有關(guān)紅外傳感器的計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-10 14:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 外線反射回來(lái)被接收管接收，經(jīng)過(guò)電壓比較器（LM393）電路處理之后，綠色指示燈會(huì)亮起，同時(shí)OUT輸出接口輸出一個(gè)低電平信號(hào)送給單片機(jī)引腳，可通過(guò)電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測(cè)距離，有效距離范圍 230cm。該傳感器的探測(cè)距離可以通過(guò)電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障、流水線計(jì)數(shù)及黑白線循跡等眾多場(chǎng)合。 傳感器的硬件設(shè)計(jì) 傳感器的原理圖設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)傳感器電路圖我用的是Altium Designer這一款PCB設(shè)計(jì)軟件，該軟件操作簡(jiǎn)便快捷，界面人性化，是在中國(guó)用的最多的EDA工具。設(shè)計(jì)過(guò)程包括：原理圖的繪制，導(dǎo)出生成PCB，PCB圖的布局。紅外傳感器的原理圖如圖21所示。圖21傳感器原理圖 傳感器PCB圖的設(shè)計(jì)紅外傳感器的PCB圖如圖22所示。圖22傳感器PCB圖紅外傳感器的3D圖如圖23所示。圖23紅外傳感器3D展示紅外傳感器實(shí)物圖如圖24所示。圖24紅外傳感器實(shí)物(1)當(dāng)模塊檢測(cè)到前方障礙物信號(hào)時(shí)，電路板上綠色指示燈點(diǎn)亮，同時(shí)OUT端口持續(xù)輸出低電平信號(hào)，該模塊檢測(cè)距離230cm，檢測(cè)距離可以通過(guò)電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。(2) 傳感器為主動(dòng)紅外線反射式探測(cè)，所以探測(cè)黑色距離最小，白色最大。(3)傳感器模塊輸出端口DO可直接與單片機(jī)I/O口連接即可。(4)電壓比較器采用LM393，工作穩(wěn)定。(5) 可采用35V直流電源對(duì)模塊進(jìn)行供，當(dāng)接通電源時(shí)紅色電源指示燈點(diǎn)亮。 (6)板子上有3mm的螺絲孔，便于固定、安裝。(1)VCC 。(2)GND 接GND。(3)DO 數(shù)字量輸出接口輸出高低電平。3主控電路模塊 CPU處理器的選用本次設(shè)計(jì)我選用了ATmega16單片機(jī)，ATmega16是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。由其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，TAMEGA16的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1MIPS/MHz，從而可以減緩系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。本款單片機(jī)有16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程flash，512字節(jié)EEPROM，1K字節(jié)SRAM，32個(gè)通用工作寄存器等豐富的內(nèi)部資源。TAMEGA16封裝有兩種，一種是直插式封裝，一種是貼片式封裝。由于貼片式的體積小，做成電路板占用空間較小，所以我選用的是貼片式封裝的單片機(jī)。其引腳圖如圖31所示。圖31 ATmega16引腳圖 顯示器的選用本次設(shè)計(jì)選用的是四位一體的LED數(shù)碼管，數(shù)碼管分為共陽(yáng)極和共陰極，本次使用的是共陽(yáng)極。所謂共陽(yáng)極就是所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成共陽(yáng)極的數(shù)碼管。數(shù)碼的的驅(qū)動(dòng)需要較大的電流，然而我選用的這款單片機(jī)IO口有較強(qiáng)的推拉電流能力，均能達(dá)到30mA，可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管、蜂鳴器、繼電器等。LED數(shù)碼管的特點(diǎn)是發(fā)光亮度高，響應(yīng)時(shí)間快，體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。每位數(shù)碼管都是有七段組成一個(gè)“8”字形，能夠顯示“09”10個(gè)數(shù)字能夠滿足設(shè)計(jì)的需求，其引腳圖如圖32所示。圖32數(shù)碼管引腳 報(bào)警元器件的選用蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，在電路中用字母“H”或“HA”表示。蜂鳴器采用直流電壓供電，其能發(fā)出單調(diào)的或者某個(gè)固定頻率的聲音，如嘀嘀，嘟嘟等。蜂鳴器分為有源蜂鳴器和無(wú)源蜂鳴器兩種類型，通常在計(jì)算機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件使用。有源蜂鳴器直接接上額定電源就可連續(xù)發(fā)聲；無(wú)源蜂鳴器則和電磁揚(yáng)聲器一樣，需要接在音頻輸出電路中才能發(fā)聲。我選用的是5v電磁式有源蜂鳴器，其驅(qū)動(dòng)電流小于25mA，符合選用單片機(jī)IO口的驅(qū)動(dòng)能力。由于所有模塊需
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