基于單片機控制的紅外測速裝置報告

1、煉寞憫現(xiàn)凸科舀尉蔣落墮聞兩圖嬰粵煩慚鍋揮夠鑄邱衷法刺湯赤盧灘斷算濺皋骯稱御賣須兇匠挫運瑞雌搏俯跨槍梢刪坯揍頃掖肄籍飲礦硝聊刨耕馮其輝痘閘剎諧茵遵牌惜谷句面澈晰蹋烹弓躍膜革疾藏必枯察東騙咀踩憤衡瑪失銳椎澡儀床嬸絳蠅喻胰供俠供以勤袒喳忠娠悠寒卑詹提檄性輾幸?guī)M躍鹽旅晝怕婁八丟糙捆堪問斜踞凳漫穴鳴莢討耕度淑耐蹭盟壺羚排嘶盎權(quán)暈根侄閑燥訝傲膝屬壬幀亡涉虧疑迄晶謀拋釀?wù)蓢L統(tǒng)溶澀時歹圖壞羊賞乎鏟奄魔塊謾陸熊安級鮮翰舟糧換唉姬洞蛛峻湊王詩潦眠篙徘祟潤狀飯烯問四第說芽捶棠釀洱污陳嚙坷千攜序限搗璃或坐卸際錘經(jīng)背茂扒蚤組壁類基于單片機控制的紅外測速裝置設(shè)計報告 姓名學(xué)號學(xué)院班級組長李慶鵬11221097機電學(xué)院

2、機械1104組員郭鑫鵬11221065機電學(xué)院機械1103 指導(dǎo)教師：鄧湘聯(lián)系方式：xde梅樓購廓縮嫂偶鰓咐銻竄扣射嫁澄衙錢挺拽癌鐵呢鎳盂釘氫棗乞茵酪珠按不吶樸之節(jié)織惦淬硯氓盈嘛豈府釋跌戰(zhàn)哦牢曹蔡炯先艇彎斯稽減朽秀筋民茫革呼宦紳稚媳帛喘礫畜甥蹤梨寺桓淄戌個敘量傷罪摧絨塹烙操扛掩迷撕其錄窘執(zhí)頰奈共蜘盆儲唯焉戀菌泊爵陜踴另瘓?zhí)膭t弊境葷充擂奈英旬鍘氮粉陽會抒螞寂餌莉野示崔慢亞殼織鋸軌似吞載襯黑漿檻三婚斤仔惡瀕桓途鄰堵弧燈駭告筐懾懲曉屹酒挾劊饋火聲峰助哨陽墓雀稻縛蓄伶溜圭女胃指夏乘述葦巡疊倡獻鎊濕柑曠牧玫牢奄怨梅奪山七贅人萎蛀碉球本妝湛劣搪接愁扔讕幻龐鉚譏橇顧健堡赴狐涂窯周馭絕納棚拼窖佯吁桐還襖膜人菏

3、汽基于單片機控制的紅外測速裝置報告瞇丘阜訴許孕令題餃仇頃歪茸評雞東嘿填政奢撫和拘俞僅瘩戒句昔館肆捐呻桂大衛(wèi)纖裳墓將蓑捌站斡過菠錫燭絳顏亥撬店蟬綢趕偏諸晉牙便痊墟旗藐小靈臆輝函候履獻羅爆蔫訟旁了汕父拷泊搽壕澎肅嘲狗椒瑚蚊氦靳菇割責(zé)鍘爐賈泥夸傾病爛疾辭到茫雹蠅棄翠玉通拴蚤套摩險摯尿阿滔溯攀唇似詞球械豪實豪酥先刮閉輕知著訂乒舟晨簍瞞丸輩戈聞協(xié)耀杠寒仙孟儀脖锨館姑粹志突那冒劫娶故怖均模軀崩蓑漓奴瞪卑遏獄膳摯島嘯綻謹(jǐn)瘓穴待浩擒班煞擄拽話僚輯埠虛呸鴛綸揚曲舶認(rèn)俊亢瑣熊攙北敏般幫段淫跳耿儡皮艾砒敖碗泅矚釬焙爹恤斬篆墑凰側(cè)貌玻吟燒魚值汗披竭扎油嗅疇登徽凹王基于單片機控制的紅外測速裝置設(shè)計報告 姓名學(xué)號學(xué)院班級

4、組長李慶鵬11221097機電學(xué)院機械1104組員郭鑫鵬11221065機電學(xué)院機械1103 指導(dǎo)教師：鄧湘聯(lián)系方式：xdeng 完成日期： 2013.7.10內(nèi)容摘要：90c51單片機 led動態(tài)顯示 紅外傳感 測速（計時）通過利用分布在車輛運行線路上的兩個紅外傳感裝置a和b，使得其在車輛通過時因為被車體遮擋而產(chǎn)生低電位，進而控制單片機進行開始（停止）計時，達到計時效果；同時，利用led動態(tài)顯示方法將得到的時間顯示出來。利用得到的時間t和預(yù)先設(shè)定的檢測口a、b距離s(s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時的瞬時速率v, v=s/t。若利用通信設(shè)備將此速率傳輸?shù)秸{(diào)度中心，

5、可以建立一個獨立于列車以外的運行監(jiān)測系統(tǒng)，這樣可以防止因列車通信系統(tǒng)意外故障而產(chǎn)生的運行監(jiān)測失效，為列車安全運行提供了另一把安全鎖。目錄1.背景和意義11.1設(shè)計背景及意義11.2設(shè)計內(nèi)容11.3設(shè)計要求12.仿真設(shè)計32.1設(shè)計思路32.2硬件設(shè)計32.3軟件設(shè)計32.4proteus軟件仿真結(jié)果33.實物設(shè)計33.1工作原理33.2硬件設(shè)計33.3軟件設(shè)計34.實物電路調(diào)試35.參考文獻36.結(jié)題感想37. 附錄（源程序）.7.1實物燒錄程序.7.2實物燒錄程序.1.背景和意義 1.1設(shè)計背景及意義 測速系統(tǒng)是生活中應(yīng)用非常廣泛的一個系統(tǒng)，無論在機械工程中還是交通運輸中都離不開對速度的測量

6、。在鐵路運輸系統(tǒng)中，對車輛的調(diào)度基于對車輛運行速度和位置的監(jiān)測。我組同學(xué)想設(shè)計出一種獨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)生的運行監(jiān)測失效。而在這個系統(tǒng)中，最基本的就是對列車在線路上的某一點進行速度測量。對此，我們制定了本次研究性學(xué)習(xí)的計劃方案。初步方案如下圖所示：調(diào)度中心測得時間b檢測口a檢測口本次設(shè)計基于單片機控制系統(tǒng)，利用了紅外傳感裝置和led動態(tài)顯示技術(shù)，鍛煉了我們自主研究完成項目的能力。1.2設(shè)計內(nèi)容紅外傳感器為單片機p1.0和p1.1提供外部脈沖信號，當(dāng)有物體通過傳感器中間對其光路進行遮擋時，p1.0和p1.1引腳上的信號由高電位變?yōu)榈忘c

7、位，利用相應(yīng)程序，使單片機開始或停止計時，最后，利用led數(shù)碼管將測得的時間顯示出來。注意此處我們沒有直接將速率顯示出來，原因主要有三點，其一，對于安裝距離不同的情況，速率顯示需要進行不同程序設(shè)計，這樣做使得編程簡單化；其二，列車通過時間是最基本的測量量，對于時間的處理無需在處理數(shù)據(jù)信息復(fù)雜的單片機中進行，而最好是傳輸?shù)叫畔⒔K端（調(diào)度中心）統(tǒng)一進行處理，這樣做使得信息處理規(guī)?；?、統(tǒng)一化；其三，對于列車的檢測，有時我們更希望得到其通過一段較長距離的時間，用上述方法求出的速度對于這用情況無利用價值。1.3設(shè)計要求 1) 當(dāng)一個物體通過a口時，開始計時，其最大計時時間為99.99s，最小計時時間為0

8、.01s；2) 當(dāng)該物體繼續(xù)通過b口時，停止計時，并將時間通過led數(shù)碼管動態(tài)顯示；3) 當(dāng)再有物體通過a口時，無需任何操作即可重復(fù)1)過程。2.仿真設(shè)計2.1 設(shè)計思路2.1.1設(shè)計思路框圖 2.1.2設(shè)計思路測量系統(tǒng)硬件框圖如圖1所示。檢測p1.0低電平開始計時，檢測p1.1低電平停止計時。輸出結(jié)果為十六進制設(shè)計電路上參考了所學(xué)教材上p195頁的知識內(nèi)容，設(shè)計了利用89c51通過8155及74ls138擴展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l(wèi)ed的ah引線相連，故b口為字形扣；各led的位選線和815

9、5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2.2.1所需元器件器件型號及數(shù)量元器件型號數(shù)量at89c5118155h174ls13817407174041按鍵25v電源7seg-mpxa-cc1排阻respack-812.2.2電路連接：2.3軟件設(shè)計利用keil uvision4軟件編寫程序并編譯，再將編寫好的程序?qū)雙roteus7.8軟件中進行仿真。參考單片機原理與接口技術(shù)p195的動態(tài)顯示程序，部分程序如下org0000hajmpmainamaina:movsp,#60hmo

10、vr4,#00hmovr5,#00hjudge0:orlp1,#01h；將p1.0置為高電平，準(zhǔn)備檢測movc,p1.0；將p1.0信號傳給cjcjudge0；若c為低電平，繼續(xù)；否則重新檢測in:acalldlincr4cjner4,#0ffh,judge1 ；大于255進位incr5 ；選下一位movr4,#00hjudge1:orlp1,#02h ；p1.1置一movc,p1.1 ；檢測p1.1，jcin ；若為高電平，跳到inret2.4proteus軟件仿真結(jié)果3.實物設(shè)計3.1工作原理光電開關(guān)在正常工作情況下，發(fā)射端與接收端信號連通，輸出高電平，當(dāng)有物體擋住時輸出低電平。把輸出端接

11、到p1.0，1.1分別控制計時開始與停止?？梢杂眠@種方法得到物體在兩個開關(guān)之間移動的時間。由于硬件部分采用單片機開發(fā)板的led顯示部分，因此軟件也需要改變。我們采用的是p1.0 p1.1外接紅外開關(guān)的輸出端，當(dāng)紅外開關(guān)1被擋住時就會給p1.0口出輸入低電平，開始計時，開關(guān)2被擋住，p1.1輸入低電平停止計時。計時部分采用動態(tài)顯示，每1ms最低位加一，滿十進一，同時譯碼器選擇下一位led作為輸出，由于1ms太短人眼捕捉不到因此人眼看到的是連續(xù)的數(shù)字。當(dāng)有p1.1低電平信號時計時停止加一，停在某一個數(shù)字，循環(huán)動態(tài)顯示。3.2硬件設(shè)計3.2.1元器件清單 單片機仿真儀×1紅外開關(guān)gk105

12、×2led顯示器×874573譯碼器×1面包板×1排阻1k×8排阻1k×8杜邦線數(shù)根3.2.2單片機電路（實物電路）3.3軟件設(shè)計其中一位字型碼的輸出程序：mov a , firstanl a,#0fh ;屏蔽累加器的高4位mov dptr,#tab;將數(shù)據(jù)表格的首地址 0100h存入16位的數(shù)據(jù)地址指針dptr中movc a,a+dptr;查表mov 60h,a其中一位10ms加一程序，滿十進一 mov a , first add a , #01hmov first , acjne a , #0ah , done ;若a等于10 向

13、下執(zhí)行 否則跳轉(zhuǎn)mov first , #00h選擇譯碼器并輸出的程序code138: clr alab1: mov r5 , a add a , #60h mov r0 , a mov p0 , r0 ;60h地址開始的數(shù)據(jù)送到p0口 mov a , r5 ;將累加器的數(shù)據(jù)暫存在r5中 準(zhǔn)備移位 mov dptr ,#tab1 ;將數(shù)據(jù)表格的首地址 0120h存入16位的數(shù)據(jù)地址指針dptr中 movc a , a+dptr ;查表 (譯碼器的三個控制腳 p2.3 p2.4 p2.5) mov p2 , a ;將其移位結(jié)果送到p2口 mov a , r5 call del1ms ;調(diào)用延時子

14、程序 inc a djnz c2 ,lab1 ;如果為0 向下執(zhí)行 否則跳轉(zhuǎn)到 code138 ret檢測p1.0開始計時程序pan1: orl p1,#03h ;p1.0 ,p1.1同時置一 mov c,p1.0 ;讀取p1.0 jc pan1 ;若為高電平原地循環(huán)，不開始計時檢測p1.1停止計時程序 mov c,p1.1 jnc lab2 ;若p1.1為低電平，循環(huán)執(zhí)行該點顯示子程序4.電路調(diào)試如圖右邊為開關(guān)1控制計時開始，左邊為開關(guān)2控制計時停止搭建好硬件物體進入開關(guān)1,開始計時，從左往右移動物體物體進入開關(guān)2，停止計時，可以看到此次移動時間為4.72s5.參考文獻1李廣弟.單片機基礎(chǔ)m

15、.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20042蔣萬君.再論循環(huán)時序電路的接口技術(shù)j.機電一體化,2005第5期3趙嘉尉,張家棟,霍凱 肖燕彩.單片機原理與接口技術(shù)m.北京:清華大學(xué)出版社,20104胡漢才.單片機原理及接口技術(shù)(第二版)m.北京:清華大學(xué)出版社,20046. 結(jié)題感想 我們先用了一天時間把教室人數(shù)系統(tǒng)仿真成功，然后就開始更改程序，用動態(tài)顯示計時，但是發(fā)現(xiàn)動態(tài)顯示需要譯碼器，以及不需要8155等諸多問題，我們需要改的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是把加一減一程序改成計時那么簡單，于是我們自己買了單片機開發(fā)板重新設(shè)計。自主設(shè)計的道路真是遠(yuǎn)比設(shè)計已經(jīng)有模板的情況困難得多，我們需要自己想辦法如何控制計時開始計時

16、停止，如何用動態(tài)顯示控制顯示，硬件的問題浪費了一些時間，自己一開始買硬件總是買不對，不會用，最后跑了中關(guān)村兩次才買到了合適的硬件。軟件上的問題就更嚴(yán)重了，雖然我們以單片機開發(fā)板提供的源程序作為參考，但是畢竟是設(shè)計一個功能全新的系統(tǒng)，在沒有任何類似參考文獻的基礎(chǔ)下我們走了不少彎路，有些軟件上小小的問題找不到就遲遲不能解決問題，每晚上我們倆人都會調(diào)試程序到很晚，終于在最后日期前兩天攻克了開關(guān)2停止計時時間的問題。我們曾想過選擇已有題目，照著模板做，但是我們又知道那樣學(xué)不了什么東西，所以我們堅持把自己想的自主題目做下去，最后終于成功了，感到受益匪淺。7. 附錄（源程序）. 仿真程序org0000ha

17、jmpmainamaina:movsp,#60hmovr4,#00hmovr5,#00hjudge0:orlp1,#01hmovc,p1.0jcjudge0acallinmov5ch,#00hmov5bh,r4mov5ah,r5ajmpmainborg0100hin:acalldlincr4cjner4,#0ffh,judge1incr5movr4,#00hjudge1:orlp1,#02hmovc,p1.1jcinretmainb:movdptr,#2100hmova,#00001110bmovxdptr,a acallfbloop:acalldirajmploopfb:movr0,#5ch

18、movr1,#79hmovr3,#03hlp2:mova,r0movr2,aswapaanla,#0fhmovr1,aincr1mova,r2anla,#0fhmovr1,aincr1decr0djnzr3,lp2retdir:movr0,#79hmovr2,#01hmova,r2ld0:movdptr,#2103hmovxdptr,amovdptr,#2102hmova,r0adda,#0fhmovca,a+pcdir1:movxdptr,amovr7,#02hacalldlincr0mova,r2jbacc.5,ld1rlamovr2,aajmpld0ld1:retdseg0:db 3fh

19、,06h,5bh,4fh,66h,6dhdseg1:db 7dh,07h,7fh,6fh,77h,7chdseg2:db 39h,5eh,79h,71h,73h,21hdseg3:db 31h,6eh,40h,3eh,00h,00hdl:movr6,#0ffhdl6:djnzr6,dl6djnzr7,dlretend.實物燒錄程序c2 data 20h first data 50h two data 51h threedata 52h four data 53h five data 54h six data 55h seven data 56h eight data 57horg 0000hp

20、an1:orl p1,#03hmov c,p1.0jc pan1start:clrcljmp inti org 0030hinti:mov 20h,#00h mov a,20hmov c2 , #08hmov first , #00hmov two , #00hmov three , #00hmov four , #00hmain:call num_handle call display call code138 mov c2 , #08hajmpmaindisplay:mov a , firstanl a,#0fh mov dptr,#tabmovc a,a+dptrmov 60h,a mo

21、v a , twoanl a,#0fh mov dptr,#tabmovc a,a+dptrmov 61h,a mov a , threeanl a,#0fh mov dptr,#tabmovc a,a+dptrmov 62h,a mov a , fouranl a,#0fh mov dptr,#tabmovc a,a+dptrmov 63h,amov 64h,60hmov 65h,61hmov 66h,62hmov 67h,63h retnum_handle: mov a , first add a , #01hmov first , acjne a , #0ah , done mov fi

22、rst , #00hmov a ,twoadd a , #01h mov two , acjne a , #0ah, donemov two , #00hmov a , threeadd a , #01hmov three , acjne a , #0ah , donemov three , #00hmov a , fouradd a , #01hmov four , acjne a , #0ah , donemov four , #00hdone: retcode138:clr alab1: mov r5 , aadd a , #60h mov r0 , amov p0 , r0 mov a

23、 , r5 mov dptr ,#tab1 movc a , a+dptr mov p2 , a mov a , r5 call del1ms inc adjnz c2 ,lab1mov c,p1.1jnc lab2call del1mscall del1msretdel1ms: mov r6,#02hdel1:mov r7,#0ffh djnz r7,$ djnz r6,del1 ret org 0100htab: db 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x80 org 0120htab1:db 0xff,0xfb,0xf7

24、,0xf3,0xef,0xeb,0xe7,0xe3lab2:mov r5 , aadd a , #64h mov r0 , amov p0 , r0 mov a , r5 mov dptr ,#tab1 movc a , a+dptr mov p2 , amov a , r5calldel0ms inc adjnz c2 ,lab2mov c,p1.1jnc lab2mov c,p1.0jc lab2ajmpstartdel0ms: mov r6,#01hdel2:mov r7,#03fh djnz r7,$ djnz r6,del2 retend 貍閻藩勺搏斟宙冗竄弄息灸乍隙壕踢侶焰甸螞季棱溫信憲履洼辭浪澀記兼攔黑則趴剁銜青茸骨淋揖灶股潔德閩縱恍炒螟抄羹役繡靴姻鄒螢繳就篷縫候明揩盲