距原理 (9)2.1.3 带运动机构的双象比较法原理 (9)2.1.4 时间差测距法原理 (9)2.1.5 反射能量法原理 (9)2.1.6 红外测距原理的选择 (9)2.2红外测距系统的工作原理 (9)三、红外测距的基本结构及系统框图 (11)3.1红外测距的过程 (11)3.2红外测距系统框图 (11)3.3主要元件分析 (12)3.3.1 红外线发射器件 (12)3.3.2红外线光敏二极管 (13)四、红外测距硬件电路设计 (14)4.1单片机最小系统 (14)4.2红外发射电路设计 (16)4.3红外接收放大电路设计 (17)4.4电源电路 (19)4.5数码管显示电路 (21)五、软件模块设计 (23)5.1程序设计步骤 (23)5.2软件设计框图： (23)5.3红外测距A/D转换程序 (24)六、测量精度分析 (26)[参考文献] (27)附录 (28)致谢 (28)1.1 设计背景在基础学科研究中，传感器具有突出的地位。
红外测距仪
LCD12864显示不正常，就进行单独的显示模块的调试，还是显示不正常，就开始查电路的焊接口，发现在焊接LCD12864的引脚口全都焊接反了，这是在焊接电路时的失误，对应管脚没有查清楚就急忙开始动手了，后来将LCD12864反过来安装，显示正常了，但是最后还需要调整电路的焊接，给自己增加了工作量，这是不应该的。
5.可以实现面积的测量；
6.具有RS232通信接口。
三、时间安排
第一周：
星期一～星期二：布置任务，熟悉资料，确定仪表的功能要求、性能指标。熟悉实验板原理图和印刷板图。
星期三～星期五：进行仪表的方案选择，确定主要芯片、工作方式、输入输出信号的接口方式、键盘和显示方式、以及通信方式。进行硬件设计和元器件选择，画出硬件原理图。
因此，对于已经写好的程序框图，大体上的思路就很清晰了，对于程序中的一些小细节的地方才是最能锻炼我们编程能力的地方，程序总共有几块，AD转换程序模块，LCD12864显示程序模块，主程序数据处理和控制模块。分开编写能提高编写的正确率，并且好查找错误。
红外测距仪的程序参见附录二。
C语言具有一下一些优点:
第一周是上网查找资料，设计产品性能指标，硬件电路图的阶段，对于红外测距仪，我们一致认为选择好传感器才是关键！于是在网上开始查找相关传感器，由于激光传感器过于昂贵而相对较为便宜的其测量距离却相当短，最终在我们深思熟虑之下，还是决定选择性价比比较高的红外传感器——夏普GP2Y0A21YK0F！这款红外测距传感器是被用于机器人使用的，其测量距离只在10CM-80CM之间，虽然与实际的红外测距仪相差较大，但已经足够我们使用和理解其中共组原理了。最关键的部分解决了，其他部分就相对简单！由于这款传感器输出的是非线性模拟信号，因此我们要对其进行线性化处理，然后进行AD转换，再通过单片机实现各种功能！这样我们的系统框图边设计好了！当然在此之前我们便确定了我们设计产品所应当实现的功能！而且听取老师的建议不仅能实时显示距离，还能测长，宽后自动计算出面积！最后便剩下硬件框图的设计！由于上学期我们已经学会了使用protel软件，而我们的题目所用硬件并不是很多，这部分工作很快便完成了。但其中任然有些许小错误，经过2位老师的指导也使我们成功改正了错误，使我们的硬件框图准确无误，为我们后面的程序设计和焊接埋下了深厚的基础！
红外探测系统课程设计
摘要红外探测器(Infrared Detector)是把接收到的红外辐射转换成一种便于计量的物理量的器件,将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。
红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波，人眼察觉不到。
要察觉这种辐射的存在并测量其强弱，必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。
一般说来，红外辐射照射物体所引起的任何效应，只要效果可以测量而且足够灵敏，均可用来度量红外辐射的强弱。
现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。
这些效应的输出大都是电量，或者可用适当的方法转变成电量。
关键词：探测；红外辐射；红外热效应目录1 绪论 (1)2 课程设计内容及要求 (2)2.1 课程设计的目的及意义 (2)2.2 课程设计任务与要求 (2)2.3 课程设计所需元器件 (2)2.4 课程设计技术指标 (2)3 主要部件工作原理 (3)3.1 火焰传感器 (3)3.2 晶振电路 (3)3.3 复位电路 (4)4 系统设计 (5)4.1 系统原理图设计 (5)4.2 系统流程图设计 ............................................................................. 错误!未定义书签。
4.3 系统程序设计 ................................................................................. 错误!未定义书签。
5系统仿真与实物制作 . (8)5.1系统调试与仿真 (8)5.2实物制作 (8)5.3实物调试 (10)5.4数据测试 (10)6 总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1 绪论红外探测器是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。
1800年,英国人赫婿尔用水银温度计发现红外辐射。
1821 年, 塞贝克发现温差电效应, 之后把热电偶、热电堆用于红外探测器。
红外倒车雷达测距系统设计
技术交流Digital Space P.235图1系统框图本设计的最困难的是程序编码和硬件电路调试部分，程序编码部分的软件是用C 语言写的，C 语言是比较简单的，它编写起来犹如小说一样，极其容易了解，并且测试、调试也比较快速。
编写的时候每个程序都是一个特定函数，不同模块使用不同的函数建立，使用时只要调度特定函数便可，最后再把所有的函数通过主函数连接起来。
实物电路的构建需要各个支路电路的设计，这个过程的关键在于支路电路元件连接和主电路于支路电路的关系组建。
2 系统软件设计2.1 系统软件总体设计单片机接入电源后初始化，提取传感器中温度数据并显示，然后根据按下按键，进入相应的功能。
当用户按下设定按键后，单片机通过程序判定并在液晶屏上显示进入设定状态。
其后根据加减按键设定阀值温度，最后在液晶屏上显示。
其后根据设定的阀值与环境温度进行对比判定是否符合报警的条件以及降温电路是否开启。
2.2软件调试功能多样的数字设计系统都是以单片机为核心，多个函数的子程序连续调用和创建联系会使得在修改和测试时出现各式各样的问题。
子程序的函数编写不仅仅需要信心和信心还需要技巧，只有努力不懈的调试，才能最终完成系统程序的要求。
以下记录了我在程序编写和调试时遇到的问题：问题：进入程序后，液晶LCD 有电源但是屏幕亮度过高或者无法显示。
解决：开始时对延时子程序做了修改，能够解决无法显示的问题。
而后，由于是动态扫描显示温度信息，动态扫描的速度太快，如果不在返回时，屏蔽掉最后的附加，就会出现一种亮度过高的现象，所以在显示的最后我加入了屏蔽，最终这个问题得以解决。
3 硬件调试系统基于单片机控制电路，整个电路系统只要出一个错误，对相关线的检测和系统运行造成很大的影响甚至毁坏电路，所以在焊接电路时必须注意，否则会有虚焊，元器件损坏等，就会造成系统电路发生短路。
在设计和调试系统中，出现了很多问题。
现在想来，大部分问题都是自己粗心造成都是可以避免的。
红外测距讲稿
红外测距报告一．红外测距原理1.本设计测距方法是光强发测距，即由红外发光管发出一定强度的950nm 红外光，经A4白纸（障碍物）反射后，由红外接收管接收反射的红外光，根据接收到的红外光的强弱来判断距离前方的距离。
因为红外接收管接收到的红外光的强度是随A4白纸（障碍物）的距离变化而变化的，这是因为距离越近则反射回来的红外光就越强，距离越远则反射回来的红外光就越弱。
二．电路设计1.红外发射电路原理与组成：红外发射电路基本是由一个S8050三极管构成的共发射极电路，上图中使三极管工作于开关状态，用单片机在发射控制端产生1KHZ方波信号控制红外管的发射，红外发光管将间隙发出950nm长度的红外线。
采用1KHZ的PWM信号控制的原因在于可以加大红外发光管的电流,因为PWM信号使得其管子的总功耗（工作电流）并不大，而不至于使红外发光管因功耗过大，温度升高而损坏管子，从而使红外管可以发出更强的光，可以使测量距离变远。
2.红外接收电路原理与组成：红外接收二极管在无阳光或无红外的光照射时反向电阻非常大，有阳光或含红外的光照射时其电阻非常小，故红外接收二极管的电流是随红外光线强度的变化而变化的。
上图红外接收电路是由LM358组成的同向信号放大电路，对红外接收二极管感应到的波长在940nm的红外光信号所产生的微弱电信号进行放大。
通过对R4和R5阻值的调整，可以对放大倍数进行调整，放大倍数公式为Vo=Vi(1+R5/R4)。
3.单片机最小系统与AD采集原理与组成：上图是由STC12C5A60S2为控制器组成的单片机最小系统，采用24M晶振，经过12分频后为2M，复位电路采用手动按钮复位，即高电平复位，就是在复位输入端RST上加入高电平，如果RST引脚维持超过2个机器周期的高电平，那么内部寄存器将会被初始化。
上电复位的工作过程是在加电时，复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号，此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而逐渐回落，即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。
红外测距
课程设计题目红外测距二级学院专业班级学生姓名学号指导教师摘要现代科学技术的发展，进入了许多新领域，而在测距方面先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。
为了实现物体近距离、高精度的无线测量而采用了红外发射接收模块作为距离传感器，单片机作为处理器，编写A/D转换和显示程序，完成了一套便推式的红外距离测量系统，系统可以高精度的实时显示所测的距离，本系统结构简单可靠、体积小、测量精度高、方便使用。
关键词：红外测距； A/D转换；实时显示；目录一、概述 (3)1.意义： (3)2.小组的工作分配： (3)3.系统主要功能 (3)二、硬件电路设计及描述 (3)1.方案及设计思想： (3)2.电路原理图 (5)3.芯片资料： (6)4.元件清单： (8)三、软件设计流程及描述 (9)1.模块层次结构图 (9)2.程序流程图 (11)3.源程序代码 (11)1602显示模块程序: (11)红外测距模块程序: (13)四．测试 (17)五．总结 (18)1.小组总结............................................................................................. 错误！未定义书签。
2.个人总结.............................................................................................. 错误！未定义书签。
参考文献: . (18)一、概述1.意义：距离，是个很微妙的东西，因此人们就会用具体的数值来表示。
于是就有了人工测量，而在现今社会，人们已经与高科技接轨，便有了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。
我们所做的课题便是红外线测距，而做此课题不为其他，只为自己动手，做一个简易的，精确的，近距离的距离检测仪，这也是对我们所学知识的一种考验方法，更多的是更系统的认识单片机，了解AD转换和红外收发模块。
红外测距课程设计 精品
课程设计题目红外测距二级学院专业班级学生姓名学号指导教师摘要现代科学技术的发展，进入了许多新领域，而在测距方面先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。
为了实现物体近距离、高精度的无线测量而采用了红外发射接收模块作为距离传感器，单片机作为处理器，编写A/D转换和显示程序，完成了一套便推式的红外距离测量系统，系统可以高精度的实时显示所测的距离，本系统结构简单可靠、体积小、测量精度高、方便使用。
关键词：红外测距； A/D转换；实时显示；目录一、概述 (3)1.意义： (3)2.小组的工作分配： (3)3.系统主要功能 (3)二、硬件电路设计及描述 (3)1.方案及设计思想： (3)2.电路原理图 (5)3.芯片资料： (6)4.元件清单： (8)三、软件设计流程及描述 (9)1.模块层次结构图 (9)2.程序流程图 (11)3.源程序代码 (11)1602显示模块程序: (11)红外测距模块程序: (13)四．测试 (17)五．总结 (17)1.小组总结............................................................................................. 错误！未定义书签。
2.个人总结.............................................................................................. 错误！未定义书签。
参考文献: .. (18)一、概述1.意义：距离，是个很微妙的东西，因此人们就会用具体的数值来表示。
于是就有了人工测量，而在现今社会，人们已经与高科技接轨，便有了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。
我们所做的课题便是红外线测距，而做此课题不为其他，只为自己动手，做一个简易的，精确的，近距离的距离检测仪，这也是对我们所学知识的一种考验方法，更多的是更系统的认识单片机，了解AD转换和红外收发模块。
基于51单片机的红外测距仪的设计与实现
基于51单片机的红外测距仪的设计与实现本文介绍的是一种基于51单片机的红外测距仪的设计与实现。
该测距仪可用于精确测量物体到距离范围内的距离，适用于工业控制、智能家居、安防等领域。
1. 系统概述该系统基于51单片机，采用红外传感器进行测距。
传感器接收到反射回来的红外信号后，通过单片机的处理，计算出物体与红外传感器的距离，并通过显示屏展示出来。
2. 系统设计系统由红外传感器模块、51单片机模块和显示屏模块组成。
下面分别介绍：（1）红外传感器模块该模块采用红外线传感器GP2Y0A02YK0F，该传感器可以实现1.5-15cm的测距范围。
传感器工作电压为5v，输出信号为模拟信号。
（2）51单片机模块该模块采用STC89C52单片机，由于系统只需要进行简单的计算，而且运算速度不需要太快，因此选择了这款单片机。
系统通过单片机的ADC模块读取红外传感器的模拟信号，并通过计算获得具体的距离数据，再通过串口通信输出到PC机。
（3）显示屏模块该模块采用一块16*2字符液晶屏，并通过单片机控制显示距离结果。
3. 系统实现系统实现步骤如下：（1）系统初始化单片机需要初始化计时器、串口和ADC模块。
（2）红外测距传感器可以输出模拟信号，单片机通过ADC模块进行转换，得到具体的电压值。
然后通过公式计算距离。
（3）显示距离数据将距离数据通过串口发送到PC机，并在显示屏上显示出来。
PC机通过串口读取数据，将数据显示到PC机软件界面中。
4. 系统特点该系统具有以下特点：（1）测量距离的精度高，可以测量1.5-15cm的距离范围。
（2）系统成本低，易于实现和制作，适用于大规模生产。
（3）系统体积小，方便携带和安装。
5. 结论本文介绍的基于51单片机的红外测距仪可实现高精度的距离测量，成本低、易于实现，适用于工业控制、智能家居、安防等领域。
《第17课 自动跟踪——红外传感器和碰撞传感器的综合应用》作业设计方案-初中信息技术清华大学版12九
《自动跟踪——红外传感器和碰撞传感器的综合应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本次作业旨在让学生通过设计和制作一个红外传感器和碰撞传感器综合应用的自动跟踪小车，了解和掌握红外传感器和碰撞传感器的工作原理以及综合应用。
通过本次作业，学生能够掌握信息技术的基本操作技能，并培养团队协作和创新能力。
二、作业内容1. 小组合作，选择合适的材料和工具，设计和制作一个自动跟踪小车。
小车应具备基本的运动功能，并能根据红外传感器的感应进行自动跟踪。
小车应包括至少两个红外传感器和一个碰撞传感器。
2. 小组需根据课程所学知识，合理设置红外传感器的感应距离和碰撞传感器的灵敏度，以确保小车的安全和正常运行。
3. 在制作过程中，小组需记录遇到的困难和问题，并尝试通过信息技术手段解决。
4. 制作完成后，小组需提交一份作业报告，包括小车的外观设计、功能介绍、使用方法和注意事项等。
三、作业要求1. 小组作业时应遵守安全操作规范，确保人身和财产安全。
2. 小组需选择合适的材料和工具，避免浪费。
3. 作业报告应清晰、完整，能够让其他小组了解小车的结构和功能。
4. 鼓励创新和尝试，但需注意操作安全和可行性。
5. 按时完成作业，并在提交作业报告时注明完成时间。
四、作业评价1. 评价标准：小车的制作质量和功能、报告的完整性和清晰度、遇到问题的解决能力等。
2. 评价方式：小组自评、小组互评和教师评价相结合。
3. 评价结果将作为学生平时成绩的参考，以激励学生积极参与和创新实践。
五、作业反馈1. 学生应认真听取其他小组的意见和建议，及时改进和完善自己的作品。
2. 教师应及时反馈评价结果，并对学生在制作过程中遇到的问题进行解答和指导。
3. 学生对评价结果有异议的，可向教师提出申诉，教师将进行核实和调整。
4. 通过作业反馈，鼓励学生继续探索信息技术领域的奥秘，激发他们对信息技术的兴趣和热爱。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标通过本次作业，学生应能够：1. 熟练掌握红外传感器和碰撞传感器的工作原理和设置方法；2. 理解红外传感器和碰撞传感器在自动跟踪系统中的应用；3. 能够独立完成红外传感器和碰撞传感器的综合应用设计；4. 培养独立思考和解决问题的能力。
《第17课 自动跟踪——红外传感器和碰撞传感器的综合应用》作业设计方案-初中信息技术清华大学版12九
《自动跟踪——红外传感器和碰撞传感器的综合应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生将能够：1. 熟练掌握红外传感器和碰撞传感器的工作原理和应用；2. 了解如何将这两种传感器进行组合，实现自动跟踪功能；3. 掌握使用编程软件进行编程的基本方法。
二、作业内容1. 任务一：制作自动跟踪装置学生需要利用红外传感器和碰撞传感器，结合所学的编程知识，设计并制作一个简单的自动跟踪装置。
要求能够根据物体的移动，自动调整装置的角度和方向，实现对物体的跟踪。
学生需提交一份设计报告，描述装置的原理、结构、功能及实现方法。
2. 任务二：编程测试学生需要使用编程软件，对制作的自动跟踪装置进行编程测试。
要求能够根据物体移动的轨迹，控制装置进行相应的动作，如调整角度、方向等。
学生需提交一份测试报告，描述测试过程、结果及改进方案。
三、作业要求1. 任务一和任务二均需独立完成，不能抄袭或盗用他人成果；2. 提交的设计报告和测试报告需清晰、准确地描述自己的成果；3. 作业应在规定时间内完成，如未能按时提交，将视情况给予一定惩罚；4. 鼓励创新，学生可根据自己的理解和想法进行设计，不必拘泥于课本知识。
四、作业评价1. 评价标准：根据学生提交的设计报告和测试报告，对其原理分析、结构设计、功能实现及报告书写等方面进行评价；2. 评价方式：采取教师评价和学生互评相结合的方式，综合评定学生的作业成绩；3. 优秀作品：对于优秀的作业，将给予一定的奖励，并在班级或学校范围内进行展示。
五、作业反馈1. 学生：在完成作业后，学生应认真阅读教师批改意见，根据反馈进行修改和完善；2. 教师：根据学生作业的完成情况，及时调整教学策略，加强重点、难点的讲解和辅导；3. 家长：家长应积极配合教师工作，与孩子共同学习、共同进步。
通过本次作业，学生将进一步巩固所学知识，提高实践能力，为后续的学习和探索打下坚实的基础。
同时，教师也应不断反思和总结，提高教学水平，为学生的成长提供更好的支持和服务。
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面向物联网的CC2530与传感器应用开发
任务17 红外测距系统设计与实现
目录 Contents
项目场景说明 距离传感器 Sharp红外传感器 项目实践
Education Solutions
Internet+
项目场景
பைடு நூலகம்
红外线测距仪指的就是激光红外线测距仪,红 外测距仪----用调制的红外光进行精密测距的 仪器，测程一般为1-5公里。在100米以内超 声波测距更有优势,但是超声波测距的距离一 般无法测量1米以内,而红外测距则可以测出 这一段距离,而且有着不错的精度。
“飞行时间法”（flying time）是通过发射特别短的并测量此光脉冲从 发射到被物体反射回来的时间，通过测时间间隔来计算与物体之间的距 离。
距离传感器根据其工作原理的不同可分为光学距离传感器、红外距离传 感器、超声波距离传感器等多种。
09:43 / 5
红外传感器测距原理
Sharp的红外传感器都是基于一个原 理，三角测量原理。
开始
定义状态变量 和数组
初始化系统时钟
初始化LED
初始传感器
距离赋值
距离不为0
是
否
串口缓存数据
串口缓存数据
串口打印信息
初始化串口
延时1s
09:43 / 12
项目实现
距离模块初始化
void stadiometry_init(void) { APCFG |= 0x10; P0SEL |= 0x10; P0DIR &= ~0x10; ADCCON3 = 0xB4; ADCCON1 |= 0x30; }
09:43 / 3
任务目标
某公司要生产一款红外测距设备，该设备使用GP2D12红外测距传 感器对1米以的距离的进行测量，测量到的数据通过串口上传到上位 机设备。
09:43 / 4
距离传感器
距离传感器，又叫做位移传感器，是传感器的一种，用于感应其与某物 体间的距离以完成预设的某种功能，目前以得到相当广泛的应用。
Sharp GP2D12的输出曲线图
图中，可以看到，当被探测物体的 距离小于10cm的时候，输出电压 急剧下降，也就是说从电压读数来 看，物体的距离应该是越来越远了。 但是实际上并不是这样的。
09:43 / 7
GP2D12产品参数
09:43 / 8
目录 Contents
项目场景说明 距离传感器 Sharp红外传感器 项目实践
项目思考
Sharp的红外传感器的测量原理？ 红外测距传感器在生活中还有那些用途？
09:43 / 15
//模拟 I/O 使能 //端口0_4 功能选择外设功能 //设置输入模式 //选择AVDD5为参考电压；12分辨率；P0_4 ADC //选择ADC的启动模式为手动
09:43 / 13
项目实现
模块获取数据
float get_stadiometry_data(void){
unsigned int value;
ADCCON3 = 0xB4;
//选择AVDD5为参考电压；12分辨率；P0_4 ADC
ADCCON1 |= 0x30;
//选择ADC的启动模式为手动
ADCCON1 |= 0x40;
//启动AD转化
while(!(ADCCON1 & 0x80));
//等待ADC转化结束
value = ADCL >> 2;
红外发射器按照一定的角度发射红外 光束，当遇到物体以后，光束 会反射 回来，如图所示。反射回来的红外光 线被CCD检测器检测到以后，会获得 一个偏移值L，利用三角关系，在知道 了发射角度a，偏移距L，中心矩X，以 及滤镜的焦距f以后，传感器到物体的 距离D就可以通过几何关系计算出来 了。
09:43 / 6
value |= (ADCH << 6)>> 4;
//取得最终转化结果，存入value中
if((value >= 86)&&(value <= 750)){
return (2547.8/((float)value*0.75-10.41)-0.42); //获取距离
}else{return 0;}
}
09:43 / 14
Education Solutions
Internet+
项目分析
本项目通过距离传感器GP2D12获取传感器与阻挡物之间的距离， 并将采集到的距离值通过串口输出到上位机程序，1S更新一次。
CC2530
距离传感器
串口
09:43 / 10
项目硬件图
距离传感器原理图
09:43 / 11
距离传感器程序逻辑