傳感器與單片機(jī)接口技術(shù)實(shí)訓(xùn)報(bào)告課件

電氣11032班李濤傳感器與單片機(jī)接口技術(shù)實(shí)訓(xùn)報(bào)告2013年5月31日電氣11302班李濤目錄1實(shí)訓(xùn)目的2實(shí)訓(xùn)內(nèi)容3元件列表4傳感器工作原理5測(cè)速原理6光耦傳感器接口電路圖7霍爾傳感器接口電路圖8實(shí)物圖9程序10實(shí)訓(xùn)心得2013年5月31日電氣11302班李濤實(shí)訓(xùn)目的通過(guò)傳感器與接口技術(shù)專周的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐與程序編制與調(diào)試，讓學(xué)生形成傳感器與接口及單片機(jī)系統(tǒng)的概念，并在實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐中體驗(yàn)單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用，為應(yīng)用傳感器、單片機(jī)及后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。2013年5月31日電氣11302班李濤實(shí)訓(xùn)所需元件列表（光耦元器件和霍爾元器件的型號(hào)可以不是相同，磁鋼同時(shí)要分清它的正負(fù)極，微型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)要有1.5V電池供電）元件名稱型號(hào)數(shù)量(個(gè)）光耦元器件WYC1霍爾元器件44E1電阻4.7k、0.5k各1磁鋼∮61微型電動(dòng)機(jī)1.51細(xì)導(dǎo)線不限若干2013年5月31日電氣11302班李濤傳感器工作原理1.光電效應(yīng)

光電式傳感器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種傳感器。利用這種傳感器測(cè)量非電量時(shí)，只需將這些非電量的變化轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的變化，就可以將非電量的變化轉(zhuǎn)換為電量的變化而進(jìn)行檢測(cè)。光電式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、非接觸、高可靠性、高精度和反應(yīng)快等特點(diǎn)。光具有波粒二象性。光的粒子學(xué)說(shuō)認(rèn)為光是由一群光子組成的，每一個(gè)光子具有一定的能量,光的能量為E=hf,其中h為普朗克常數(shù)。h=6.626×10-34Js,f為光的頻率.因此,光的頻率越高,光子的能量越大.光照射在物體上會(huì)產(chǎn)生一系列的物理或化學(xué)效應(yīng),如光合效應(yīng)、光熱效應(yīng)、光電效應(yīng)等。光電式傳感器的理論基礎(chǔ)就是光電效應(yīng),即光照射在某一物體上,可以看作物體受到一連串能量為hf的光子所轟擊,被照射物體的材料吸收了光子的能量而發(fā)生相應(yīng)電效應(yīng)的物理現(xiàn)象.根據(jù)產(chǎn)生的電效應(yīng)的不同,光電效應(yīng)大致可以分為三類:2013年5月31日電氣11302班李濤光電效應(yīng)

外光電效應(yīng)

內(nèi)光電效應(yīng)

光生伏特效應(yīng)

2013年5月31日電氣11302班李濤

于W時(shí)，即使光通量很大，也不可能有電子逸出，這個(gè)最低限度的頻率稱為紅限頻率。當(dāng)hf大于W時(shí)，光通量越大，逸出的電子數(shù)目也越多，光電流也就越大。根據(jù)外光電效應(yīng)制成的光電元器件有光電管、光電倍增管、光電攝像管等。內(nèi)光電效應(yīng)

在光線作用下，使物體導(dǎo)電能力發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)，也稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。根據(jù)內(nèi)光電效應(yīng)制成的光電元器件有光敏電阻、光敏二極管、光敏晶體管和光敏晶閘管等。2013年5月31日電氣11302班李濤光生伏特效應(yīng)

在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)?；诠馍匦?yīng)的光電元器件是光電池。光電開關(guān)

光電開關(guān)是用來(lái)檢測(cè)物體的靠近、通過(guò)等狀態(tài)的光電式傳感器。它把發(fā)射端和接收端之間光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為開關(guān)信號(hào)的變化以達(dá)到探測(cè)的目的。由于光電開關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的(即電絕緣)，所以它可以在許多場(chǎng)合得到應(yīng)用。2013年5月31日電氣11302班李濤霍爾傳感器霍爾效應(yīng)置于磁場(chǎng)中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)它的電流方向與磁場(chǎng)方向不一致時(shí)，載流導(dǎo)體上平行于電流和磁場(chǎng)方向上的兩個(gè)面之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng)。該電動(dòng)勢(shì)稱為霍耳電勢(shì)。如圖4.59所示，在垂直于外磁場(chǎng)B的方向上放置一導(dǎo)電板，導(dǎo)電板通以電流I，方向如圖所示。導(dǎo)電板中的電流使金屬中自由電子在電場(chǎng)作用下做定向運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，每個(gè)電子受洛倫茲力fl的作用，fl的大小為fl=eBv

2013年5月31日測(cè)速原理光耦元器件:微型電動(dòng)機(jī)接通電池時(shí),促使遮光片經(jīng)過(guò)光耦元器件時(shí)遮蓋發(fā)光二極管的光線使三極管得不到光而中斷，P2.2沒(méi)有電信號(hào)計(jì)數(shù)一次到第二次轉(zhuǎn)到遮光點(diǎn)時(shí)，有中間時(shí)間就可得到轉(zhuǎn)速?；魻栐骷何⑿碗妱?dòng)機(jī)接通電池時(shí)，磁鋼也轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)?；魻栐骷幵谟袩o(wú)磁場(chǎng)情況下相當(dāng)是開關(guān)，當(dāng)磁鋼轉(zhuǎn)到霍爾元器件附近時(shí)它得感應(yīng)到磁場(chǎng)相當(dāng)斷開沒(méi)有接通P2.0，這樣計(jì)數(shù)一次，待第二次轉(zhuǎn)到霍爾元器件時(shí)再計(jì)一次數(shù)，通過(guò)中間時(shí)間就可以計(jì)算出轉(zhuǎn)速。2013年5月31日電氣11302班李濤光耦傳感器接口電路圖STC89C54RD+的單片機(jī)P2.24.7k0.5k5V2013年5月31日電氣11302班李濤霍爾傳感器接口電路圖STC89C54RD+的單片機(jī)P2.0DGV5V霍爾元器件2013年5月31日電氣11302班李濤實(shí)訓(xùn)編程#include<sub_ej51.c>sbitcgq_gd_b=p2^2;sbitcgq_hr_b=p2^0;ucharJS=0;ucharSD=0;ucharDQ=0voidtime1_inter(void)interrupt3{++JS;if(JS>28){JS=0;SD=0;DQ=0;}2013年5月31日電氣11302班李濤}voidmain(void){uchardatabuf[9];uintcount=0;bitgd_b=0;bithr_b=0;TMOD=0x10;TR1=1;ET1=1;EA=1;begin:init_jp_led_dz();clr_led_dz();led_string(0,"00");2013年5月31日電氣11302班李濤for(;;){if(read_key()=='A'){count=0;gotobegin;}if(DQ==0){sprintf(buf,"%2bu",SD);led_string(6,buf);}if(cgq_gd_b==0){gd_b=1;}if(cgq_hr_b==0){hr_b=1;}if((cgq_gd_b!=0&&gd_b!=0)||(cgq_hr_b!=0&&hr_b!=0)){gd_b=0;hr_b=0;++count;++DQ;sprintf(buf,"%5u",count);led_st