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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11221097機(jī)電學(xué)院機(jī)械1104組員郭鑫鵬11221065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(guò)利用分布在車(chē)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(chē)輛通過(guò)時(shí)因?yàn)楸卉?chē)體遮擋而產(chǎn)生低電位，進(jìn)而控制單片機(jī)進(jìn)行開(kāi)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被認(rèn)
2、為是足夠小的一段距離),則可以近似得出列車(chē)通過(guò)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(chē)以外的運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這樣可以防止因列車(chē)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(chē)安全運(yùn)行提供了另一把安全鎖。-17-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35.參考文獻(xiàn)36.結(jié)題感想37.附錄（源程
3、序）....................................................................................7.1實(shí)物燒錄程序...............................................................................7.2實(shí)物燒錄程序...............................................................................-17-1.背景和意義1.
4、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(kāi)對(duì)速度的測(cè)量。在鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中，對(duì)車(chē)輛的調(diào)度基于對(duì)車(chē)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(chē)——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(chē)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(chē)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)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
5、成項(xiàng)目的能力。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容-17-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(guò)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(kāi)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(méi)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，列車(chē)通過(guò)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
6、理規(guī)?；?、統(tǒng)一化；其三，對(duì)于列車(chē)的檢測(cè)，有時(shí)我們更希望得到其通過(guò)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(guò)A口時(shí)，開(kāi)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(guò)B口時(shí)，停止計(jì)時(shí)，并將時(shí)間通過(guò)LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示；3)當(dāng)再有物體通過(guò)A口時(shí)，無(wú)需任何操作即可重復(fù)1)過(guò)程。2.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)思路測(cè)量系統(tǒng)硬件框圖如圖1所示。檢測(cè)-17-P1.0低電平開(kāi)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
7、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(guò)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(kāi)關(guān)中以開(kāi)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：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
8、電源１7SEG-MPXA-CC1排阻RESPACK-81-17-2.2.2電路連接：2.3軟件設(shè)計(jì)利用KeiluVision4軟件編寫(xiě)程序并編譯，再將
