光电传感器课程设计汽车测速系统

霍尔传感器测量车速系统设计摘要本文介绍了霍尔传感器测速的原理，设计了基于单片机AT89C51的测量车速系统。

完成了车速测量系统的硬件电路设计、霍尔传感器测量电路的设计、显示电路的设计。

测量转速的霍尔传感器和车轴同轴连接，车轴每转一周，产生一定量的脉冲个数，由霍尔器件电路部分输出幅度为12V的脉冲。

经光电隔离器后成为输出幅度为5V转数计数器的计数脉冲。

控制定时器计数时间，即可实现对车速的测量。

在显示电路设计中，通过1602实现在LCD上直观地显示车轮的转速值。

与软件配合，实现了显示、报警功能。

关键词：车速测量；霍尔传感器；单片机；89C51；LCDAbstractThis paper introduces the principle of the hall sensors, speed, the design based on single chip microcomputer AT89C51 measurement speed system. Completed the speed of the measurement system hardware circuit design, hall sensor measurement circuit design, display circuit design. Measurement speed hall-effect sensor and axle coaxial connected, every turn a week axle, produce a certain amount of the number of the pulse, the hall device circuit of the output amplitude for 12 V of the pulse. By photoelectric isolated after the output amplitude for 5 V become number of turn counter pulse count. Control the timer counting time, to speed measurement can be realized. The display circuit design, through the 1602 to realize in LCD display directly on the wheel speed value. And with the software to display and alarm function. Key Words: Speed Measurement; Hall Sensor; Microcomputer; 89C51；LCD目录一、内容及要求.............................................. 错误!未定义书签。

车速传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解车速传感器的工作原理，掌握传感器的类型及其在汽车上的应用。

2. 学生能够描述车速传感器与汽车电子控制单元（ECU）的通信方式，及其数据处理过程。

3. 学生能够解释车速传感器在智能交通系统中的作用及其对行车安全的影响。

技能目标：1. 学生通过实际操作，学会使用工具进行车速传感器的检测与更换。

2. 学生能够运用物理知识分析车速传感器产生的信号，并解读相关数据。

3. 学生能够设计简单的实验，验证车速传感器数据的准确性。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车工程技术的兴趣，激发其探究汽车电子设备的热情。

2. 通过小组合作，培养学生的团队协作能力和问题解决能力。

3. 强化学生的安全意识，使其认识到准确车速数据对行车安全的重要性。

分析：本课程针对高年级工程技术类学科学生设计，结合当前汽车电子技术发展趋势，注重理论知识与实践技能的结合。

课程性质偏向应用技术与工程实践，旨在通过车速传感器这一具体实例，加深学生对传感器技术及其在汽车领域应用的理解。

学生具备一定的物理和电子基础知识，课程要求学生在掌握理论知识的基础上，能够动手操作，解决实际问题，同时培养对现代汽车技术的好奇心和探究精神。

通过明确的学习成果分解，教师可进行有效的教学设计和后续学习效果的评估。

二、教学内容1. 车速传感器基础知识- 传感器的定义与分类- 车速传感器的工作原理- 车速传感器在汽车上的应用2. 车速传感器技术参数与选型- 车速传感器的技术参数- 车速传感器的选型依据- 车速传感器与ECU的连接方式3. 车速传感器检测与更换- 车速传感器的检测方法- 车速传感器的更换步骤- 故障诊断与排除方法4. 车速传感器在智能交通系统中的应用- 智能交通系统简介- 车速传感器在智能交通系统中的作用- 车速传感器数据在行车安全中的应用5. 实践教学环节- 实验一：车速传感器检测与数据读取- 实验二：车速传感器更换操作- 实验三：设计简单的车速传感器数据验证实验教学内容按照教学大纲安排，结合课本相关章节，从基础知识到实践应用，确保学生能够系统性地掌握车速传感器相关知识。

第一章绪论1.1智能小车的意义和作用自第一台工业机器人诞生以来，机器人的开展已经普及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。

近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。

人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。

随着科学技术的开展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。

视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当兴旺，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些构造化环境简单的目标。

视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。

但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。

机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。

避障控制系统是基于自动导引小车〔AVG—auto-guide vehicle〕系统，基于它的智能小车实现自动识别路线，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。

使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。

该智能小车可以作为机器人的典型代表。

它可以分为三大组成局部：传感器检测局部、执行局部、CPU。

机器人要实现自动避障功能，还可以扩展循迹等功能，感知导引线和障碍物。

可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避。

基于上述要求，传感检测局部考虑到小车一般不需要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。

智能小车的执行局部，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和速度。

单片机驱动直流电机一般有两种方案：第一，勿需占用单片机资源，直接选择有PWM功能的单片机，这样可以实现准确调速；第二，可以由软件模拟PWM输出调制，需要占用单片机资源，难以准确调速，但单片机型号的选择余地较大。

摘要新一代汽车研究与开发将集中表现在信息技术、微电子技术、计算机技术、智能自动化技术、人工智能技术、网络技术、通信技术在汽车上的应用。

智能汽车是是现代汽车发展的方向。

大学生智能车比赛是智能汽车设计的一个实践平台，光电传感器的自动循迹智能车系统，采用光电传感器作为道路信息的采集传感器，单片机为控制系统的核心来处理信号和控制小车行驶。

MC9S12系列单片机在汽车电子控制领域得到广泛应用。

本课题就是利用Freescale的MC9S12XS128微控制器对智能车系统进行设计。

智能车系统设计包括硬件电路和控制软件系统的设计。

硬件系统使用专门软件Altium Designer设计。

硬件电路系统主要包括freescale单片机最小系统、电源管理系统、路径识别与检测系统、电机驱动系统。

而控制系统软件的设计主要包括单片机的初始化、PID控制算法、路径识别算法、舵机控制算法、速度控制算法。

软件设计是用Freescale公司的Codewarrior软件作为软件开发和仿真下载的平台。

最后完成了整个自动循迹智能车系统设计。

关键字：智能车；光电传感器；自动循迹；控制算法；PID;I基于光电传感器的自动循迹智能车系统设计ABSTRACTThe design of autoguiding smartcar system based onphotoelectric sensorN ew generation automobile development and researched focus on information technology, microelectronic technology, computer technology, intelligent automation technology, artificial intelligence technology, networking technology, communication technology and so on. The intelligent automobile is the direction in which the modern automobile developed.The university students intelligence vehicle competition is a practice platform in which intelligence automobile designed , we use the photoelectric sensor as gathering sensor to take path information , The microcontroller is used as the control system core ,and process the signal, and controls car to run . signal-chip microcomputer MC9S12 series be widespread utilized in the automobile electronic control domain. I use the Freescale microcontroller MC9S12XS128 to design the intelligent vehicle system. The design of intelligent vehicle system including hardware circuit and control software system. I adopt the software of electronics design Altium Designer to complete designing the hardware . Hardware circuit system mainly includes the freescale ’s Single-chip Microcomputer smallest system, the power source management system , the way recognition and the detecting system, the motor-driven system. But the control software system mainly includes Single-chip Microcomputer 's initialization, the PID control algorithm, the way recognition algorithm, the steering engine control algorithm, the speed control algorithm . It uses Freescale Corporation's Codewarrior as the software development ,the simulation and downloading…s platform in the software designing . Finally The design of auto track smartcar system based on photoelectric sensor is completed.Key words: Intelligent vehicle; photoelectric Sensor; auto track; Control algorithm ;PID；II摘要 (I)ABSTRACT ........................................................................................................................ I I 插图清单 (I)第1章绪论................................................................................................................. - 1 -1.1 毕业设计（论文）内容及研究意义（价值）............................................. - 1 -1.2 毕业设计（论文）研究现状和发展趋势..................................................... - 2 -第2章控制系统整体方案设计................................................................................... - 3 -2.1 整体设计方案概述........................................................................................... - 3 -2.2 控制系统整体方案设计................................................................................. - 4 -2.2.1 模型车硬件整体方案设计...................................................................... - 4 -2.2.2 系统软件模块分析 ................................................................................. - 7 -2.2.3 控制算法设计方案 ................................................................................. - 8 -第3章单片机最小系统模块....................................................................................... - 9 -3.1 单片机以及最小系统简介............................................................................... - 9 -3.2 MC9S12XS128最小系统设计 ...................................................................... - 9 - 第4章电源管理模块................................................................................................. - 11 -第5章路径识别模块和测速检测模块..................................................................... - 13 -5.1 路径识别模块................................................................................................. - 13 -5.1.1 光电传感器 ........................................................................................... - 13 -5.1.2 光电传感器发射与接收电路设计 ....................................................... - 13 -5.1.3 路径识别传感器布局设计 ................................................................... - 14 -5.2 测速检测模块 .......................................................................................... - 16 -第6章电机驱动模块................................................................................................. - 19 -6.1 直流电机驱动模块......................................................................................... - 19 -6.1.1 电机的工作原理 ................................................................................... - 19 -6.1.2 MC33886介绍....................................................................................... - 21 -6.1.3 PWM信号控制电机的转速.................................................................. - 22 -6.2 舵机驱动模块............................................................................................... - 23 -第7章智能车软件的设计......................................................................................... - 29 -7.1 单片机初始化................................................................................................. - 30 -7.2 PID控制算法 ............................................................................................... - 32 -7.3 路径识别算法............................................................................................... - 34 -7.4 舵机控制算法............................................................................................... - 34 -7.5 速度控制算法............................................................................................... - 36 -I基于光电传感器的自动循迹智能车系统设计第8章开发制作与调试............................................................................................. - 38 -8.1 CodewarriorV4.7软件及其应用.................................................................. - 38 -8.2 BDM for S12的使用.................................................................................... - 43 -结论和展望................................................................................................................... - 44 - 致谢........................................................................................................................... - 45 - 参考文献....................................................................................................................... - 46 - 主要参考文献摘要....................................................................................................... - 48 - 附录A ........................................................................................................................... - 50 -II插图清单图2-1 系统信息的控制流程图....................................... - 4 - 图2-2 智能车控制系统整体结构图................................... - 5 - 图2-3 系统硬件结构图............................................. - 6 - 图2-4 系统软件结构............................................... - 7 - 图3-1 最小系统原理图和PCB图.................................... - 10 - 图4-1 电源系统结构框图.......................................... - 11 - 图4-2 LM7805电路图.............................................. - 12 - 图4-3 LM7806电路图.............................................. - 12 - 图5-1 光电传感器的基本组成...................................... - 13 - 图5-2 单对红外传感器电路图...................................... - 14 - 图5-3 红外探测布局的PCB图...................................... - 16 - 图5-4 霍尔原理.................................................. - 17 - 图5-5 霍尔测速电路图............................................ - 18 - 图6-1 H桥式电机驱动电路......................................... - 20 - 图6-2 H桥电路驱动电机顺时针转动................................. - 20 - 图6-3 H桥电路驱动电机逆时针转动................................. - 21 - 图6-4 MC33886电机驱动原理图..................................... - 22 - 图6-5 舵机工作原理示意图........................................ - 24 - 图6-6 舵机输出转角与控制信号脉宽之间关系........................ - 25 - 图6-7 不同占空比的PWM波形控制的转向伺服电机状态图.............. - 26 - 图6-8 转向伺服电机控制方法图.................................... - 27 - 图6-9 舵机转角控制模块程序流程图................................ - 28 - 图7-1 光电传感器方案主程序流程图................................ - 29 - 图7-2 典型PID控制结构.......................................... - 33 - 图7-3 舵机控制流程图............................................ - 35 - 图7-4 速度控制流程图............................................ - 37 - 图8-1 CodearrierV4.7 创建新的工程窗口........................... - 40 - 图8-2 CodearrierV4.7的工程的初始设置窗口........................ - 41 - 图8-3 CodearrierV4.7的编译窗口.................................. - 42 -图8-4 BDM的PCB原理图........................................... - 43 -I第1章绪论自动循迹智能车是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等多种功能于一体的综合系统。

摘要制作自动寻迹小车所涉及的专业知识包括控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等诸多学科。

为了使小车能够快速稳定的行驶，设计制作了小车控制系统。

在整个小车控制系统中，如何准确地识别路径及实时地对智能车的速度和方向进行控制是整个控制系统的关键。

由于此小车能够自动寻迹,加速,减速.故又被称作为智能车.本智能车控制系统设计以MC9S12XS128微控制器为核心，通过两排光电传感器检测小车的位置和运动方向来获取轨道信息，根据轨道信息判断出相应的轨道类型，并分配不同的速度给硬件电路加以控制，完成了在变负荷条件下对速度的快速稳定调节。

红外对射传感器用于检测智能车的速度，以脉宽调制控制方式（PWM）控制电机和舵机以达到控制智能车的行驶速度和偏转方向。

软件是在CodeWarrior 5.0的环境下用C语言编写的，用PID控制算法调节驱动电机的转速和舵机的方向，完成对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。

智能车能够准确迅速地识别特定的轨道，并沿着引导线以较高的速度稳定行驶。

整个智能车系统涉及车模机械结构的改装、传感器电路设计及控制算法等多个方面。

经过多次反复的测试，最终确定了现有的智能车模型和各项控制参数。

关键词：MC9S12XS128；PID；PWM；光电传感器；智能车ABSTRACTMaking automatic tracing car involved the professional knowledge including control, pattern recognition, sensing technology, automobile electronics, electrical, computer, machinery and so on many subjects. According to the technical requirements of the contest, we design the intelligent vehicle control system. In the entire control system of the smart car, how to accurately identify the road and real-time control the speed and direction of the Smart Car is the key to the whole control system.Because this car can automatic tracing, accelerate, slowing down. So it is also known as intelligent car this intelligent vehicle control system design take the MC9S12XS128 micro controller as a core, examines car's position and the heading through two row of photoelectric sensors gains the racecourse information, judges the corresponding racecourse type according to the racecourse information, and assigned the different speed to control for the hardware circuit, has completed in changes under the load condition to the speed fast stable adjustment. The infrared correlation sensor uses in examining the intelligent vehicle's speed, (PWM) controls the electrical machinery and the servo by the pulse-duration modulation control mode achieves the control intelligence vehicle's moving velocity and the deflection direction.The software is under the CodeWarrior 5.0 environment with the C language compilation, actuates electrical machinery's rotational speed and servo's direction with the PID control algorithm adjustment, completes to the model vehicle velocity of movement and the heading closed-loop control. The intelligent vehicle can distinguish the specific racecourse rapidly accurately, and along inlet line by the high speed control travel.The entire intelligent vehicle system involves the vehicle mold mechanism the re-equipping, the sensor circuit design and the control algorithm and so on many aspects. After the repeated test, has determined the existing intelligent vehicle model and each controlled variable finally many times.Keywords：MC9S12XS128; PID；PWM；photoelectric sensor; smart car目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2本文设计方案概述 (1)1.2.1总体设计 (1)1.2.2传感器设计方案 (2)1.2.3控制算法设计方案 (4)第二章机械结构设计 (5)2.1前轮倾角的调整 (5)2.2齿轮传动机构调整 (5)2.3后轮差速机构调整 (6)2.4红外传感器的固定 (6)2.5小车重心的调整 (6)2.6齿轮啮合间隙的调整 (7)第三章硬件电路的设计 (8)3.1系统硬件概述 (8)3.2电源模块的设计 (9)3.2.1 LM2940供电电路 (10)3.2.2 LM2596供电电路 (11)3.3电机驱动模块 (12)3.3.1模块介绍 (12)3.3.2使用说明 (13)3.3.3电压电流测试结果 (14)3.4舵机控制模块 (15)3.5路径识别模块 (16)3.7单片机模块的设计 (18)3.8硬件电路部分总结 (18)第四章软件系统设计 (20)4.1智能车控制算法监测平台 (20)4.2主程序流程图 (20)4.3系统的模块化结构 (21)4.3.1时钟初始化 (21)4.3.2串口初始化 (22)4.3.3 PWM初始化 (23)4.4中断处理流程 (25)4.5小车控制算法 (25)4.5.1舵机控制 (26)4.5.2速度控制 (27)4.6坡道的处理 (29)4.7弯道策略分析 (29)第五章开发与调试 (31)5.1软件开发环境介绍 (31)5.2智能车整体调试 (34)5.2.1 舵机调试 (34)5.2.2 电机调试 (34)5.2.3 动静态调试 (34)第六章结论 (36)6.1智能车的主要技术参数说明 (36)6.2总结 (36)6.3不足与展望 (36)参考文献 (37)致 (38)附录1 (39)附录2 (47)附录3 (60)第一章绪论1.1引言思路及技术方案是一个工程项目的灵魂。

汽车车速传感器检测系统设计目前，随着人们生活水平的逐渐提高，人们对于生活质量的要求也日益增加，尤其是对生活质量舒适度的要求。

汽车在中国普遍作为代步工具。

而在国外，汽车却是一项十分受欢迎的交通方式。

因此爱好汽车人十分学要一款能测速的装置，以知道自己的运行情况。

并根据外界条件，如温度，风速等进行适当的调节，已达到最佳的运行效果。

因此需要寻找一种装置与方法进行对训练中各种参数的测定记录。

本文讲详细的具体的讨论这些方法在汽车上的应用。

汽车要实现测速必须满足以下这些要求：⒈对汽车进行实时速度的测量。

显示出速度值。

⒉能针对不同的车型进行选择。

从而采用不同的模块进行测量。

⒊能测量出当前的环境，以供使用者决定是否适宜出行。

⒋显示当前日期时间，可以任意设定当前工作时间。

⒌显示行车里程，运动时间。

⒍可以自行设定采样频率⒎记录一段时间内的定时采样速度，存入制定单元。

通过与PC机进行通讯，将数据传送到PC机中用如见进行处理，分析。

得出运动或训练的情况。

8. 可以进入系统休眠方式以节省电能，并随时激活唤醒系统重新进行工作。

可以调节液晶对比度，可以打开背景灯显示。

系统框图通过传感器对外部物理量进行测量，再将物理信号转换为电信号，输入单片机，单片机对所输入的电信号进行处理，最后输出显示，并可以通过与上位机通讯将数据采集到电脑中。

其中传感器元件用霍尔传感器，霍尔传感器外形图和与磁场的作用关系如右图所示。

磁场由磁钢提供，所以霍尔传感器和磁钢需要配对使用。

霍尔传感器检测转速示意图如下。

在非磁材料的圆盘边上粘贴一块磁钢，霍尔传感器固定在圆盘外缘附近。

圆盘每转动一圈，霍尔传感器便输出一个脉冲。

通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出圆盘的转速。

提醒：当没有信号产生时，可以改变一下磁钢的方向，霍尔对磁钢方向有要求。

没有磁钢时输出高电平，有磁钢时输出低电平。

被测量对象 传感器 单片机系统数据处理并显示PC 机通信处理转动轴霍尔传感器主要应用在测量车轮的转速；检测脉冲产生模块如图2所示，将电机的转动轴上装上小磁钢，每当小磁钢经过霍尔传感器时，就会引起传感器输出电压发生变化。

光电测速课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解光电测速的基本原理，掌握光电测速仪器的使用方法，培养学生运用光电测速技术解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：a.了解光电测速的基本原理；b.掌握光电测速仪器的主要部件及其作用；c.知道光电测速技术在实际中的应用。

2.技能目标：a.能够正确使用光电测速仪器进行测量；b.能够分析测量数据，得出合理结论；c.能够运用光电测速技术解决实际问题。

3.情感态度价值观目标：a.培养学生的动手能力，提高学生对科学的兴趣；b.培养学生团队合作精神，提高学生沟通协作能力；c.培养学生关注社会热点，提高学生的社会责任意识。

二、教学内容本课程主要内容包括光电测速的基本原理、光电测速仪器的主要部件及其作用、光电测速技术的应用等。

具体安排如下：1.第一课时：光电测速的基本原理a.光的传播速度；b.光电效应及其应用；c.光电测速的原理。

2.第二课时：光电测速仪器的主要部件及其作用b.光敏元件；c.信号处理电路；d.显示与输出装置。

3.第三课时：光电测速技术的应用a.运动物体速度的测量；b.生产过程中的速度监控；c.光电测速技术在其他领域的应用。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、实验法等。

具体安排如下：1.讲授法：用于讲解光电测速的基本原理、光电测速仪器的主要部件及其作用等理论知识。

2.讨论法：通过小组讨论，让学生分享对光电测速技术应用的看法，培养学生的沟通协作能力。

3.实验法：让学生动手操作光电测速仪器，培养学生的动手能力，提高学生对科学的兴趣。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《光电测速技术与应用》；2.参考书：光电测速技术相关论文和专著；3.多媒体资料：光电测速仪器操作演示视频；4.实验设备：光电测速仪器、实验器材等。

通过以上教学资源，为学生提供丰富的学习体验，帮助学生更好地掌握光电测速知识。

目录摘要 (2)1 引言 (3)1.1 汽车检测技术的发展情况 (3)1.2 国内汽车综合性能检测技术的发展方向 (3)1.3 任务与分析 (4)2 车速检测系统方案设计 (5)2.1 系统设计方案 (5)2.2 系统总体框图 (5)3 车速检测系统硬件电路设计 (6)4 车速检测系统软件设计 (10)4.1 系统软件分析 (10)5 系统调试过程 (12)结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录1：程序 (18)附录2：电路硬件图 (22)摘要本课程设计是基于AT89C1单片机为控制核心的车速检测系统。

在硬件电路部分，此设计的采用AT89C51单片机、输入脉冲电路、时钟电路、信号处理电路、和复位电路、光电传感器。

本设计先测量出光电传感器的电信号，然后通过单片机对所测出的信号在规定范围内进行判断，并通过LED显示车速数值。

关键词:AT89C51单片机车速检测脉冲输入 LED显示1 引言1.1 汽车检测技术的发展情况随着科技的进步，作为代步工具的汽车从简单的机械合成产品逐渐发展成集智能电子机械高度结合的地步。

这不仅仅代表增加了汽车的附加功能，而且更巩固了一些传统的机械技术参数，比如舒适性、操作稳定性、安全性。

而随着电子技术的高速发展，我相信在不久的未来汽车会更向我们现在处于概念的设想成为现实。

同时紧跟着汽车制造的检测技术也实现了从无到有，一步步发展到现在这么先进，利用各种检测技术便能很好的检测出汽车的各个性能。

特别是利用微机为中心的检测系统，不仅服务于汽车，也独立出来应用到生活的各个方面。

1.2 国内汽车综合性能检测技术的发展方向我国汽车综合性能检测经历了从无到有，从小到大；从引进技术、引进检测设备，到自主研究开发推广应用；从单一性能检测到综合检测，取得了很大的进步。

尤其是检测设备的研制生产得到了快速发展，缩小了与先进国家的差距。

如今汽车检测中通用的制动试验台、侧滑试验台、底盘测功机等，国内已自给自余，而且结构形式多样。

目录摘要与关键词 (2)引言 (3)1 工作原理 (4)1.1 汽车车速传感器的工作原理 (4)1。

2 车速传感器 (4)1.2.1 霍尔式车速传感器 (4)1.2.2 磁电式车速传感器 (6)1。

2。

3 加速度传感器 (7)1.3 控制装置的工作原理 (8)1。

3.1 ABS控制原理 (8)1。

3.2 ECU控制原理 (9)2 车辆限速装置的设计 (10)2.1 控制装置系统的设计 (10)2.2 数据采集系统的设计 (11)2.3 系统总体设计 (13)3 车辆限速装置的性能测试 (8)3.1 性能指标 (8)3。

2 测试方法与结果 (16)3.3 干扰问题 (9)4 车辆限速装置的应用 (17)5结语 (18)参考文献 (10)致谢..................................................... 错误!未定义书签。

汽车车速传感器检测系统设计摘要汽车车速传感器检测系统设计是一种传感器检测装置。

利用车速传感器把检测到的转速信号转变成的电压信号输送给计算机，计算机通过变频器来控制电机速度，利用传感器检测的速度值与规定值进行比较，达到对传感器的检测目的。

本文介绍了车速传感器检测系统的工作原理,详细讲述了系统的组成、原理和检测方法。

系统采用硬件兼软件对测量过程及测量结果进行处理。

与传统的检测技术相比,此种传感器检测装置有结构简单、新颖、易于实现的特点。

实践证明在检测，维修范围内都取得了良好的效果，系统具有良好的稳态精度及动态响应性能，检测实用性强、准确度高，具有广阔的应用前景。

关键词数据采集；控制装置;传感器;速度检测Auto speed sensor detection system designAbstractAuto speed sensor detection system design is a kind of sensor detection device. Use the detection speed sensor to the speed signal into a voltage signal transmission to the computer, the computer through the inverter to control motor speed，using sensor test speed value and comparison, achieve e. of sensor detection purpose。

光电测速装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解光电测速装置的基本原理，掌握光电传感器的工作方式及其在速度测量中的应用。

2. 引导学生掌握速度计算公式，并能够运用物理知识解释测速过程中相关现象。

3. 使学生了解影响光电测速精确度的因素，并能够分析这些因素对测量结果的具体影响。

技能目标：1. 培养学生能够独立操作光电测速装置进行速度测量的能力。

2. 培养学生运用数据分析、处理测量结果，并能进行误差评估的能力。

3. 提高学生将理论知识应用于实际问题的解决能力，通过小组合作完成实际的测速任务。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的兴趣和热情，增强其探究未知世界的积极性。

2. 培养学生的团队合作精神，使其在合作中学会相互尊重、支持和学习。

3. 引导学生认识到科技在生活中的重要作用，培养其创新意识和实践能力。

课程性质：本课程为物理学科实验课程，注重理论与实践相结合，强调学生的动手操作和实际应用。

学生特点：学生为九年级学生，具备一定的物理知识基础，思维活跃，好奇心强，喜欢探索和实践。

教学要求：教师需提供直观的实验演示，结合理论讲解，引导学生主动参与实验操作，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。

在教学过程中，关注学生个体差异，提供个性化的指导与帮助。

通过课程目标的实现，评估学生在知识掌握、技能运用和情感态度价值观形成方面的具体学习成果。

二、教学内容1. 光电传感器原理：讲解光电效应，介绍光电传感器的工作原理及其在测速中的应用。

- 教材章节：第三章第四节《光电效应及其应用》- 内容列举：光电传感器结构、工作原理、光电池、光电管、光敏二极管等。

2. 速度计算公式：复习速度的定义，引出速度计算公式，并通过实例讲解公式的应用。

- 教材章节：第二章第二节《速度与加速度》- 内容列举：速度定义、速度计算公式、平均速度与瞬时速度。

3. 光电测速装置操作：介绍光电测速装置的组成，讲解操作步骤，指导学生进行实际操作。

光电传感器测速WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】滨江学院题目: 光电传感器测速院系: 电子工程系专业: 电子科学与技术姓名:成员：指导教师:2014年11月15日目录引言…………………………………………………………………1 设计思路……………………………………………………………2 所需模块……………………………………………………………光电传感器部分……………………………………………………………………LM339工作原理及管脚图……………………………………………整体连线图…………………………………………………………………3 单片机部分…………………………………………………………单片机外部连线图…………………………………………………………………单片机内部主程序流程图…………………………………………………………4 测速原理……………………………………………………………5 所需器件……………………………………………………………6 总结………………………………………………………………附录1 整体电路图…………………………………………附录2 源程序代码…………………………………………附录3实物图………………………………………………参考文献 (27)引言在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合。

转速是电动机极为重要的一个状态参数,在很多运动系统的测控中,都需要对电机的转速进行测量,不论是直流调速系统还是交流调速系统,只有转速的高精度检测才能得到高精度的控制系统。

迄今为止,测速可分为两类:模拟电路测速和数字电路测速。

随着微电子技术的发展,计算机技术的广泛应用,出现了以计算机为核心的数字测速装置。

这样的速度测量装置测量范围宽、工作方式灵活多变、适应面广,具有普通数字测速装置不可比拟的快速性、精确性和优越性。

1：设计思路用一个红外发光二极管和一个接受红外光的二极管组成一套光电管。

基于光电传感器的速度监控系统设计作者：王勇王梨英来源：《电脑知识与技术》2017年第30期摘要：电动小车的速度表和里程表都是机械的，不直观与方便，人机交互性差，该文采用光电传感器，设计一款电动小车测速系统，传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号，利用LabVIEW进行控制与计算并实时显示里程和速度，在速度超过阈值时可自动向用户报警，实现对电动车的速度监控。

该项目引入虚拟仪器，进行速度监控，成本低，经过测试，运行性能良好，可靠性高，线性度和稳定性好，能够满足市场需求，具有广阔的应用前景。

关键词：电动小车；光电传感器；虚拟仪器；速度监控中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）30-0242-02Design of Speed Monitoring System Based on Photoelectric SensorWANG Yong1，WANG Li-ying2（1.Hunan Railway Professional Technology College， Zhuzhou 412001，China； 2.CRRC Zhuzhou Electric Locomotive Co.， Ltd.，Zhuzhou 42001， China）Abstract：Electric car speedometer and odometer are mechanical， not intuitive and convenient， poor human-computer interaction， this paper adopts photoelectric sensor， design an electric car speed sensor system， the different speeds into different frequency pulse signal， control and calculate and display the mileage and speed in real time using LabVIEW， can automatically alarm to users the speed exceeds the threshold， to achieve speed control for electric vehicles. The project introduces virtual instrument to speed monitoring， low cost， tested， good operation performance， high reliability， good linearity and stability， can meet the market demand， and has broad application prospects.Key words：Electric trolley； photoelectric sensor； virtual instrument； speed monitoring近年来，随着我国国民经济的发展，对城市交通的需求也不断增加，同时居民对出行的要求也日益提高。

测速传感器 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解测速传感器的工作原理，掌握其基本构成和功能。

2. 学生能够掌握测速传感器在现实生活中的应用，了解不同类型的测速传感器及其特点。

3. 学生能够运用测速传感器的相关知识，解释和分析简单的速度测量问题。

技能目标：1. 学生能够运用测速传感器进行简单的速度测量实验，并正确读取数据。

2. 学生能够通过实际操作，培养动手能力和问题解决能力，提高实践技能。

3. 学生能够运用测速传感器相关知识，设计简单的速度测量方案。

情感态度价值观目标：1. 学生对物理学科产生兴趣，认识到科技在生活中的重要作用。

2. 学生在学习过程中，培养合作意识、探究精神和创新思维。

3. 学生通过学习测速传感器，增强对科学技术的敬畏之心，树立正确的价值观。

课程性质：本课程为物理学科选修课程，旨在让学生了解测速传感器的基本原理和应用，提高学生的实践操作能力和创新能力。

学生特点：初三学生具备一定的物理知识基础，对新鲜事物充满好奇心，具备一定的动手能力和探究精神。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力，培养创新思维和合作精神。

在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活，提高综合素养。

二、教学内容1. 测速传感器概述- 了解测速传感器的发展历程、分类及在工程领域的应用。

2. 测速传感器工作原理- 学习测速传感器的基本工作原理，如电磁感应、霍尔效应等。

3. 常见测速传感器介绍- 学习并区分各种类型的测速传感器，如旋转编码器、光电传感器、霍尔传感器等。

4. 测速传感器在生活中的应用- 探讨测速传感器在交通工具、工业生产等领域的具体应用。

5. 实验教学- 设计并实施测速传感器实验，如测量物体运动速度、演示测速传感器工作过程等。

6. 测速传感器数据读取与分析- 学习如何读取测速传感器数据，并对数据进行分析和处理。

【注】本课程设计既可以作为传感器课程设计也可以作为单片机课程设计，只需稍加修改偏向课程设计报告书课程名称：题目：基于光电传感器的智能小车寻迹模块设计系（院）：学期：专业班级：姓名：学号：目录一、设计目的 (1)二、题目的具体设计要求 (1)三、系统的总体实现原理、方案设计 (1)1.国内外发展现状 (1)2.文献综述 (1)3.系统的总体实现原理 (2)4.总体方案设计 (2)4.1主控模块选用方案对比 (2)4.2传感器选用方案对比 (3)4.3传感器的安装方案对比 (3)四、传感器选用 (4)1.选用型号及特点 (4)2.内部结构及工作原理 (4)3.传感器工作电路设计及说明 (5)五、其它各部分单元电路设计 (6)1.控制模块 (6)2.电源模块 (7)3.电机及驱动模块 (7)3.1电机 (7)3.2驱动 (7)六、系统总电路原理图(见附录三) (9)1.系统总体说明 (9)2.软件设计 (10)2.1小车循迹流程图 (10)2.2中断程序流程图 (11)七、仿真与调试（见附录四） (11)八、总结与心得体会 (12)参考文献 (12)附录一：元器件清单 (13)附录二：单片机测试程序 (13)附录三：系统总电路原理图 (15)附录四：Proteus原理仿真图 (16)1.直行 (17)2.二级右转 (18)3.二级左转 (19)智能小车寻迹模块设计报告一、设计目的1. 能较全面地巩固和应用“传感器及检测技术”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。

2. 通过《传感器及检测技术》课程设计，掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。

进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。

3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。

4. 培养书写综合设计报告的能力。

二、题目的具体设计要求1.设计一个基于光电传感器的自动寻迹小车，使小车能够自动检测地面黑色轨迹，并沿着黑色轨迹行驶。

光电信息技术研究性教学报告题目：汽车测速系统目录一、摘要 (2)二、系统整体方案设计 (2)1、系统框图 (2)2、光电传感器 .................................... 错误！未定义书签。

三、系统结构 (4)1、传感器 (4)2、调理电路设计 (5)3、单片机 (6)4、显示设备 (7)5|、软件设计 (8)四、体会心得 (11)五、参考文献 (11)一、摘要社会时代的快速发展，汽车在人们日常生活中越来越重要，随着汽车的日益普及，由于碰撞而引起的事故也越来越多，其中倒车碰撞、超速碰撞占碰撞事故的大部分。

为了尽量防止超速等问题、提高安全性。

本文设计了一种测速器系统，方便司机根据车速安全行车。

转速测量方法转速是指作圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数 ,其大小及变化往往意味着机器设备运转的正常与否 ,因此 ,转速测量一直是工业领域的一个重要问题。

按照不同的理论方法 ,先后产生过模拟测速法 (如离心式转速表 )、同步测速法 (如机械式或闪光式频闪测速仪 )以及计数测速法。

计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。

对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。

在频率的工程测量中 ,电子式定时计数测量频率的方法一般有三种 :①测频率法 :在一定时间间隔ｔ内 ,计数被测信号的重复变化次数Ｎ ,则被测信号的频率ｆｘ可表示为ｆｘ =Ｎｔ（1）；②测周期法 :在被测信号的一个周期内 ,计数时钟脉冲数ｍ0 ,则被测信号频率ｆｘ=ｆｃ/ｍ0 ,其中 ,ｆｃ为时钟脉冲信号频率；③多周期测频法 :在被测信号ｍ1个周期内 ,计数时钟脉冲数ｍ2 ,从而得到被测信号频率ｆｘ,则ｆｘ可以表示为ｆｘ=ｍ1ｆｃｍ2,ｍ1由测量准确度确定。

二、系统整体方案设计1、系统框图各部分模块的功能：①传感器：用来对信号的采样。

②放大、整形电路：对传感器送过来的信号进行放大和整形，在送入单片机进行数据的处理转换。

光电开关转速测量系统设计摘要：本文设计了一种基于AT89S52单片机的光电开关转速测量系统。

该系统采用对射式光电开关产生与齿轮相对应的脉冲信号，使用AT89S52单片机采样脉冲信号并计算每分钟内脉冲信号的数目，即电机对应的转速值，最终系统通过1602LCD液晶显示屏实时显示电机的转速值。

经过仿真测试和软硬件系统的搭建，本系统满足设计要求，且结构简单、实用。

系统在降低测速器成本，提高测速稳定性及可靠性等方面有一定价值，具有广泛的应用前景。

关键词：转速测量，单片机，光电开关1 绪论1.1 课题背景一种量大面广的产品，广泛应用于国民经济的各个行业中。

而电机的生产王国正在由日本转移到中国，尤其是浙江温州和广东珠三角地区。

广东省佛山市顺德区就有大大小小的电机生产厂家上百家，每年生产上亿台电机，同时顺德有许多家电生产厂家，家电中也要大量用到电机，不管是电机生产厂家，还是将电机作为它们的产品中的零部件的厂家，要将它们的产品打到国际市场上，迫切需要IS09002认证，IS09002要求生产产品所用的零部件以及最终的产品都要经过本单位的质量检测，也就是说，在顺德，每年要检测几亿个电机，对电机的测试仪的需求非常迫切。

电机测试的参数主要有：效率、功率因数、定子输入电流、转矩、转速等，本课题主要研究转速的测量。

1.2 国内外发展情况转速是各类电机运行中的一个重要物理量，如何准确、快速而又方便地测量电机转速，极为重要。

目前国内外常用的转速测量方法有离心式转速表测速法、测速发电机测速法、闪光测速法、光电码盘测速法和霍尔元件测速法。

(1)离心式转速表测速法离心式转速表是利用离心原理制成的测速仪表，可以直接读出转速。

测转速时，转速表的端头要插入电机转轴的中心孔内，插入前，应注意清除中心孔中的油污，并使转速表的轴与电机的轴保持同心，不可上下左右偏斜，否则易将表轴扭坏，并影响准确读数，而且转速表要间歇使用，以减少磨损和发热。

如果要改变量程，还要将转速表取出停转后再改变量程[2]。