(强烈推荐)红外测距毕业论文
红外线毕业论文
红外线毕业论文红外线毕业论文红外线技术是一种在现代科学和工程领域中广泛应用的技术。
它不仅在军事、安防、医学等领域发挥着重要作用,还在日常生活中得到了广泛应用。
本文将探讨红外线技术的原理、应用以及未来发展趋势。
一、红外线技术的原理红外线是一种电磁波,其波长介于可见光和微波之间。
红外线的产生主要是由于物体的热辐射。
根据物体的温度不同,会产生不同波长的红外线。
红外线的波长范围通常被分为近红外、中红外和远红外三个区域。
红外线技术的原理主要包括红外辐射、红外传感器和红外成像。
红外辐射是指物体根据其温度发出的红外光,红外传感器则可以接收并转换这些红外光信号。
红外成像则是利用红外传感器对红外光信号进行处理和分析,从而得到物体的热分布图像。
二、红外线技术的应用1. 军事领域红外线技术在军事领域中有着广泛的应用。
例如,红外线夜视仪可以通过接收周围环境中的红外辐射,将其转换成可见光,从而使士兵在夜间或恶劣的天气条件下能够清晰地观察到目标。
此外,红外线导弹制导系统也是军事领域中红外线技术的重要应用之一。
2. 安防领域红外线技术在安防领域中也扮演着重要的角色。
红外线感应器可以通过检测物体的红外辐射来实现入侵检测、人员跟踪等功能。
此外,红外线摄像机也被广泛应用于监控系统中,可以在夜间或低照度环境下提供清晰的图像。
3. 医学领域红外线技术在医学领域中也有着广泛的应用。
例如,红外线热成像技术可以通过检测人体表面的红外辐射来获得人体的热分布图像,从而实现早期疾病的诊断和治疗。
此外,红外线激光也被用于医疗手术中,例如激光手术刀可以用于眼科手术和皮肤手术等。
三、红外线技术的未来发展趋势随着科技的不断进步,红外线技术也在不断发展和创新。
未来,红外线技术有望在以下几个方面得到进一步的应用和发展。
1. 智能家居随着物联网的兴起,智能家居已经成为一个热门的领域。
红外线技术可以与智能家居系统结合,实现对家庭设备的远程控制。
例如,通过红外线遥控器可以控制电视、空调等设备,实现智能化的家居体验。
红外遥控器毕业设计论文
红外遥控开关摘要遥控技术是对受控对象进行远距离控制和监测的技术。
它是利用自动控制技术,通信技术和计算机技术而形成的一门综合性技术。
一般都是指对远距离的受控对象的单一的或两种极限动作进行控制的技术,在人们的生产生活中具有广泛的应用空间。
根据控制方式的不同,一般分红外遥控、声控和无线遥控,俗称“三遥”。
伴随着人们的物质文化生活水平日益提高,各种各样的家用电器走进了千家万户,其中,大多数的家用电器都有各自不同的遥控器,人们常常为了控制某台电器而到处寻找其对应的遥控器,这样,就给人们的生活带来了很多不便。
而红外线遥控则是目前最广泛的一种通信和遥控手段。
由于红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。
因此,彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用红外线遥控。
本系统采用单片机AT89S51作为本设计的核心元件,利用红外线遥控发射、接收的工作原理以及单片机外部中断的原理而设计的一款遥控开关。
当一体化红外接收器接收到红外遥控信号后,将光信号转变成电信号,经放大、解调、滤波后,将原编码信号送入单片机AT89S51中进行信号识别、解码,然后进行相应的处理,达到控制电器的目的。
关键词:遥控技术单片机红外编码解码AbstractRemote control technology is controlled objects of remote control and monitoring technology. It is the use of automatic control technolo gy, the communication technology and computer technology, in the form of a comprehensive technology. Generally refers to the distant controll ed object's single or two extreme action control technology, in the peop le's production and life have extensive application space. According to t he control mode of different, generally share out bonus, sonic and the r emote wireless remote control, commonly known as the "three control". With people's material and cultural life level enhances increasingly, all kinds of household appliances into the innumberable families, among t hem, most of the household appliances are all of different remote, peop le often in order to control a station appliances and looking for its corr esponding remote, so, give people's life has brought much inconvenienc e. And infrared remote control is the most extensive a communications and remote control method. Due to the infrared remote control with sm all size, low power consumption, the function is strong and low costs. Therefore, TVS, VCRS, audio equipment, air conditioning, toys, the do orbell and other small car signpost remote device are adopting infrared remote control.The system USES AT89S51 single-chip microcomputer as the cor e components, this design using infrared remote control transmitting and receiving the working principle and the principle of microcontroller ext ernal interruption designed one of remote control switch. When integrati on infrared receiver receive infrared remote control signal after, will ch ange into electrical signals, light signals through enlargement, demodulat ion, filtering, will the original coding signal into SCM in AT89S51 sig nal recognition, decoding, then carries on the corresponding processing, achieve the purpose of control electric appliance.key words:Control technology SCM Infrared code decode目录第一章系统介绍和设计原理 (4)1.1引言 (4)1.2遥控器 (5)1.3系统结构及原理 (6)1.4系统框图 (6)1.5系统设计思想 (6)1.6器件选择 (7)1.7遥控距离的影响因素 (7)第二章系统硬件设计2.1有关知识的介绍 (8)2.1.1单片机AT89S51的知识介绍 (8)2.1.2红外线及器件的基本知识 (12)第三章系统软件设计3.1红外遥控发射器及其编码 (14)3.2 红外发射及编码原理图 (15)3.3红外编码按键图 (14)3.4红外解码原理图 (18)3.5接收器及解码 (18)第四章程序流程图 (19)第五章程序清单 (20)小结 (23)参考文献 (24)第一章系统介绍和设计原理1.1引言随着电子科技的发展,遥控技术的出现,目前市场上出现了越来越多的红外线遥控家电设备;逐步提高了人们的生活水平。
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. This system has the advantages of simple structure,small size and high accuracy, low cost and convenient use.This paper introduced is based STM32 microcontroller and use of Japan’s Sharp Corporation model GP2Y0A21 infrared sensor designed infrared ranging system。
利用红外发射接收传感器进行距离检测
利用红外发射接收传感器进行距离检测之阿布丰王创作一、实验要求对红外的发射接收作进一步的探讨.红外可以用来测距离,理解红外测距的基来源根基理,能够掌握简单的比例控制方法,以及编程.掌握按时/计数器的使用.对循迹效果作分析.二、实验概要本实验将探讨红外测距的内容.利用红外检测器的内置电子滤波功能,调节发射红外的载波频率,而检测器对分歧频率的信号有分歧的“敏感度”,这样,就能年夜概的知道距离.1.测试红外的扫描频率.记录红外发射接收的距离.2.尾随小车.让一个小车跟着另一个小车前行.要将前后距离控制在一定的范围内,若前后距离较年夜,后面跟随的小车应该加速,跟上去;若距离小于预定值,则减速.3.跟踪黑色条纹带.红外测距的另一种形式的应用.也能让小车实现循迹功能.三、实验内容红外技术发展到现在,已经为年夜家所熟知,这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用.红外传感系统是用红外线为介质的丈量系统,依照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱丈量;(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,可发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.红外传感器根据探测机理可分成为:光子探测器(基于光电效应)和热探测器(基于热效应).本次试验将检验考试用红外来测距.1.测试扫描频率下图9-1显示的是一个特殊品牌的红外线探测器数据表(Panasonic PNA4602M)的部份摘录.这个摘录显示了红外线探测器在接收到频率分歧于38.5 kHz时红外线信号时其敏感水平随频率变动的曲线图.例如,当你发送频率为40 kHz的信号给探测器时,它的灵敏度是频率为38.5 kHz的50%.如果红外LED发送频率为42 kHz,探测器的灵敏度是频率为38.5 kHz的20%左右.尤其是对让探测器的灵敏度很底的频率,为了让探测器探测到红外线的反射,物体必需离探测器更近让反射的红外光更强.另一个角度来考虑就是最高灵敏度的频率可以探测最远距离的物体,较低灵敏度的频率可以探测距离较近的物体.这使得距离探测就简单了.选择5个分歧频率,然后从最高灵敏度到最低灵敏度进行测试.首先检验考试最高灵敏度频率,如果物体被探测到了,就让仅次于它的高灵敏度频率测试,观察是否可以探测到.依赖于探测器不能再检测到物体的红外线频率,我们就可以推断物体的年夜概位置.图9-1 滤波器灵敏度由载波频率决定图9-2 探测区域例程:TestLeftFrequencySweep.c例程要做两件事情:首先,测试IR LED/探测器(分别与P1_3和P1_2连接)以确认它们的距离探测功能正常;然后,完成图9-2所示的频率扫描.#include<BoeBot.h>#include<uart.h>#define LeftIR P1_2 //左边红外接受连接到P1_2#define LeftLaunch P1_3 //左边红外发射连接到P1_3unsigned int time; //按时时间值int leftdistance; //左边的距离int distanceLeft, irDetectLeft;unsigned intfrequency[5]={29370,31230,33050,35700,38460};void timer_init(void){IE=0x82; //开总中断EA,允许按时器0中断ET0TMOD |=0X01; //按时器0工作在模式1:16位按时器模式}void FreqOut(unsigned int Freq){time = 256 - (500000/Freq); //根据频率计算初值TH0 = 0XFF; //高八位设FFTL0 = time; //低八位根据公式计算TR0 = 1; //启动按时器delay_nus(800); //延时TR0 = 0; //停止按时器}void Timer0_Interrupt(void) interrupt 1 //按时器中断{LeftLaunch = ~LeftLaunch; //取反TH0 = 0xFF; //重新设值TL0 = time;}void Get_lr_Distances(){unsigned int count;l eftdistance = 0; //初始化左边的距离for(count = 0;count<5;count++){FreqOut(frequency[count]);//发射频率irDetectLeft = LeftIR;printf("irDetectLeft = %d",irDetectLeft); if(irDetectLeft == 1)leftdistance++;}}int main(void){uart_Init();timer_init();printf("Progam Running!\n");printf("FREQENCY ETECTED\n");while(1){Get_lr_Distances();printf("distanceLeft=%d\n",leftdistance);printf("-----------------\n");delay_nms(1000);}}Tips:TestLeftFrequencySweep.c是如何工作的?还记得“数组”吗?这里你将用整数型数组存储五个频率值:unsigned int frequency[5]={29370,31230,33050,35700,38460};uart_Init();串口的初始化,这个函数已屡次用到.timer_init();按时器的初始化.此例程使按时器0工作在模式1,16位按时模式,不具备自动重载功能.注意,timer_init()并没有开启按时器.Get_lr_Distances();机器人要发射某一频率,该给按时器设定多年夜的值呢?频率为f时,周期T=1/f,高低电平继续时间为t=1/(2T),根据公式TC=2n-CC可算按时器初值time:但实际上,time值并未占满低八位,所以你可以这样简化计算:高八位设0xFF,低八位根据n=8时计算,即函数FreqOut(frequency[count])中用的time = 256 - (500000/Freq)来计算.当低八位计满后,整个寄存器将溢出.根据图6-2所示的描述原理,如果检测结果irDetectLeft为1,即没有发现物体,则距离leftdistance加1.循环描述,当5个频率描完后,可根据leftdistance的值来判断物体离机器人的年夜致距离.运行法式时,在机器人前端放一白纸,前后移动白纸,调试终端将会显示白纸所在的区域,如图9-3所示.图9-3 距离探测输出实例法式通过计算“1”呈现的数量,就可以确定目标在哪个区域.紧记,这种距离丈量方法是相对的而非绝对地精确.然而,它为机器人跟随,跟踪和其他行为提供了一个足够好的探测距离的能力.●输入、保管并运行法式TestLeftFrequencySweep.c●用一张纸或卡片面对IR LED/探测器做距离探测●改变纸片与机器人距离,记录使distanceLeft变动的位置该你了――测试右边的IR LED/探测器●修改法式TestLeftFrequencySweep.c,对右边的IR LED/探测器做距离探测测试●运行该法式,检验这对IR LED/探测器能否丈量同样的距离.你可参考教材配套光盘对应例程中的注释部份.例程:DisplayBothDistances.c●修改法式TestLeftFrequencySweep.c,添加右边IR LED/探测器部份●输入、保管并运行法式DisplayBothDistances.c●用纸片重复对每个IR LED进行距离探测,然后对两个IR LED同时进行测试该你了――更多的距离测试●检验考试丈量分歧物体的距离,弄清物体的颜色和(或)材质是否会造成距离丈量的不同2.尾随小车让一个宝物车跟随另一个宝物车行走,跟随的宝物车,也叫尾随车,必需知道距离引导车有多远.如果尾随车落在后面,它必需能发觉并加速.如果尾随车距离引导车太近,它也要能发觉并减速.如果以后距离正好合适,它会等候直到丈量距离变远或变近.距离仅仅是由机器人和其它自动化机器需要控制一种数值之一.当一个机器被设计用来自动维持某一数值,比如距离、压力或液位等,它一般都包括一个控制系统.这些系统有时由传感器和阀门组成,或者由传感器和机电组成.在宝物车里面,由传感器和连续旋转机电组成.还必需有某些处置器可以接受传感器的丈量结果并把它们转化为机械运动.必需对处置器编程来基于传感器的输入做出决定,从而控制机械输出.闭环控制是一种经常使用的维持控制目标数据的方法,它很好地帮手宝物车坚持与一个物体之间的距离.闭环控制算法类型多种多样,最经常使用的有滞后、比例、积分以及微分控制.所有这些控制方法都将在《过程控制》教材中详细介绍.事实上,图9-4所示的方框图描述了宝物车用到的比例控制过程的步伐,即宝物车用右边的IR LED/探测器探测距离并用右边的伺服机电调节机器人之间的位置以维持适当的距离.图9-4右边的伺服机电及IR LED/探测器的比例控制方框图让我们仔细观察一下图9-4的数字,学习一下比例控制是如何工作的.这个特殊的例子是右边的IR LED/探测器和右边的伺服机电的比例控制方框图.设定位置为2,说明我们想宝物车维持它和任何它探测到的物体之间的距离是2.丈量的距离为4,距离太远.误差是设定值减去丈量值的差,即2 - 4 = - 2 ,这在圆圈的左方以符号的形式指出,这个圆圈叫求和点.接着,误差传入一个把持框.这个把持框显示,误差将乘以一个比例常数Kp.Kp的值为70.该把持框的输出显示为–2×70 = –140,这叫输出校正.这个输出校正结果输入到另一个求和点,这时它与机电的零点脉冲宽度1500相加.相加的结果是1360,这个脉宽可以让机电年夜约以3/4全速顺时针旋转.这让宝物车右轮向前、朝着物体的方向旋转.第二次经过闭环,丈量距离可能发生变动,可是没有问题,因为不论丈量距离如何变,这个控制环路将会计算出一个数值,让机电旋转来纠正任何误差.修正值与误差总是成比例关系,该误差就是设定位置和丈量位置的关系的偏差.控制环都有一组方程来主导系统行为.图9-4中的方框图是对该组方程的可视化描述方法.下面是从方框图中归纳出来的方程关系及结果:Error = Right distance set point – Measured right distance= 2 – 4Output adjus = error·Kp= –2 ·70= –140Right servo output = Output adjust + Center pulse width= – 140 +1500= 1360通过一些置换,上面三个等式可被简化为一个,提供你相同的结果:Right servo output = (Right distance set point –Measured right distance) Kp+ Center pulse width 代入数值,我们可以看到结果一致:= ((2 – 4)·70) + 1500= 1360左边的IR LED/探测器以及左边的伺服机电的控制框图如图9-5所示,与右边的运算法则类似.分歧的是比例系数Kp的值由+70酿成为-70.假设与右边的丈量值一样,输出修正的脉冲宽度应该为1640.下面是该框图的计算等式:Left servo output = (Left distance set point –Measured left distance) Kp + Center pulse width = ((2 – 4)·(–70)) +1500图9-5 机器人左伺服机电及 IR Led/探测器的比例控制方框图例程:FollowingRobot.c该例程实现刚才讨论过的各个伺服脉冲比例控制.换句话说,在每个脉冲发送之前,需要丈量距离,决定误差信号,然后将误差值乘以比例系数Kp,再将结果加上(或减去)发送到左(或右)伺服机电的脉冲宽度值.●输入、保管并运行法式FollowingRobot.c●把年夜小为20×28cm的纸片置于机器人的前面,就像障碍物墙.机器人应该维持它和纸片之间的距离为预定的距离●检验考试轻轻旋转一下纸片,机器人应该跟随之旋转●检验考试用纸片引导机器人四处运动,机器人应该跟随它●移动纸片距离机器人特别近时,机器人应该后退,远离纸片#include <BoeBot.h>#include <uart.h>#define LeftIR P1_2 //左边红外接受连接到P1_2#define RightIR P3_5 //右边红外接收连接到P3_5#define LeftLaunch P1_3 //左边红外发射连接到P1_3#define RightLaunch P3_6 //右边红外发射连接到P3_6#define Kpl -70#define Kpr 70#define SetPoint 2#define CenterPulse 1500unsigned int time;int leftdistance,rightdistance;//左边和右边的距离intdelayCount,distanceLeft,distanceRight,irDetectLeft,irDete ctRight;unsigned intfrequency[5]={29370,31230,33050,35700,38460};void timer_init(void){IE=0x82; //开总中断EA,允许按时器0中断ET0T MOD |= 0X01; //按时器0工作在模式1:16位按时器模式}void FreqOut(unsigned int Freq){time = 256 - (50000/Freq);TH0 = 0XFF ;TL0 = time ;TR0 = 1;delay_nus(800);TR0 = 0;}void Timer0_Interrupt(void) interrupt 1{LeftLaunch = ~LeftLaunch;R ightLaunch= ~ RightLaunch;TH0 = 0XFF;TL0 = time;}void Get_lr_Distances(){unsigned char count;l eftdistance = 0; //初始化左边的距离r ightdistance = 0; //初始化右边的距离for(count = 0;count<5;count++){FreqOut(frequency[count]);irDetectRight = RightIR;irDetectLeft = LeftIR;if (irDetectLeft == 1)leftdistance++;if (irDetectRight == 1)rightdistance++;}}void Send_Pulse(unsigned int pulseLeft,unsigned int pulseRight){P1_1=1;delay_nus(pulseLeft);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(pulseRight);P1_0=0;delay_nms(18);}int main(void){unsigned int pulseLeft,pulseRight;uart_Init();timer_init();while(1){Get_lr_Distances();pulseLeft=(SetPoint-leftdistance)*Kpl+CenterPulse; pulseRight=(SetPoint-rightdistance)*Kpr+CenterPulse; Send_Pulse(pulseLeft,pulseRight);}}Tips:FollowingRobot.c是如何工作的?主法式做的第一件事是调用Get_lr_Distances子函数.Get_lr_Distances函数运行完成之后,变量leftdistance和rightdistance分别包括一个与区域相对应的数值,该区域里的目标被左、右红外线探测器探测到.随后两行代码对每个机电执行比例控制计算:pulseLeft =(SetPoint - leftdistance)* Kpl + CenterPulsepulseRight =(SetPoint –rightdistance) * Kpr + CenterPulse最后调用子函数Send_Pulse对机电的速度进行调节.因为你要做的实验是尾随,串口线的连接影响了机器人的运动,故可去失落.该你了图9-6所示是引导车和尾随车.引导车运行的法式是FastIrRoaming.c修改后的版本,尾随车运行的法式是FollowingRobot.c.比例控制让尾随车成为忠实的追随者.一个引导车可以引导一串年夜概6到7个尾随车.只需要把扶引车的正面板和后挡板加到其它的尾随车上.图9-6 扶引机器人(左)和尾随机器人(右)●如果你是班级成员之一,把纸板装置在扶引小车的两侧和尾部,参考图9-6●如果你不属于班级成员的一部份(而且只有一个机器人),可以让尾随车跟随一张纸或你的手来运动,就和跟随扶引车一样●用阻值为1kΩ或2kΩ的电阻替换失落连接机器人红外线发光二极管的470Ω电阻●使用法式FastIrRoaming.c修改后的版本对扶引机器人编程来做避障试验,翻开法式FastIrRoaming.c重命名为SlowerIrRoamingForLeadRobot.c●对法式SlowerIrRoamingForLeadRobot.c做以下修改:⏹把1300的增加为1420⏹把1700的减少为1580●尾随车运行法式FollowingRobot.c,不用做任何修改●机器人都运行自己的法式,把尾随车放在引导车的后面.尾随车应该跟随一个固定的距离,只要它不被其它的诸如手或附近墙壁等引开你可以通过调整SetPoint和比例常数来改变尾随车的行为.用手或一张纸片来引导尾随车,做下面练习:●检验考试用30到100范围内的常量Kpr和Kpl来运行法式FollowingRobot.c,注意机器人在跟随目标运动的时候的响应有何不同●检验考试调节常量SetPoint的值,范围从0到43.跟踪条纹带图9-8是你可以搭建的一个路径并编程使机器人跟它运动的例子.路径中每个条纹带是由三条1/4英寸宽的聚乙烯绝缘带边对边并行放置在白色招贴板上组成的,绝缘带条纹之间不能漏出白色板.1)搭建和测试路线为了胜利跟踪该路径,测试和调节机器人是需要的.需要的资料:(1)一张招贴板――年夜概尺寸: 22 X 28 英寸 (56 X 71 cm)(2)1/4英寸(19 mm)宽黑色聚乙烯绝缘带一卷●参考图9-7用白色招贴板和绝缘带搭建运行路径图9-7 条纹带跟踪图9-8 红外探测器朝下扫描条纹带2)测试条纹带●调节IR LED/探测器的位置向下和向外,如图6-8所示●确保绝缘领路径不受荧光灯干扰●用1k电阻取代与IR LED串连的470Ω电阻,使机器人更加近视●运行法式DisplayBothDistances.c.机器人与串口电缆相连,以便你能看到显示的距离●如图9-9所示,把机器人放在白色招贴板上●验证你的区域读数是否暗示被探测的物体在很近的区域,两个传感器给你的读数都是1或0●放置机器人使两个IR LED/检测器都直接指向三条绝缘带的中心,如图9-10和9-11所示,然后调整机器人的位置(靠近或远离绝缘带)直到两个区域的值都到达4或者5,这标明要么发现一个很远的物体,要么没有发现物体图9-9 低区域测试俯视图 如果在你的绝缘领路径上很难获得比力高的读数值,参考绝缘领路径排错部份图9-10 高区域测试顶视图图9-11 高区域测试(侧视图)3)绝缘领路径排错如果当IR LED/检测器指向绝缘领路径的中心的时候你不能获得比力高的读数值,取代原来三条绝缘带用四条绝缘带搭建路径.如果区域读数仍然低,确认你是用1kΩ电阻串连在IR LED上.你可以试用2kΩ电阻使机器人更加近视.如果都不成,试试分歧的绝缘带.调整IR LED/探测器,使它们指向更靠近或更远离机器人的前部可能有帮手.如果当读白色概况时你的低区域测试有问题.试试将IR LED/探测器朝机器人的方向再向下调整,可是要注意不要让底盘带来干扰.你也可以试试一个更低阻值的电阻.如果你用老的缩小包装的IR LED取代带套筒的IR LED,当IR LED/探测器聚焦在白色布景上时你要获得一个低区域的值可能有问题.这些IR LED可能需要串连220Ω电阻.也要确保IR LED的脚没有相互接触.●现在,将机器人放在绝缘领路径上,它的轮子正好跨在黑色线上.IR探测器应该稍稍向外,如图9-12.验证两个距离读数是否又是0或者1.如果读数较高,意味着IR探测器需要再稍微朝远离绝缘带边缘的方向向外调整一下图9-12 IR检测器朝向放年夜图当你把机器人沿图中双箭头所示的任何一个方向移动,两个IR 中的一个会指向绝缘带上.当你做了这些后,这个指向绝缘带上的IR的读数应该增加到4或5.记住如果你将机器人向左移动,右边检测器的值会增加,如果你将机器人向右移动,左边检测器的值会升高.●调整IR LED/检测器直到机器人通过这个最后的测试,然后你可以试验下面的例程使机器人沿着条纹带行走4)编程跟踪条纹带你只需对法式FollowingRobot.c做一点小小的调整,就可以使机器人跟踪条纹带行走.首先,机器人应当向目标靠近,以使到目标的距离比SetPoint要小;或远离目标,以使距离比SetPoint年夜,这同法式FollowingRobot.c的暗示相反.当机器人离物体的距离不在SetPoint的范围内时,让机器人向相反的方向运动.只需简单地更改Kpl和Kpr的符号,换句话说,将Kpl由-70改为70;由Kpr由70改为-70.你应该做试验,当SetPoint从2到4时,看哪个值使系统工作稳定.下面的例程将SetPoint值改为3.例程:StripeFollowingRobot.c●翻开法式FollowingRobot.c另存为StripeFollowingRobot.c●将SetPoint的值由2改为3●将Kpl由-70改为70●将Kpr由70改为-70●运行法式●将机器人放在图9-7所示的“Start”位置,机器人将静止.如果你把手放在IR组前面,然后它会向前移动,当它走过了开始的条纹带时,把手移开,它会沿着条纹带行走.当它看到“Finish”条纹带时,它应该停止不动●假定你从绝缘带获得的距离读数为5,从白色招贴板获得的读数为0,SetPoint的常量值为2、3 以及4时都可以正常工作.检验考试分歧的SetPoint值,注意机器人在条纹带上运行时的性能附录:按时/计数器的运用实验需要用到单片机更精确的按时功能,因此再回顾一下51单片机按时/计数器的使用方法.单片机的按时/计数器能够提供更精确的时间.前面已经介绍了几种延时方法,除空把持函数_nop_()外,按时/计数器能发生更精确的延时,它的最小延时单元为1个机器周期.前面讲过:若晶振频率为12MHz,则延时单元为1us;若为11.0592MHz,则延时单元为1.08us.单片机P89V51RD2的按时/计数器可以分为按时器模式和计数器模式.其实这两种模式没有实质上的区别,均使用二进制的加一计数:当计数器的值计满回零时能自动发生中断的请求,以此来实现按时或者计数功能.它们的分歧之处在于按时器使用单片机的时钟来计数,而计数器使用的是外部信号.按时/计数器的控制单片机P89V51RD2有3个按时/计数器,通过TCON和TMOD这两个特殊功能寄存器控制.TCON和TMOD你都可以在头文件uart.h中看到其应用.TCON为按时器控制寄存器,有8位,每个位的含义为如表9-1所示.TCON的低4位与按时器无关,它们用于检测和触发外部中断.表 9-1 TCON控制寄存器TMOD为按时器模式寄存器,它也有8位,但不能像TCON一样可以一位一位的设置,只能通过字节传送指令来设定TMOD的各个状态.TMOD的各位界说如表9-2所示.表9-2 TMOD模式寄存器表9-3 按时器工作模式工作模式每个按时/计数器都有一个16位的寄存器Tn(n=0或1)来控制计数长度,由高8位THn和低8位TLn置初值.按时/计数器有四种工作模式.模式0:按时/计数器按13位自加1计数器工作.这13位由TH的全部8位和TL中的低5位组成,TL中的高3位没有用到.模式1:按时/计数器按16位自加1计数器工作.模式2:按时/计数器被拆成一个8位寄存器TH和一个8位计数器TL,以便实现自动重载.这种模式使用起来非常方便,一旦设置好TMOD和THn,按时器就可以按设定好的周期溢出.模式3:TH0和TL0均作为两个自力的8位计数器工作.按时器1在模式3下不工作.按时/计数器初值的计算按时/计数器是在计数初值的基础上加法记数的,假设Tn (TLn和THn)中写入的值为TC,在该模式下最年夜计数值为2n,法式运行的计数值为CCTC=2n-CC回顾一下,前面的实验中已经用LED来测试电路,通过延时函数使LED每隔一段时间闪烁一次.在实验中,你是否可以通过按时/计数器来实现LED测试电路呢?假设通过P1_0所接的灯每0.4ms闪动一次,即每过0.2ms灭一次,再过0.2ms亮一次.模式2最年夜计数值为256us(28),满足要求,因此用模式2来显示LED灯闪烁功能,计数的值CC为0.2ms/1us=200.利用公式计算得出TC=256-200=59,换成十六进制为TC=0x38.例程:TimeApplication.c●搭建LED的测试电路(具体请参照第二章内容)●接通教学板的电源●输入、保管并运行法式Time_Application.c●验证与P1_0连接的LED是否每个0.4ms闪烁一次#include <reg51.H>#include <stdio.h>void initial(void); //子函数声明void main(void){initial(); //调用按时/计数器初始化函数while(1); //等候中断}/*===========================================初始化按时/计数器函数===========================================*/void initial(void){IE=0x82; //开总中断EA,允许按时器0中断ET0TCON=0x00; //停止按时器,清除标识表记标帜TMOD=0x02; //工作在按时器0的模式2中TH0=0x38; //设置重载值TL0=0x38; //设置按时器初值TR0=1; //启动按时器0}//中断服务法式void TIMER(void) interrupt 1 //中断服务法式,1是按时器0的中断号{P1_0=~P1_0; //P1_0的值取反}TimeApplication.c是如何工作的?在法式开头,你看到了两个头文件——reg51.h和stdio.h,它们有什么用呢?翻开这两个头文件(reg51.h在“C:\Program Files\Keil\C51\INC”目录下,stdio.h在“C:\Program Files\Keil\C51\INC”目录下),你可以看到:在reg51.h中对一些标识符进行了声明,如P1_0(可能没有,要自己在法式中界说)、IE、TCON等;而stdio.h对经常使用的一些IO函数进行了声明,如printf()等.在C法式中,一个函数的界说可以放在任意位置,既可放在主函数main之前,也可放在main之后,但如果放在main之后的话,那么应该在main函数的前面加上这个函数的声明:void initial(void); //子函数声明主函数main()很好理解:首先对中断进行初始化设置,然后等候中断.IE=0x82;EA=1且ET0=1,翻开了全局和按时器0的中断(参考表6-4). TCON=0x00;停止按时器,并清除中断标识表记标帜(参考表6-1).TMOD=0x02;M1=0且M0=0,按时器0选择模式2(参考表6-2).TH0=0x38;TL0=0x38;设置计数初值和重载值.TR0=1;启动按时器0(参考表9-1).中断中断即发生了某种情况(事件),使得CPU暂时中止以后法式的执行,转去执行相应的处置法式.中断在单片机应用的设计与实现中起着非常重要的作用.使用中断允许系统响应事件并在执行其他法式的过程中处置该事件.中断驱使系统能够在同一时间处置许多任务.在某种水平上,中断与子法式有些相似:CPU执行另一个法式——子法式——然后返回主法式.单片机P89V51RD2有6个中断源:2个外部中断源;3个按时器中断;1个串口中断.每个中断源可以独自允许或禁止,通过修改可位寻址的专用寄存器IE(允许中断寄存器)实现,如表9-4所示.表9-4 IE(中断使能)寄存器简表中断优先级P89V51RD2的中断分为2级,高和低.利用“优先级”的概念,允许拥有高优先级的中断源中断系统正在处置的低优先级的中断源.中断的优先级由高到低依次为:外部中断0,按时器0,外部中断1,按时器1,串口中断,按时器2中断.编译器Keil uVision3支持在C源法式中直接开发中断法式,提高了工作效率.中断服务法式是通过按规定语法格式界说的一个函数,语法格式如下:返回值函数名([参数])interrupt m[using n]{……}其中,m(0~31)暗示中断号,C51编译器允许32个中断,按时器0的中断号为1;n(0~3)暗示第n组寄存器,例程没有使用该参数,默认为寄存器组0.寄存器组n的使用单片机P89V51RD2有四个寄存器组,每个寄存器组由8个字节组成.默认情况下(系统复位后),法式使用第一个寄存器组0.使用“寄存器组”的概念使软件的分歧部份可以拥有一组私有的寄存器,不受其他部份的影响,因而可以快速高效地进行“上下文切换”.由于LED灯的闪烁频率过快,而人的视觉反应不够快,因此你观察到LED灯是一直亮着的.你可以借助示波器观察P1_0输出的是不是矩形波,周期是不是400us.该你了——调整按时器时间为了可以看见LED灯闪烁,你可以使用按时器模式0,由于在此方式下最年夜延时时间为8ms(213=8192).比较前面的LED法式,分析它们有何分歧之处,使用示波器观察,你会发现使用按时器方式可以发生更精确的时间.若效果还不明显,你可设计一个循环,如当检测到2500次中断后更改一次IO口的电平,即将闪烁时间改为2500*0.4ms=1s,有利于肉眼观察.。
红外探测器的工作原理与应用研究 毕业论文
红外探测器的工作原理与应用研究毕业设计(论文)开题报告表红外探测器的工作原理与应用研究【摘要】: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。
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。
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。
【关键词】:红外探测器工作原理基本特性应用目录1.引言----------------------------------------------------------------8 2.概述----------------------------------------------------------------8 3.红外探测器的分类----------------------------------------------------8 3.1热探测器--------------------------------------------------------8 3.2光电子探测器----------------------------------------------------9 4.常用的光电探测器---------------------------------------------------10 4.1光电子发射探测器-----------------------------------------------104.2光电导探测器---------------------------------------------------104.3光伏探测器-----------------------------------------------------114.4光磁电探测器---------------------------------------------------11 5.红外探测器的工作条件和性能参数-------------------------------------115.1红外探测器的工作条件-------------------------------------------115.2红外探测器的性能参数-------------------------------------------13 6.光电导探测器-------------------------------------------------------18 7.光电导探测器的基本概念和基本方程-----------------------------------187.1光电导探测器的分类---------------------------------------------187.2入射光强的衰减规律---------------------------------------------18 8.本征电导探测器的性能分析-------------------------------------------198.1本征光电导探测器的响应度---------------------------------------198.2本征光电导探测器的探测率---------------------------------------208.3本征光电导的响应时间-------------------------------------------208.4调制信号的影响-------------------------------------------------20 9.杂质(非本征)光电导探测器性能的分析-------------------------------209.1杂质光电导探测器的响应度---------------------------------------219.2杂质光电导器件的探测率-----------------------------------------21 10.光电导探测器材料与工作模式----------------------------------------2110.1对光电导材料的要求--------------------------------------------2110.2光电导探测器的工作模式----------------------------------------21 11.红外探测器的应用及发展--------------------------------------------21 12.总结与体会--------------------------------------------------------22 13.致谢--------------------------------------------------------------22 14.参考文献----------------------------------------------------------22 15.读书笔记----------------------------------------------------------231.引言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。
红外遥控(一份详细的毕业论文)
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)目录前言 (1)1. 设计目的 (1)2.设计的任务及要求 (1)第1章红外遥控系统的组成及工作原理 (2)1.1红外遥控系统的组成 (2)1.2红外遥控系统的工作原理 (2)第2章电源电路 (5)2.1电源电路组成 (5)2.2 电源电压器 (5)2.3整流部分 (6)2.4滤波部分 (10)2.5稳压部分 (11)第3章编码译码电路 (12)3.1编码电路的组成 (12)3.1.1 BL9148芯片的应用 (12)3.1.2 二级放大电路的功能 (14)3.2 译码电路 (14)3.2.1 一体化接收头 (14)3.2.2 NB9149芯片的应用 (15)第4章控制电路 (17)4.1微分电路 (17)4.2 CD4013触发器 (18)4.3单稳态电路 (19)4.4双稳态电路 (20)4.5方向控制电路 (21)第5章安装与调试 (22)第6章设计心得及经验总结 (23)谢辞 (24)附录1 (25)附录2 (27)参考文献 (28)前言红外辐射俗称红外线或红外光,它是人眼看不见的光线,具有强烈的热作用,故又称热辐射。
红外遥控技术通过光信号传递信息。
外的红外光波的波长远小于无线电波的波长,所以红外遥控不易影响邻近的无线电设备及其它电器,也不易受到电磁波的干扰,其频率的使用也不像无线受到许多的限制,而且通讯的可靠性高。
此外由于红外线为不可见光线,因此对环境影响很小。
它有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安全装置中得到了广泛的应用。
红外线遥控的缺点是不具有像无线电遥控那样穿过遮挡物质去控制被控对象的能力。
因此在许多短距离遥控领域,较多地使用了红外遥控技术。
1. 设计目的通过学习数字电子技术、模拟电子技术等课程,结合实际加深对所学知识的理解。
通过设计红外遥控电路,进一步掌握数电模电等理论知识的运用,加深了解电子元器件特别是集成电路(芯片)的结构与功能。
《具有距离自动修正的红外温度监测仪的研究与实现》范文
《具有距离自动修正的红外温度监测仪的研究与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步,红外温度监测仪在众多领域中得到了广泛的应用,如工业生产、医疗诊断、环境监测等。
然而,传统的红外温度监测仪在测量时往往受到距离的影响,导致测量结果存在误差。
因此,研究并实现具有距离自动修正功能的红外温度监测仪,具有重要的应用价值。
本文旨在研究该监测仪的原理、设计、实现及其实验结果。
二、相关工作与原理分析首先,需要明确红外温度监测的基本原理。
红外温度监测仪通过接收物体发射或反射的红外辐射,将其转换为电信号,进而计算出物体的温度。
然而,由于测量距离的变化,会导致红外辐射的接收强度发生变化,从而影响温度测量的准确性。
为了解决这一问题,我们提出了具有距离自动修正功能的红外温度监测仪。
其基本原理是通过在红外温度监测仪中加入距离传感器,实时获取测量距离信息。
然后,结合距离与红外辐射强度的关系,对测量结果进行自动修正,以提高测量的准确性。
三、系统设计与实现1. 系统设计系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计包括红外传感器、距离传感器、微处理器等部分的选型和电路设计。
软件设计则包括数据采集、处理、修正及显示等功能的实现。
在硬件设计方面,我们选择了高灵敏度的红外传感器和距离传感器,以保证测量的准确性。
同时,采用微处理器对数据进行处理和修正,以实现自动化的功能。
在软件设计方面,我们采用了模块化的设计思想,将系统分为数据采集、数据处理、距离修正、温度计算和结果显示等模块。
每个模块都有明确的功能和输入输出,便于后续的维护和升级。
2. 实现过程在实现过程中,我们首先完成了硬件电路的搭建和调试。
然后,根据系统设计的需求,编写了相应的软件程序。
在程序编写过程中,我们采用了C语言作为主要编程语言,以实现对硬件的驱动和控制。
同时,我们还采用了嵌入式系统技术,将程序烧写到微处理器中,以实现系统的自动化和实时性。
四、实验与结果分析为了验证系统的性能和准确性,我们进行了实验测试。
红外测温技术 毕业论文
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1。
1 课题研究的目的和意义 (1)1.2 红外测温技术的发展概况 (1)第二章红外测温仪的测温原理 (4)2。
1 红外测温的基础理论 (4)2。
2 红外测温传感器的测温特点 (7)2。
3 本章小结 (8)第三章总体方案设计和选择 (9)3。
1 设计方案分析 (9)3.2 方案的选择 (10)3。
3 总体方案设计 (13)3.4 本章小结 (13)第四章系统硬件设计 (14)4.1 单片机处理模块 (14)4.2 红外测温模块 (18)4。
3 电源模块 (20)4。
4 报警模块 (21)4.5 LCD显示模块 (22)第五章系统软件设计 (25)5。
1 主程序模块设计 (25)5。
2 红外测温程序模块 (27)5.3 LCD显示程序模块 (28)第六章系统调试与分析 (30)6。
1 红外测温系统调试和分析 (30)6.2 本章小结 (33)第七章总结与展望 (34)致谢 (36)参考文献 (37)附录一:设计总体电路图 (38)附录二:实物连接图 (39)附录三:PCB图 (40)附录四:元器件清单 (41)附录五:程序编写 (42)摘要在医学中,体温是一个人重要的生理参数,是人体生命活动的基本特征,也是观测人体机能是否正常运行的重要指标之一。
所以,体温计是日常生活中和医学上必不可缺的测温器具。
随着科技的进步,社会的发展,经过人们不懈的努力研究,终于研制出了一种新型的测温技术-—红外测温.这是一项新型的测温技术,它是根据人体发出的特定波段的红外线来测量人体温度的。
我们知道,传统的水银式体温计时根据液体的热胀冷缩性质来测量人体温度的。
虽然价格便宜,但是准确度低、测量时间长、容易破碎和污染环境。
然而,红外测温仪正好解决了水银体温计的弊端,它不仅测量准确、速度快,而且还能实现大规模的人体测量.所以,红外测温仪也被应用于疾病疫情的检疫中,而且发挥了重要的作用。
红外测距论文
红外传感器距离测量一、意义在基础学科研究中,传感器具有突出的地位和作用。
现代科学技术的发展进入了许多新领域,传感器的种类也不断的、增加,而在测距方面就先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外测距。
每种传感器都有自己的优势和缺点。
其中激光测距是靠激光束照射在物体上反射回来的激光束探测物体的距离,由于受恶劣天气和污染等因素的影响,使反射的激光束在一定的功率上探测的距离相对就很短,同时探测精度也下降;微波雷达测距在电路部分由于价格比较昂贵,除用于军事和一些工业开采之外,几乎没有开拓民用市场;超声波测距由于需要使用特殊的元件使得其价格也比较昂贵,难以推广。
红外测距如今已成为一种常用的测距方式,红外作为一种特殊的光波,也就具有了光波的基本属性,且技术难度相对较小,构成测距系统价格低廉,人们也容易接受,便于推广。
利用红外构成的测距系统拥有很大的优势,测量距离远;有同步输入端,可以同时进行多个传感器测量;测量范围广,相应时间短;外形设计比较紧凑,易于安装,便于携带;精度和分辨率都相对较高,测量的过程中不易受到干扰,使得测量结果比较准确,同时其体积小、重量轻,有利于外出携带。
由于具有诸多优点,红外测距有比较高的应用价值,有广阔的市场领域和很好的发展前景。
二、现状近二十年来,红外辐射技术已成为一门迅速发展的新兴技术科学,它已广泛应用于生产、科研、军事、医学等各个领域。
红外辐射技术是发展测量技术、遥感技术和空间科学技术的重要手段。
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,任何物质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,它的波长范围大致在0.75μM-1000μM的频谱范围之内,红外线与可见光、紫外线、x射线、y射线和微波、无线电波一起构成了整个无线连续的电磁波谱。
它已在科技、国防和工农业生产等领域获得广泛的应用。
红外测距毕业论文
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 (14)4.1红外测距的实现构想 (14)4.2系统和硬件结构电路图 (14)4.3各硬件的电路设计 (15)第五章红外测距的软件设计 (19)5.1系统软件的结构框图 (19)误差分析 (20)总结 (21)致谢 (22)参考文献: (23)第一章引言随着汽车工业的发展,城市汽车数量迅速增加。
红外线遥感距警报器学士学位毕业论文
学士学位毕业设计(论文)红外线感距报警仪毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。
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作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室(或答辩小组)与教学系意见本文介绍了一种基于AT89C2 051单片机控制的红外线测距与报警系统,由555和反向器cc4069配合红外传感器有效组成了红外发射电路和红外对管接收电路。
《具有距离自动修正的红外温度监测仪的研究与实现》范文
《具有距离自动修正的红外温度监测仪的研究与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步,红外温度监测仪在众多领域中得到了广泛的应用,如工业生产、医疗诊断、环境监测等。
然而,传统的红外温度监测仪在距离变化时,往往无法自动修正其测量结果,导致测量精度的下降。
因此,具有距离自动修正功能的红外温度监测仪的研究与实现显得尤为重要。
本文将探讨这一领域的研究进展及实现方法。
二、红外温度监测仪的原理及现状红外温度监测仪通过接收物体发射或反射的红外辐射,将其转换为电信号,进而计算出物体的温度。
然而,传统的红外温度监测仪在面对不同距离的测量目标时,由于光学系统的放大效应和信号衰减等因素的影响,往往导致测量精度的下降。
因此,具有距离自动修正功能的红外温度监测仪的研究与实现成为了一个热门的研究方向。
三、距离自动修正算法研究为了解决距离对红外温度监测仪测量精度的影响,研究者们提出了多种距离自动修正算法。
这些算法通常包括光学系统标定、信号处理算法以及软件校正等方法。
其中,光学系统标定是通过建立距离与测量结果之间的数学模型,实现对不同距离下的测量结果进行自动修正。
信号处理算法则是通过分析接收到的红外信号的特性和变化规律,实现对测量结果的自动修正。
而软件校正则是通过软件算法对测量结果进行实时校正,以消除距离对测量结果的影响。
四、实现方法与实验结果本文提出了一种基于光学系统标定的距离自动修正算法,并通过实验验证了其有效性。
实验中,我们首先对红外温度监测仪进行了光学系统标定,建立了距离与测量结果之间的数学模型。
然后,我们通过改变测量目标与红外温度监测仪之间的距离,观察其测量结果的变化。
实验结果表明,通过应用我们的距离自动修正算法,可以在不同距离下实现较高的测量精度。
五、应用前景与展望具有距离自动修正功能的红外温度监测仪在工业生产、医疗诊断、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
例如,在工业生产中,可以用于对生产线上的设备进行温度监控,及时发现设备故障;在医疗诊断中,可以用于对患者进行非接触式体温测量,提高诊断的准确性;在环境监测中,可以用于对大气、水源等环境因素进行实时监测,为环境保护提供有力支持。
红外测距毕业设计
红外测距毕业设计红外测距技术在现代科技领域中扮演着重要的角色,它被广泛应用于各个领域,包括工业自动化、军事防御、智能交通等等。
本文将探讨红外测距技术在毕业设计中的应用。
一、红外测距技术的原理和分类红外测距技术是利用红外传感器对红外辐射进行接收和处理,从而获取目标物体与传感器之间的距离。
根据工作原理的不同,红外测距技术可以分为主动式和被动式两种。
主动式红外测距技术是通过发射红外光束,并测量光束的反射时间来计算距离。
这种技术常用于工业自动化领域,例如测量物体的位置和距离,以实现自动化控制。
被动式红外测距技术则是通过接收目标物体发出的红外辐射,根据辐射的强度和频率来计算距离。
这种技术常用于智能交通领域,例如车辆的自动驾驶和避障系统。
二、红外测距技术在毕业设计中的应用1. 智能家居中的红外测距技术在智能家居系统中,红外测距技术可以用于人体检测和距离测量。
通过安装红外传感器在房间内,可以实时检测人体的位置和距离,从而实现智能照明和安防系统的自动控制。
例如,当检测到有人进入房间时,系统可以自动调节灯光亮度和开启安防设备。
2. 无人机导航中的红外测距技术无人机导航是目前研究的热点领域之一,红外测距技术在其中起到了重要的作用。
通过在无人机上安装红外传感器,可以实时测量无人机与障碍物之间的距离,从而避免碰撞和提高飞行安全性。
此外,红外测距技术还可以用于无人机的目标跟踪和定位,实现精确的飞行控制。
3. 医疗设备中的红外测距技术在医疗设备领域,红外测距技术被广泛应用于手术导航和病人监测等方面。
通过使用红外传感器测量手术器械与病人身体的距离,可以帮助医生实时掌握手术进程和准确定位手术位置。
此外,红外测距技术还可以用于病人的呼吸和心率监测,提供及时的医疗救护。
三、红外测距技术的发展趋势和挑战随着科技的不断进步,红外测距技术也在不断发展。
目前,一些新兴的红外测距技术正在被研究和应用,例如激光雷达和红外相机等。
这些新技术在精度和测量范围上有着更大的优势,将为红外测距技术的应用带来更多的可能性。
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。
基于单片机的红外测距系统设计-论文
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签名:___________ 导师签名:____测距的探测距离远近皆宜,通常在几厘米到几米之间,超声波测距仪受外界因 素干扰较多,很难做到厘米级别的精度。激光红外一般用光速时间差方法,因光速太 快,时间差太小于较远距离的,高达几十米到几公里距离,短距离则精度较低。本文介 绍的红外测距系统是一种基于 STC89C52 单片机设计的红外测距仪,可以直接快速测量 出具体距离数据。首先,介绍了红外传感器和本课题相关内容,如传感器的分类、区 别。其次是对 STC89C52 单片机的应用与 A/D 转换应用。分析其工作原理与基本结构。 硬件电路设计和软件流程设计的介绍。在红外测距系统硬件设计中,提出了构想和可行 的方案,根据其绘画出硬件电路原理图,整个程序工作的流程及各程序设计。最后是对 整个系统设计的测试及总结。 关键词:红外测距;STC89C52 单片机;A/D 转换;LCD 显示
1.2 课题背景........................................................................................................................ 1 1.3 文献综述........................................................................................................................ 2
《具有距离自动修正的红外温度监测仪的研究与实现》范文
《具有距离自动修正的红外温度监测仪的研究与实现》篇一一、引言随着科技的进步,红外温度监测仪已经广泛应用于各个领域,如工业生产、医疗卫生、环境保护等。
然而,传统的红外温度监测仪在距离目标物距离发生变化时,由于无法有效进行距离自动修正,导致其测量结果出现较大误差。
为了解决这一问题,我们设计并实现了一种具有距离自动修正功能的红外温度监测仪。
本文将对该仪器的研究与实现过程进行详细阐述。
二、研究背景与意义传统的红外温度监测仪主要依靠非接触式测量原理,通过接收目标物辐射的红外线能量来测量其表面温度。
然而,由于环境因素和测量距离的变化,传统红外温度监测仪的测量结果往往存在较大误差。
为了解决这一问题,具有距离自动修正功能的红外温度监测仪应运而生。
该仪器通过引入距离传感器和算法修正技术,实现对目标物距离的自动检测和修正,从而提高测量精度和可靠性。
三、系统设计与实现1. 系统架构本系统主要由红外传感器、距离传感器、数据处理单元和显示单元等部分组成。
其中,红外传感器负责接收目标物的红外辐射能量;距离传感器用于检测红外传感器与目标物之间的距离;数据处理单元负责对接收到的数据进行分析处理,并实现距离自动修正功能;显示单元则用于将处理后的结果进行展示。
2. 关键技术与算法本系统的关键技术在于距离自动修正算法的实现。
我们采用了基于机器视觉和深度学习的算法,通过训练大量数据来提高算法的准确性和鲁棒性。
具体实现过程中,我们首先利用距离传感器获取目标物与红外传感器之间的距离信息;然后,通过算法对距离信息进行计算和修正,以消除距离变化对红外温度测量结果的影响;最后,将修正后的结果通过显示单元进行展示。
3. 硬件实现在硬件实现方面,我们选用了高精度的红外传感器和距离传感器,以确保测量结果的准确性。
同时,我们还采用了低功耗设计,以延长设备的续航时间。
此外,我们还对设备的外观和结构进行了优化设计,使其更加便于携带和使用。
四、实验与测试为了验证本系统的性能和效果,我们进行了大量的实验和测试。
《具有距离自动修正的红外温度监测仪的研究与实现》范文
《具有距离自动修正的红外温度监测仪的研究与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步,红外温度监测仪在众多领域中得到了广泛应用。
在各种环境和条件下,如何更准确、更高效地监测目标温度,成为了该领域研究的重要课题。
本论文主要针对具有距离自动修正功能的红外温度监测仪展开研究,分析其工作原理及实现方法,并通过实践案例来展示其效果和优越性。
二、红外温度监测仪的基本原理与现状红外温度监测仪是利用物体辐射出的红外线来测量其表面温度的一种仪器。
这种仪器广泛应用于电力、石油、化工、冶金等工业领域以及日常生活等领域。
然而,传统红外温度监测仪往往受环境因素和距离的影响,导致测量结果存在较大误差。
因此,如何提高红外温度监测仪的准确性和可靠性成为了该领域研究的重点。
三、具有距离自动修正的红外温度监测仪的设计思路为了解决传统红外温度监测仪的局限性,我们设计了一种具有距离自动修正功能的红外温度监测仪。
该仪器通过引入距离传感器和算法模型,实现对目标距离的自动检测和修正,从而提高测量结果的准确性。
(一)硬件设计该仪器主要由红外传感器、距离传感器、微处理器和显示模块等部分组成。
其中,红外传感器负责接收目标物体辐射的红外线;距离传感器则用于检测目标物体与仪器之间的距离;微处理器负责处理传感器数据并输出结果;显示模块则用于将测量结果显示给用户。
(二)软件设计在软件设计方面,我们采用了先进的算法模型来实现对目标距离的自动检测和修正。
该模型通过分析红外传感器和距离传感器的数据,实时计算目标物体的实际温度,并自动修正因距离变化引起的误差。
四、实验与实现为了验证具有距离自动修正的红外温度监测仪的准确性和可靠性,我们在实际环境中进行了多次实验。
实验结果表明,该仪器在不同环境和不同距离条件下均能实现较高的测量精度,明显优于传统红外温度监测仪。
此外,我们还对该仪器在实际应用中的效果进行了展示,如在电力、石油等领域的现场应用情况。
五、结论本论文研究了具有距离自动修正的红外温度监测仪的设计与实现方法。
基于红外测距技术的预防近视系统设计
基于红外测距技术的预防近视系统设计谢锋云【期刊名称】《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(027)006【摘要】针对当前学生近视问题日趋严重现象,总结了患近视的一个重要原因是过度看近,依据红外测距原理,提出了利用红外测距技术来预防近视的方法并进行了系统设计。
采用GP2D12红外测距传感器作为信号采集装置,将采集的数据进行实验分析、处理,得出了线性化公式。
信号线性化后通过ADC0809转换为数字信号,输入AT89S51单片机中处理。
当使用者过度看近时,警告电路工作,告知调整坐姿,同时对人眼离书或者笔的距离进行动态显示,达到有效预防近视目的。
%At present,the phenomenon of student myopia is on the rise,an important cause of myopia is to look over near.In the paper,in put forward a way using infrared measuring distance technology to prevent myopia,and carry out a system design.Signal acquisition device adopt GP2D12,and linearization formula obtained by process experimental data.Linearization signals turn into digital signals by the ADC0809,and digital signals are processed by AT89S51.When the users look over near,the warning circuit will operate,it achieves a goal to prevent myopia.【总页数】3页(P1-3)【作者】谢锋云【作者单位】华东交通大学机电工程学院,江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】TP911.72【相关文献】1.基于单片机的机器人用红外测距仪系统设计 [J], 唐秦崴;瞿哲奕;朱熀秋2.基于红外测距传感器的倒车雷达系统设计 [J], 罗宁;李柏年;杨昊;张时杰;张思睿;刘承桥3.基于红外测距汽车倒车雷达预警系统设计 [J], 胡鹏;秦会斌4.基于PDA的红外测距数据采集系统设计与实现 [J], 邱江涛5.基于红外测距技术的制动踏板检测装置设计 [J], 张天罡; 巴铁魁因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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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AD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; AD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 (17)2.个人总结 (18)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。
2.小组的工作分配:3.系统主要功能实时测量红外发收管与障碍之间的距离。
二、硬件电路设计及描述1.方案及设计思想:设计要求:红外测距A、利用红外发射管发送信号,信号经过障碍物反射,红外接收管接收反射的信号。
B、用单片机将红外收发管与障碍物之间的距离实时显示出来方案一、时间差测距法:此方案是将红外发射管发送的信号与接收管接收信号的时间差写入单片机中,在单片机中用算法将距离计算出来。
原理图如图X-1所示。
方案二、反射能量法:此方案是用红外发射管发射信号,然后用红外接收管接收信号,将接收的信号强度经过AD转换,录入单片机中显示出来,并将对应的距离记录下来。
完成一段范围内的测量,将所记录下的数据写入单片机中,然后便可进行测量距离了。
原理图如图X-2所示。
图X-1 时间差测距法图X-2反射能量法方案比较:通过以上两种方案分析,我们可以看到方案一的误差很大,由于红外装置测的距离比较近,而光速很快,因此反馈到单片机中的时间很短,单片机很难准确处理,而在一般情况下的光速不太准确,因此误差较大。
方案二是先将实验数据录入单片机中,因此在测量时存在的误差就会相对较小,综合考虑,选择方案二可行。
2.电路原理图仿真电路图结构图AD转换模块由于单片机不能直接处理红外接收管接收的电压信号,所以先通过AD转换,将信号转换为单片机能够处理的数字信号,以完成所需实验内容。
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。
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。
3.芯片资料:TLC2543管脚图TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器,使用开关电容逐次逼近技术完成AD转换过程。
由于是串行输入结构,能够节省51系列单片机IO资源;且价格适中,分辨率较高,因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。
2TLC2543的特点:(1)12位分辩率AD转换器;(2)在工作温度范围内10μs转换时间;(3)11个模拟输入通道;(4)3路内置自测试方式;(5)采样率为66kbps;(6)线性误差±1LSBmax;(7)有转换结束输出EOC;(8)具有单、双极性输出;(9)可编程的MSB或LSB前导;(10)可编程输出数据长度。
TLC2543引脚说明:AT89S52管脚图4.元件清单:三、软件设计流程及描述1.模块层次结构图简述:先将AD采集程序写入单片机中,进行实验,将固定距离所采集到的信号强度记录下来,然后将对应的数据加入程序中,最后通过红外模块进行测量,便可显示出对应的距离值,主程序是整个程序的基础,也是核心。
2.程序流程图3.源程序代码1602显示模块程序:#include<lcd1602.=P2^7;void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void write_com(uchar com){lcdrs=0;lcden=0;P0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;}void write_data(uchar date) {lcdrs=1;lcden=0;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;}void init(){lcdrw=0;lcden=0;write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);write_com(0x80);}红外测距模块程序:#include<reg52.=P1^6;sbit dout=P1^7;sbit bit7=B^7; 数据的最高位uchar count,conword;控制字的高四位决定通道口bit cy;void write_sfm(uchar add,uint date){uint bai,shi,ge;ge=date%10;shi=date%10010;write_com(0x80+add);write_data(0x30+bai);write_data(0x30+shi);write_data(0x30+ge);write_data('m');write_data('m');}void write_sfm1(uchar add,uint date){uint qian,bai,shi,ge;ge=date%10;shi=date%10010;qian=date1000;write_com(0x80+0x40+add);write_data(0x30+qian);write_com(0x80+0x40+0x08);write_data(0x2e);write_data(0x30+bai);write_data(0x30+shi);write_data(0x30+ge);}uint readad(uchar conword){char i;uint advalue=0;uchar value=0;conword=conword<<4; 控制字高四位与低四位互换变成了高四位就是选择的通道口clk=0;cs=1; cs为高,clk din 被禁止dout成高阻态cs=0; cs为低clk din使能dout脱离高阻状态B=conword; 控制字for(i=8;i>0;i--){cy=dout; dout 的高位传给cydin=bit7;控制字高位先送入clk=1; 控制字在时钟信号的上升沿送入B=B<<1; 控制字的次高位移入高位clk=0;value=value<<1;if(cy==1) value++;value是dout的高八位}advalue=value;advalue=advalue<<4; 高四位与低四位互换得出输出值value=0x00;for(i=4;i>0;i--) dout 高四位的值赋给value{cy=dout;value=value<<1;if(cy==1){value++;}clk=1;clk=0;}advalue=advalue+value;cs=1;return advalue; TLC 转换出的advalue=U(显示的电压值)*40965 ; }main(){uint ad,l;init();while(1){delay(100);ad=readad(0x00);ad=ad*0.00122*1000; 将ad转换为与输入的电压值相等ad*54096 在扩大1000if(ad>0&&ad<55)l=0;if(ad>=55&&ad<70)l=40;if(ad>=70&&ad<80)l=35;if(ad>=80&&ad<100)l=30;if(ad>=100&&ad<120)l=27;if(ad>=120&&ad<150)l=25;if(ad>=150&&ad<185)l=22;if(ad>=185&&ad<230)l=20;if(ad>=230&&ad<320)l=17;if(ad>=320&&ad<420)l=15;if(ad>=420&&ad<590)l=12;if(ad>=590&&ad<660)l=10;if(ad>=660)l=0;write_sfm(7,l);write_sfm1(7,ad);}}四.测试测试方法:先写入电压采集程序,接入电源,将对应距离的电压值标定出来。
再将标定的值与对应距离写入程序中,接入电源,便可测量距离。
测试设备:直尺,直流稳压电源,挡板。
整理数据:系统指标:由于此系统反应不太稳定,因此此作品只适合作为研究对象,不适合用于实际的测距。
备注:由于红外对管的性能不高,在测试一段时间过后,红外接收管的信号会衰减,因此可能会造成很大的误差。
这也是此次实验的最大失败之处。
五.总结参考文献:刘坤《51单片机典型应用开发范例大全》中国铁道出版社彭伟《单片机C语言程序设计实训—基于8051+Proteus仿真》电子工业出版社。