基于单片机控制的红外测速装置设计报告.doc

　基于单片机控制的红外 　测速装置设计报告 姓名 学号 学院 班级 组长 李庆鹏机电学院 机械1104 组员 郭鑫鹏机电学院 机械1103 指导教师：邓湘 联系方式：xdeng@bjtu.edu.cn 完成日期： 2013.7.10 内容摘要：90C51单片机 LED动态显示 红外传感 测速（计时） 　　通过利用分布在车辆运行线路上的两个红外传感装置A和B，使得其在车辆通过时因为被车体遮挡而产生低电位，进而控制单片机进行开始（停止）计时，达到计时效果；同时，利用LED动态显示方法将得到的时间显示出来。利用得到的时间T和预先设定的检测口A、B距离S(S被认为是足够小的一段距离),则可以近似得出列车通过A、B时的瞬时速率V, V=S/T。若利用通信设备将此速率传输到调度中心，可以建立一个独立于列车以外的运行监测系统，这样可以防止因列车通信系统意外故障而产生的运行监测失效，为列车安全运行提供了另一把安全锁。 目录 1.背景和意义 1 1.1设计背景及意义 1 1.2设计内容 1 1.3设计要求 1 2.仿真设计 3 2.1设计思路 3 2.2硬件设计 3 2.3软件设计 3 2.4Proteus软件仿真结果 3 3.实物设计 3 3.1工作原理 3 3.2硬件设计 3 3.3软件设计 3 4.实物电路调试 3 5.参考文献 3 6.结题感想 3 附录（源程序）.................................................................................... 7.1实物烧录程序............................................................................... 7.2实物烧录程序............................................................................... 1.背景和意义 1.1设计背景及意义 测速系统是生活中应用非常广泛的一个系统，无论在机械工程中还是交通运输中都离不开对速度的测量。在铁路运输系统中，对车辆的调度基于对车辆运行速度和位置的监测。我组同学想设计出一种独立于车——站信息传递途径之外一种新的监控系统，其作用是防止因列车通信系统意外故障而产生的运行监测失效。而在这个系统中，最基本的就是对列车在线路上的某一点进行速度测量。对此，我们制定了本次研究性学习的计划方案。 初步方案如下图所示：　　 　　本次设计基于单片机控制系统，利用了红外传感装置和LED动态显示技术，锻炼了我们自主研究完成项目的能力。 1.2设计内容 红外传感器为单片机P1.0和P1.1提供外部脉冲信号，当有物体通过传感器中间对其光路进行遮挡时，P1.0和P1.1引脚上的信号由高电位变为低点位，利用相应程序，使单片机开始或停止计时，最后，利用LED数码管将测得的时间显示出来。 注意此处我们没有直接将速率显示出来，原因主要有三点，其一，对于安装距离不同的情况，速率显示需要进行不同程序设计，这样做使得编程简单化；其二，列车通过时间是最基本的测量量，对于时间的处理无需在处理数据信息复杂的单片机中进行，而最好是传输到信息终端（调度中心）统一进行处理，这样做使得信息处理规模化、统一化；其三，对于列车的检测，有时我们更希望得到其通过一段较长距离的时间，用上述方法求出的速度对于这用情况无利用价值。 1.3设计要求 当一个物体通过A口时，开始计时，其最大计时时间为99.99s，最小计时时间为0.01s； 当该物体继续通过B口时，停止计时，并将时间通过LED数码管动态显示； 当再有物体通过A口时，无需任何操作即可重复1)过程。 2.仿真设计 2.1 设计思路 2.1.1设计思路框图 2.1.2设计思路 测量系统硬件框图如图1所示。检测P1.0低电平开始计时，检测P1.1低电平停止计时。输出结果为十六进制 设计电路上参考了所学教材上P195页的知识内容，设计了利用89C51通过8155及74LS138扩展4只共阴极LED数码管的接口电路，并结合了所查的资料进行了光敏二极管的理论研究（开关中以开关替代）。图中8155的B扣和所有LED的a~h引线相连，故B口为字形扣；各LED的位选线和8155的C口相连，故C口为字位口。8155的端口地址如下：2100H _命令/状态口，2101H_A口，2102H_B口，2103H_ C口。 2.2硬件件设计 2.2.1所需元器件器件型号及数量 元器件型号 数量 AT89C51 1 8155