基于單片機(jī)控制的紅外測(cè)速裝置設(shè)計(jì)報(bào)告

基于單片機(jī)控制的紅外測(cè)速裝置設(shè)計(jì)報(bào)告

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1、基于單片機(jī)控制的紅外 測(cè)速裝置設(shè)計(jì)報(bào)告姓名學(xué)號(hào)學(xué)院班級(jí)組長(zhǎng)李慶鵬機(jī)電學(xué)院機(jī)械1104組員郭鑫鵬機(jī)電學(xué)院機(jī)械1103指導(dǎo)教師:鄧湘聯(lián)系方式:xdeng@bjtu.edu.cn完成日期:2013.7.10內(nèi)容摘要:90C51單片機(jī)LED動(dòng)態(tài)顯示紅外傳感測(cè)速(計(jì)時(shí))  通過利用分布在車輛運(yùn)行線路上的兩個(gè)紅外傳感裝置A和B,使得其在車輛通過時(shí)因?yàn)楸卉圀w遮擋而產(chǎn)生低電位,進(jìn)而控制單片機(jī)進(jìn)行開始(停止)計(jì)時(shí),達(dá)到計(jì)時(shí)效果;同時(shí),利用LED動(dòng)態(tài)顯示方法將得到的時(shí)間顯示出來(lái)。利用得到的時(shí)間T和預(yù)先設(shè)定的檢測(cè)口A、B距離S(S

2、被認(rèn)為是足夠小的一段距離),則可以近似得出列車通過A、B時(shí)的瞬時(shí)速率V,V=S/T。若利用通信設(shè)備將此速率傳輸?shù)秸{(diào)度中心,可以建立一個(gè)獨(dú)立于列車以外的運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng),這樣可以防止因列車通信系統(tǒng)意外故障而產(chǎn)生的運(yùn)行監(jiān)測(cè)失效,為列車安全運(yùn)行提供了另一把安全鎖。-20-目錄1.背景和意義11.1設(shè)計(jì)背景及意義11.2設(shè)計(jì)內(nèi)容11.3設(shè)計(jì)要求12.仿真設(shè)計(jì)32.1設(shè)計(jì)思路32.2硬件設(shè)計(jì)32.3軟件設(shè)計(jì)32.4Proteus軟件仿真結(jié)果33.實(shí)物設(shè)計(jì)33.1工作原理33.2硬件設(shè)計(jì)33.3軟件設(shè)計(jì)34.實(shí)物電路調(diào)試35

3、.參考文獻(xiàn)36.結(jié)題感想37.附錄(源程序)....................................................................................7.1實(shí)物燒錄程序...............................................................................7.2實(shí)物燒錄程序......................................................

4、.........................-20-1.背景和意義1.1設(shè)計(jì)背景及意義測(cè)速系統(tǒng)是生活中應(yīng)用非常廣泛的一個(gè)系統(tǒng),無(wú)論在機(jī)械工程中還是交通運(yùn)輸中都離不開對(duì)速度的測(cè)量。在鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中,對(duì)車輛的調(diào)度基于對(duì)車輛運(yùn)行速度和位置的監(jiān)測(cè)。我組同學(xué)想設(shè)計(jì)出一種獨(dú)立于車——站信息傳遞途徑之外一種新的監(jiān)控系統(tǒng),其作用是防止因列車通信系統(tǒng)意外故障而產(chǎn)生的運(yùn)行監(jiān)測(cè)失效。而在這個(gè)系統(tǒng)中,最基本的就是對(duì)列車在線路上的某一點(diǎn)進(jìn)行速度測(cè)量。對(duì)此,我們制定了本次研究性學(xué)習(xí)的計(jì)劃方案。初步方案如下圖所示:  調(diào)度中心測(cè)得時(shí)

5、間SB檢測(cè)口A檢測(cè)口  本次設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制系統(tǒng),利用了紅外傳感裝置和LED動(dòng)態(tài)顯示技術(shù),鍛煉了我們自主研究完成項(xiàng)目的能力。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容-20-紅外傳感器為單片機(jī)P1.0和P1.1提供外部脈沖信號(hào),當(dāng)有物體通過傳感器中間對(duì)其光路進(jìn)行遮擋時(shí),P1.0和P1.1引腳上的信號(hào)由高電位變?yōu)榈忘c(diǎn)位,利用相應(yīng)程序,使單片機(jī)開始或停止計(jì)時(shí),最后,利用LED數(shù)碼管將測(cè)得的時(shí)間顯示出來(lái)。注意此處我們沒有直接將速率顯示出來(lái),原因主要有三點(diǎn),其一,對(duì)于安裝距離不同的情況,速率顯示需要進(jìn)行不同程序設(shè)計(jì),這樣做使得編程簡(jiǎn)單化;其二

6、,列車通過時(shí)間是最基本的測(cè)量量,對(duì)于時(shí)間的處理無(wú)需在處理數(shù)據(jù)信息復(fù)雜的單片機(jī)中進(jìn)行,而最好是傳輸?shù)叫畔⒔K端(調(diào)度中心)統(tǒng)一進(jìn)行處理,這樣做使得信息處理規(guī)模化、統(tǒng)一化;其三,對(duì)于列車的檢測(cè),有時(shí)我們更希望得到其通過一段較長(zhǎng)距離的時(shí)間,用上述方法求出的速度對(duì)于這用情況無(wú)利用價(jià)值。1.3設(shè)計(jì)要求1)當(dāng)一個(gè)物體通過A口時(shí),開始計(jì)時(shí),其最大計(jì)時(shí)時(shí)間為99.99s,最小計(jì)時(shí)時(shí)間為0.01s;2)當(dāng)該物體繼續(xù)通過B口時(shí),停止計(jì)時(shí),并將時(shí)間通過LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示;3)當(dāng)再有物體通過A口時(shí),無(wú)需任何操作即可重復(fù)1)過程。2.

7、仿真設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)思路2.1.1設(shè)計(jì)思路框圖2.1.2設(shè)計(jì)思路-20-測(cè)量系統(tǒng)硬件框圖如圖1所示。檢測(cè)P1.0低電平開始計(jì)時(shí),檢測(cè)P1.1低電平停止計(jì)時(shí)。輸出結(jié)果為十六進(jìn)制設(shè)計(jì)電路上參考了所學(xué)教材上P195頁(yè)的知識(shí)內(nèi)容,設(shè)計(jì)了利用89C51通過8155及74LS138擴(kuò)展4只共陰極LED數(shù)碼管的接口電路,并結(jié)合了所查的資料進(jìn)行了光敏二極管的理論研究(開關(guān)中以開關(guān)替代)。圖中8155的B扣和所有LED的a~h引線相連,故B口為字形扣;各LED的位選線和8155的C口相連,故C口為字位口。8155的端口地址如下:

8、2100H_命令/狀態(tài)口,2101H_A口,2102H_B口,2103H_C口。2.2硬件件設(shè)計(jì)2.2.1所需元器件器件型號(hào)及數(shù)量元器件型號(hào)數(shù)量AT89C5118155H174LS13817407174041按鍵2+5V電源17SEG-MPXA-CC1-20-排阻RESPACK-812.2.2電路連接:2.3軟件設(shè)計(jì)利用Keil-20-uVision4軟件編寫程序并編譯,再將編寫好的程序?qū)隤rot

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