红外测距系统设计(光电系统设计)
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。
基于单片机的红外测距系统设计
基于单片机的红外测距系统设计保密类别编号 20100802041武汉大学珞珈学院毕业论文基于单片机的红外测距系统设计系别电子信息科学系专业通信工程年级10级02班学号20100802041姓名钱源指导教师崔黎武汉大学珞珈学院2014 年5 月22 日摘要现代科学技术的发展，进入了很多新领域，而在测距方面先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外光测距。
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。
红外测距的探测距离较短，一般在几十厘米之内，本文介绍的一种基于AT89C52单片机设计的红外测距仪，可以测量距离。
首先，在绪论中，介绍了红外线及红外传感器的分类和应用、AT89C52单片机的应用与说明以及MCP3001芯片的简介。
其次，阐述了与红外测距的工作原理基本结构，对红外测距传感器也做了详细说明。
再次，介绍了红外测距的硬件设计和软件设计。
在硬件设计中，介绍了红外测距实现的构想，给出红外测距硬件电路原理图，并说明了红外测距传感器、键盘、A/D转换电路、LCD显示电路工作原理及AT89C52单片机的管脚分配。
在软件设计中，说明了整个程序流程及各程序设计的函数。
最后，是对整个设计的结论，说明了红外测距实现的可行性。
关键词：红外测距 A/D转换实时显示红外线单片机第1章绪论红外线（Infrared）是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，其波长在760纳米（nm）至1毫米（mm）之间，是波长比红光长的非可见光。
所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。
现代物理学称之为热射线。
医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。
含热能，太阳的热量主要通过红外线传到地球。
它的波长介于可见光和微波之间，范围大致在0.75μM~1000μM的频谱范围之内。
红外线遥控测距电路设计 (2)
红外线遥控测距电路设计 (2)1 综述光是一种电磁波，它的波长区间从几个纳米到 1 毫米左右。
人眼可见的只是其中一部分，我们称其为可见光，可见光的波长范围为 380nm ～ 780nm ，可见光波长长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，其中波长比红光长的称为红外光。
红外测距原理和雷达测距原理相似，是发射红外线然后测量回波时间，光速乘以时间再除以2就得到距离。
于光速很快，而红外测距仪一般测量距离比较短，用常规的脉冲法常常因为时间过短而无法测量，所以一般是将红外线发射功率调制上一个较低的频率，然后测量回波与发射波的相位差，根据相位差可以计算出回波时间。
因其快速高效日益引起人们的重视。
12 红外线测距原理本章重点在于对红外线的基本特征进行分析，研究其特点及发生条件并按不同分类方法对其进行分类，进一步研究红外线的机理，进一步说明红外线在生产生活中的应用。
红外线简介红外线的定义在红光以外的光波叫做红外线，波长为微米，在红外线中又分为远红外线(又叫长波红外线)、中波红外线、短波红外线。
其中波长8—14微米的远红外线对人极具保健功能，又被誉为育成光线，也叫生命光线。
在红光以外的光波叫做红外线，波长为微米，在红外线中又分为远红外线(又叫长波红外线)、中波红外线、短波红外线。
其中波长8—14微米的远红外线对人极具保健功能，又被誉为育成光线，也叫生命光线。
红外线的特点1）波长较大，容易发生衍射现象，可以穿过云雾和烟尘； 2）红外线有较强的热效应，可以用来红外加热；3）任何物体都在不停的发射红外线，可应有到夜视仪技术；最后，红外线发射的强度与物体的温度有关，在医学上红外成像仪用来检查病人的身体发病部位就是应用了这个特点。
23 红外测距的基本原理本章重点在于对红外线测距的基本特征进行分析，研究其特点及发生条件并按不同分类方法对其进行分类，进一步研究红外线测距的机理，进一步说明红外线测距的方法，最后分析红外线测距电路的实现。
毕业设计43智能红外检测系统设计
第一章绪论1.1课题研究的背景随着人类知识的积累和工业生产技术的发展，人类对自然的控制与加工能力越来越强。
在人类社会的各个领域，从工业、农业、商业、国防、通信、交通运输、科学技术直到文化娱乐、教育、医疗乃至家庭生活的每一个角落，自动化设备、智能仪器仪表正延展着人们的感官，精确地执行人的命令，实现着人们过去可望而不可及的愿望。
由于微处理器生产成本的下降，目前各种自动化设备和智能仪器仪表的核心部件通常是由专用的微处理器构成。
这些专用的微处理器在我国一般称为单片机，国外称为微控制器。
单片机广泛用于自动化控制设备、消费电子产品、智能仪器仪表等领域，尤其是在新型智能化小产品开发方面，几乎是单片机一统天下。
单片机是一类特殊的微处理器，它内部的硬件结构与一般为微处理器相同的是都有控制器、运算器和各种专用寄存器。
控制器将时钟振荡器产生的方波脉冲按固定的时间顺序分配给芯片内的各个部件，即产生节拍。
在节拍的作用下控制器按程序计数器中的地址从程序存储器中取回指令进行译码，运算器和各种专用寄存器则根据译码在控制器的控制下有条不紊地进行数据的传递和运算处理。
单片机的应用，打破了人们的传统设计思想。
原来需要使用模拟电路、脉冲数字电路等部件来实现的功能，在应用了单片机以后，无需使用诸多的硬件，可以通过软件来解决问题。
目前单片机已经成为科技、自控等领域的先进控制手段，在人类日常生活中的应用也非常广泛。
(1)工业过程控制中的应用。
单片机的I/O口线多，操作指令丰富，逻辑操作功能强大，特别适用于工业过程控制。
单片机可作主机控制，也可作分布或控制系统的前端机。
单片机具有丰富的逻辑判断和位操作指令，因此广泛应用于开关量控制、顺序控制以及逻辑控制。
(2)家用、民用电器中的应用单片机价格低廉、体积小巧、使用方便，广泛应用在人类生活中的诸多场合，如洗衣机、电冰箱、空调器等。
(3)智能化仪器、仪表中的应用单片机可应用于各类仪器、仪表和设备中，大大地提高了测试的自动化程度与精度，如智能化的示波器、计价器、电表、水表等。
红外光电探测器的设计PPT课件
图片6
积件 2-2-3：集成电路LM567结构及应用
图片7
积件 2-2-3：集成电路LM567结构及应用
VT2和VT3构成直接耦合正反馈振荡电路，B为40KHz超声发射器件，并兼振荡电路 反馈先频元件。因此，此电路可准确地振荡于超声发射器件的中心频率40KHZ。 VT1和R2、C1组成500ms延时电路。R1、VD1是C1的放电通路，当按下发射键S 时，VT2构成的振荡电路工作，发出超声波，同时，电源通过R2向C1充电，当C1 上的电位充到1.4V时(约经过500ms),VT1导通,VT2基极以及VT3集电极电位下降 为0.3V左右,振荡器停止工作,当松开发射键S时,C1通过VD1和R1迅速放电,为下一 次发射作好准备.VD3和R4构成发射指示电路,当按发射键时,VD3发光。 (图4)为接收电路。CMOS非门D1~ D3由R1偏置为线性放大器，总增益可达60bB 以上，由于CMOS电路的输入阻抗较高，故能够很好与超声接收器件匹配。放大后 的信号由C1耦合给锁相环译码器LM567的输入端3脚。当输入信号的频率落在其中 心频率上时，LM567的逻辑输出端8脚由高电平变为低电平。
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。
任务17 红外测距系统设计与实现[15页]
![任务17 红外测距系统设计与实现[15页]](https://img.taocdn.com/s3/m/188733c51711cc7930b71648.png)
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。
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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
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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; }
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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。
基于单片机的红外测距系统设计 PPT
实物图
武汉大学珞珈学院本科毕业论文答辩
各位老师的支持！
谢谢
三、本课题设计
• 4.4 AT89C52单片机最小系统 • 对接收到数据按照输入程序进行计算并将得出结 果交给显示模块显示出来 • AT89C52单片机属于AT89C51单片机的增强型 • 单片机和时钟电路，复位电路构成最小的单片机 系统
三、本课题设计
• 时钟电路 • 时钟电路为单片机提供运行时钟，如果运行时钟 为0，单片机就不工作，时钟电路控制着单片机的 工作步骤。 • 复位电路 • 按钮按下，使单片机复位。
基于单片机的红外测距系统设计
姓 名 ： 钱源 指导教师： 崔黎 专 业 ： 通信工程 学校：武汉大
一、课题研究的背景和意义 二、本课题研究的目的 三、本课题设计 四、总结
一、课题研究的背景和意义
• 红外测距一般具有精确度和分辨率高、抗干扰能 力强、体积小、重量轻等优点，因而应用领域广、 行业需求众多，市场需求空间大。
二、本课题研究的目的
• 我们所做的课题便是做一个简易的，精确的，近 距离的距离检测仪，系统的认识单片机，了解AD 转换和红外收发模块，尽可能地提高精确度，减 弱环境影响，增强红外线测距的能力，使红外测 距的更广泛的在生活中应用。
三、本课题设计
• 反射能量法：此方案是用 红外线在空气中传播会发 生规律的能量衰减的原理， 红外模块发射并接收信号， 将接收的信号强度经过AD 转换，在单片机中根据电 压记录关系函数转换为距 离，并在LED中显示出来。
图3.1 反射能量法原理图
三、本课题设计
• 红外测距系统的基 本结构 • 该系统主要由红外 测距传感器、A/D转 换电路，AT89C52芯 片、复位电路，时 钟电路和LCD显示电 路等组成。
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。
红外测距系统设计
程序如下 :
AD Transfபைடு நூலகம்r
banksel ADCON0 bsf ADCON0 , GO ;开始转换
AD Wait btfsc ADCON0 , GO goto AD wait
;检查转换是否完成 ;若否 ,继续等待
movf ADRESH ,W
;若完成读取结果至 W
return
图 5 红外测距曲线图
参考文献 :
[1 ] 何信龙 ,李雪银. PIC16F87X 快速上手 [ M ] . 清华大学出版
社 ,2002.
(郁红编发)
© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
SONG Yi2qun , DU Hua2sheng , DONG Er2bao
(University of Science and Technology of China , Hefei 230027 , China) Abstract : This article introduces a kind of range2measurement system in mobile robot based on PIC microcontroller and infrared sensor. It pre2 sents the hardware configuration , the electric circuit design and the software design. It is proved by experiment that the system works stably and rel2i ably. Key words : infrared sensor ; PIC16F877 ; A/ D converter
红外光电探测器系统电路设计
９ ０。 ５２ ．０
敏 度 ，当 运 放 的 反 相输 入 端 电 位 越 低 ，检 波 电路 的 灵敏 度越 高 ；反之 ，灵敏 度 越低 。
３ Ｘ３ ｃ ０ ０ｍ香樟 叶板探测距离 单 位 ：ｍ
通过 电 容
￣
Ｕ３
，
Ｕ４
信号增益约为 １２ 这 两 级 放 大器 的幅 频 响应 曲 ００ 线 以 ２ｋ ０ Ｈｚ为 中 心 由 Ｃ 、Ｃ ０ ８ １ 、提 供 低 频 段 的 二 次衰 减 曲线 而高频 段 的三 次衰 减 曲线 由 Ｃ ５和 运 放 内部 的电容 来提供 此电路中 光敏 三 极 管 Ｑ２将接 收到 的红 外 线
发 射 、 采用 滤 波 和选 通 方 法 接 收 ，增 强 了探 测 系
后 ， ５充 电 ， ７⑥脚 的 电位 上升 ，在 未达 到 Ｖｃ Ｃ１ ｕ ｃ
Ｊ
之 前 ，电路 仍 然 处 于 暂稳 态 ，如 果 此 时 ，Ｕ７②脚
统 在工作 时 的抗干 扰能 力 ，适 用 于距离 探测应 用 。
控 制 ， 当 Ｕ１的 ③ 脚 为 高 电 平 时 ，Ｕ ２开 始 振 荡 ，
换 。探 测器输 出的信号经处理 电路检 出。在此过 程 中 ，背 景 噪 声 和 系统 内部 的 探 测 器 噪 声 及 电 路 噪声 等都 与信 号一 起进 入 系统 …。
本 文 设 计 的 红 外 光 电 探 测 系 统 应 用 探 测 目标 物距 离 。用 红 外 线 作 为 媒 质 进 行 探 测 时 ，首 先 要 有能 够 产 生红 外 线 的光 源 和 接 收 红 外 线 信 号 的 探
探 测 器是 光敏 三极 管 ３ Ｕ５ Ｄ 。
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。
汽车防撞红外线测距系统设计讲解
汽车防撞红外线测距系统设计本科毕业设计（论文）( 2014届 )题目：汽车防撞红外线测距系统设计分院：工学分院专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：职称：合作导师：职称：完成时间：2014 年 4 月 18 日成绩：浙江师范大学行知学院本科毕业设计(论文)正文目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract. (1)Key Words (1)1 引言 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (2)1.2 汽车防撞的的发展趋势 (2)1.3 研究内容及设计要求 (3)1.3.1 研究内容 (3)1.3.2 设计要求 (4)2 系统方案论证及元器件选择 (4)2.1 方案论证及比较 (4)2.1.1 显示模块 (4)2.1.2 按键模块 (4)2.1.3 报警模块 (5)2.1.4 传感器模块 (6)2.2 相关元器件介绍与说明 (6)2.2.1 LCD1602液晶显示器 (6)2.2.2 STC89C52 (7)2.2.3 红外测距传感器 (8)3 硬件电路的设计 (9)3.1 系统总体框图 (9)3.2 单片机最小系统 (10)3.3 模块电路分析 (10)3.3.1 红外发射与接收电路 (10)3.3.2 报警电路 (11)3.3.3 显示电路 (11)3.3.4 按键电路 (12)4 软件程序的设计 (12)4.1 主程序流程图 (12)4.2 报警程序流程图 (13)4.3 中断程序流程图 (14)5 系统测试及结果分析 (14)5.1 系统测试 (14)5.2 结果分析 (15)结束语 (17)参考文献 (18)附录一： (19)附录二： (19)附录三： (20)附录四： (20)汽车防撞红外线测距系统设计工学分院电子信息工程姓名（学号：）指导老师：（副教授）摘要：汽车防撞红外线测距系统设计主要是为了汽车在倒车入库的时候防止汽车与周围障碍物的碰撞。
本文主要介绍了以单片机STC89C52为核心单元应用于汽车防撞系统，其报警模块主要是增加和减小安全距离的设定以及解除报警和复位功能，该系统的主要作用是自动检测并显示汽车与周围障碍物的距离，并在达到这一距离时进行声音报警，提醒驾驶员刹车。
红外相位测距仪的系统设计
红外相位测距仪的系统设计作者：张建军马秀丽张锐迎来源：《硅谷》2011年第10期摘要：相位测距仪是一款集红外光调制技术、光学技术、光电检测技术、信号处理技术以及单片机技术于一体的高精度测量仪器。
在现代各类测绘、工程测量和军事测控中有着广泛的应用。
关键词：相位测距；光强控制；单片机中图分类号：TN249 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0520059－010 引言在科学技术诸多领域乃至日常生活中，非接触测距都有着很重要的应用价值，随着现代化科技的迅速发展，非接触测距技术的研究和应用也越来越多。
相位测距技术是对被测目标发射一个光信号，然后接受目标反射回来的光信号，通过测量光信号的往返经过的时间，计算出目标的距离。
其具有测距精度高、体积小、重量轻、携带方便、抗干扰能力强、对人体没有伤害等优点，从而成为人们青睐的一种非接触测距方法。
由测距仪的发射系统发射出受调制的光波，经安置在被测地点的反射镜反射，再返回到测距仪的接收系统，以测定调制光波在待测距离上往返传播所产生的相位差，从而测定距离，称为相位测距法。
1 相位测距系统的组成1）光学系统：采用发射光路和接收光路为共光路系统，并用一个控制电机同时进行光强自动控制及内光路、外光路的转换。
2）发射系统：主要由发射光学系统、GaAs发光管、调制驱动器、滤波电路等组成，产生并发射红外相位测距用的红外调制光波。
在精测（或粗测）时，调制器发射特定的频率，以电流调制方式对GaAs发光管进行内调制，而产生红外调制光波。
精测和粗测的频率转换，采用单片机进行自动控制。
3）接收系统：由接收光学系统、光电转换电路、放大器等组成，实现光电转换、放大、输入阻抗匹配、自动增益控制等功能。
经被测点反射镜反射回来的红外光波聚焦在接收管的光敏面上，使光信号转换成电信号，经阻抗变换放大器与主放大器耦合，由差动放大器作互补输出。
同时为了使接收系统保持稳定工作状态，依靠单片机，采用了较大范围的自动增益控制，进行动态补偿。
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。
(完整word版)基于STM32的红外测距系统设计
基于STM32的红外测距系统设计摘要随着现代科学技术的发展，出现了很多新的领域，为了实现对物体近距离、高精度的无线测量，本论文对红外测距领域进行了研究。
本论文采用单片机作为处理器，编写A/D转换程序及LCD显示程序,红外传感器作为工作模块,完成一套高精度显示、实时测量的红外测距系统.本系统结构简单、体积小、测量精度高、成本低、方便使用。
本论文所介绍的是一种基于STM32单片机并运用日本夏普公司型号为GP2Y0A21的红外传感器所设计的红外测距系统。
首先，介绍红外线及红外传感器的分类及应用、STM32单片机的简介与功能；其次,阐述红外测距系统工作原理及基本结构并对单片机、红外传感器、LCD 液晶显示屏的工作电路做了介绍；再次,对系统进行了整体设计构想，先后对系统硬件及软件进行设计，并对整个系统的功能进行了调试。
最后对整个设计进行总结，说明红外测距系统实现的可行性。
关键词红外测距；单片机；A/D转换；LCDSTM32-based infrared ranging system designAbstractWith the development of modern science and technology，there are many new areas, in order to achieve the object close range, high—precision wireless measurement,this topic of infrared ranging is studied。
This topic using SCM as the processor, to write A/D converter and LCD display program，an infrared sensor as a working module，complete set of precision display，real-time measurement of infrared ranging system。
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。
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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姓名谷幸东、郭晓龙、何志毅、胡健辉学号************、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 (1)1.1 红外线概述 (1)1.2 红外传感器的分类 (1)1.3 红外传感器的应用 (2)1.4 AT89C52单片机概述 (3)1.5 MCP3001简介 (6)第二章红外测距的工作原理与基本结构 (8)2.1 红外测距传感器简介 (8)2.2 红外线测距的工作原理 (9)2.4红外测距传感器接线 (10)2.5 红外测距系统的基本结构 (11)第三章红外测距的硬件设计 (11)3.1 红外测距的实现构想 (11)3.2 系统硬件结构电路图 (12)3.3 各硬件电路设计 (13)3.3.1 复位电路 (13)3.3.2 时钟电路 (13)3.3.3 A/D转换电路 (14)3.3.4 LCD显示电路 (15)第四章红外测距的软件设计 (15)4.1 系统软件结构框图 (15)4.2 软件程序设计 (16)4.3 源代码 (17)第五章仿真测试 (27)5.1系统的软件的调试仿真 (27)第六章PCB图及元器件清单 (29)6.1 PCB图 (29)6.2 元器件清单 (29)第七章课程设计任务分工及个人心得体会 (30)7.1任务分工 (30)7.2 设计心得体会 (30)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范围内，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。
红外线在通过云雾等充满悬浮离子的物质时不易发生散射，有较强的穿透能力，还具有抗干扰能力强、易于产生、对环境影响小、不会干扰临近的无线电设备的特点，因而被广泛应用。
1.2 红外传感器的分类常见红外传感器可分为热传感器和光子传感器。
1）热传感器热传感器是利用入射红外辐射引起传感器的温度变化，进而使有关物理参数发生相应的变化，通过测量有关物理参数的变化来确定红外传感器所吸收的红外辐射。
热探测器的主要优点是相应波段宽，可以在室温下工作，使用简单。
但是，热传感器相应时间较长，灵敏度较低，一般用于低频调制的场合。
热传感器主要类型有：热敏传感器型，热电偶型，高莱气动型和热释放电型四种。
2）光子传感器光子传感器是利用某些半导体材料在入射光的照射下，产生光子效应，使材料电学性质发生变化。
通过测量电学性质的变化，可以知道红外辐射的强弱。
利用光子效应所制成的红外传感器。
统称光子传感器。
光子传感器的主要特点灵敏度高，响应速度快，具有较高的响应频率。
但其一般须在低温下工作，探测波段较窄。
按照光子传感器的工作原理，一般可分为内光电和外光电传感器两种，后者又分为光电导传感器、光生伏特传感器和光磁电传感器等三种。
1.3 红外传感器的应用红外技术是最近几十年中发展起来的一门新兴技术。
它已在科技、国防和工农业生产等领域获得广泛的应用。
红外传感器的应用主要体现在以下几个方面：红外辐射计：用于辐射和光谱辐射测量。
1)搜索和跟踪系统：用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对其运动进行跟踪。
2)热成像系统：能形成整个目标的红外辐射分布图像。
3)红外测距系统：实现物体间距离的测量。
4)通讯系统：红外线通信作为无线通信的一种方式。
5)混合系统：是指以上各类系统中的两个或多个的组合。
1.4 AT89C52单片机概述AT89C52是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8KB的可反复檫写的程序存储器和12B的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内配置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可灵活应用于各种控制领域。
AT89C52单片机属于AT89C51单片机的增强型，与Intel公司的80C52在引脚排列、硬件组成、工作特点和指令系统等方面兼容。
其主要工作特性是：●片内程序存储器内含8KB的Flash程序存储器，可擦写寿命为1000次；●片内数据存储器内含256字节的RAM；●具有32根可编程I/O口线；●具有3个可编程定时器；●中断系统是具有8个中断源、6个中断矢量、2个级优先权的中断结构；●串行口是具有一个全双工的可编程串行通信口；●具有一个数据指针DPTR；●低功耗工作模式有空闲模式和掉电模式；●具有可编程的3级程序锁定位；●AT89C52工作电源电压为5（1+0.2）V，且典型值为5V；●AT89C52最高工作频率为24MHzAT89C52的各引脚功能：·P0口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复用口。
作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8 个TTL逻辑门电路，对端口P0 写“1”时，可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在Flash 编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
·P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。
作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。
与AT89C51不同之处是，P1.0 和P1.1 还可分别作为定时/计数器2 的外部计数输入（P1.0/T2）和输入（P1.1/T2EX），Flash 编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。
·P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。
对端口P2 写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。
在访问外部程序存储器或16 位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR 指令）时，P2 口送出高8 位地址数据。
在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行MOVX @RI 指令）时，P2 口输出P2 锁存器的内容。
Flash 编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。
·P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。
P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。
对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。
此时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。
P3 口除了作为一般的I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，P3 口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
·RST：复位输入。
当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
·ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8 位字节。
一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。
要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。
对Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。
如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH 单元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。
该位置位后，只有一条MOVX 和MOVC指令才能将ALE 激活。
此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE 禁止位无效。
·PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。
在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。
·EA/VPP：外部访问允许。
欲使CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000H—FFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。
需注意的是：如果加密位LB1 被编程，复位时内部会锁存EA端状态。
如EA 端为高电平（接Vcc端），CPU 则执行内部程序存储器中的指令。
Flash 存储器编程时，该引脚加上+12V 的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V 编程电压Vpp。
·XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
·XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
1.5 MCP3001简介Miclodip的MCP3001是款具有片上采样和保持电路的10位逐次逼近型A/D转换器(ADC)，该器件提供个伪差分输入通道。
指定差分非线性和积分非线性的最大值为±1LSB:它使用符合SPl协议的简单串行接口与器件通信。
当时钟速率为28MHz时,该器件的采样速率最大可为200ksps。
McP3001器件的匚作电压范围很宽，为2.7V-5.5V.低电流设计允许器件在典型待机电流仅为5nA和典型工作电流为400uA的条件下工作。
该器件以8引脚PDIP、MSOP、TSSOP和150mil SOC封装形式提供。
MCP3001的特性：●10位分辨率●±1 LSB DNL（最大值）●±1 LSB INL（最大值）●片上采样和保持电路●SPI串行接口（模式0.0和1.1）●单电源供电的电压范围：2.7V~5.5V●5V时的采样速度为200ksps●低功耗CMOS技术●8引脚PDIP、SOIC、MSOP和TSSOP封装应用封装类型：功能框图：第二章红外测距的工作原理与基本结构2.1 红外测距传感器简介红外测距传感是用红外线为介质的测量系统，按照功能可分成五类：（1）辐射计，用于辐射和光谱测量；（2）搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进行跟踪；（3）热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图像；（4）红外测距和通信系统；（5）混合系统，是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。