基于TCRT5000红外传感器模块的设计报告.doc

光电传感器选型要素有哪些？①结构类型：放大器分离型、放大器内藏型等②检测方式：对射型、回归反射型、扩散反射型等③工作电源：直流、交流、交直流通用（E3JK/E3JM，E3G系列）④检测距离：详见各产品样本资料⑤检测物体：外形、大小、颜色⑥控制输出：晶体管输出、继电器输出等⑦连接方式：导线引出型、接插件式⑧其它功能：延时功能、计数器功能等⑨附件：狭缝、反射板、安装配件等驱动方式由于自激蜂鸣器是直流电压驱动的，不需要利用交流信号进行驱动，只需对驱动口输出驱动电平并通过三极管放大驱动电流就能使蜂鸣器发出声音，很简单，这里就不对自激蜂鸣器进行说明了。

这里只对必须用1/2duty 的方波信号进行驱动的他激蜂鸣器进行说明。

单片机驱动他激蜂鸣器的方式有两种：一种是PWM 输出口直接驱动，另一种是利用I/O 定时翻转电平产生驱动波形对蜂鸣器进行驱动。

PWM 输出口直接驱动是利用PWM 输出口本身可以输出一定的方波来直接驱动蜂鸣器。

在单片机的软件设置中有几个系统寄存器是用来设置PWM 口的输出的，可以设置占空比、周期等等，通过设置这些寄存器产生符合蜂鸣器要求的频率的波形之后，只要打开PWM 输出，PWM 输出口就能输出该频率的方波，这个时候利用这个波形就可以驱动蜂鸣器了。

比如频率为2000Hz 的蜂鸣器的驱动，可以知道周期为500μs，这样只需要把PWM 的周期设置为500μs，占空比电平设置为250μs，就能产生一个频率为2000Hz 的方波，通过这个方波再利用三极管就可以去驱动这个蜂鸣器了。

而利用I/O 定时翻转电平来产生驱动波形的方式会比较麻烦一点，必须利用定时器来做定时，通过定时翻转电平产生符合蜂鸣器要求的频率的波形，这个波形就可以用来驱动蜂鸣器了。

比如为2500Hz 的蜂鸣器的驱动，可以知道周期为400μs，这样只需要驱动蜂鸣器的I/O 口每200μs 翻转一次电平就可以产生一个频率为2500Hz，占空比为1/2duty 的方波，再通过三极管放大就可以驱动这个蜂鸣器了。

tcrt5000红外光电传感器的工作原理是什么，怎样用它来循迹和避障？
我要用它做智能小车循迹和避障，最好能帮我附一下它配套的连接电路和程序提示
最佳答案
如图，R1一般200欧，R2一般10K，out接单片机，1为蓝色那个管，2为黑色那个管，Vcc 为5V，，当有亮色的东西，比如白纸放在它前面（一般1Cm处），out脚为低电平，当为暗色或没有东西在它前面时，out脚为高电平，这样，单片机就可以识别了，循迹循迹，循的就是这个亮与暗，你可以把小车走的路线上贴上黑胶布，再配上适当的程序，小车就会按黑胶布路线走了，电机驱动推荐用L298N，当然，也可以自己搭H桥，，，有一年的全国大学生电子设计就有个跷跷板智能小车，可以看一下，
追问
那请问TCRT5000 连接如图所示应该没问题吧，我按照这一电路连接，（在没经过施密特整形之前）可是out输出端恒为高电平，用白纸遮挡完全没有效果，用黑纸遮挡会出现大概0.3V左右的微小下降。

经过施密特整形之后，施密特触发器完全不工作，这又是由于什么呢。

麻烦请帮帮忙，我学计算机的，但对模拟信号不太懂。

我现在做的这个东西感觉最大的问题是在电压变幅太小了，也不知道是哪里的问题。

求指点。

交个朋友，悬赏也可以增加。

回答
Vcc为5v，红外管脚有正负之分，仔细观察蓝色管，里面小面积的边为图示的1脚，红外接收管这边也要注意！如果你确实是像如图所示连接的，那out端恒为高就没法解释了……20K 的减小到10k或者8k、9k，，发射管这边电阻弄到150~250欧，不然烧掉了的话就麻烦了，上次我们做循迹的时候，一烧就是两个（通常循迹都是用至少两个），倒不是担心钱，只是检查的时候非常难检查！。

问题示例：tcrt5000红外光电传感器的工作原理是什么，怎样用它来循迹和避障？满意回答如图,R1一般200欧，R2一般10K，out接单片机,1为蓝色那个管，2为黑色那个管,Vcc为5V,，当有亮色的东西，比如白纸放在它前面（一般1Cm处)，out脚为低电平，当为暗色或没有东西在它前面时,out脚为高电平,这样，单片机就可以识别了，循迹循迹，循的就是这个亮与暗，你可以把小车走的路线上贴上黑胶布,再配上适当的程序，小车就会按黑胶布路线走了，电机驱动推荐用L298N,当然，也可以自己搭H桥，，,有一年的全国大学生电子设计就有个跷跷板智能小车，可以看一下，追问那请问TCRT5000 连接如图所示应该没问题吧，我按照这一电路连接，（在没经过施密特整形之前）可是out 输出端恒为高电平，用白纸遮挡完全没有效果，用黑纸遮挡会出现大概0.3V左右的微小下降。

经过施密特整形之后，施密特触发器完全不工作，这又是由于什么呢。

麻烦请帮帮忙，我学计算机的，但对模拟信号不太懂。

我现在做的这个东西感觉最大的问题是在电压变幅太小了，也不知道是哪里的问题。

求指点。

交个朋友，悬赏也可以增加。

回答Vcc为5v，红外管脚有正负之分，仔细观察蓝色管，里面小面积的边为图示的1脚,红外接收管这边也要注意！如果你确实是像如图所示连接的，那out端恒为高就没法解释了……20K的减小到10k或者8k、9k，，发射管这边电阻弄到150～250欧，不然烧掉了的话就麻烦了,上次我们做循迹的时候，一烧就是两个（通常循迹都是用至少两个)，倒不是担心钱，只是检查的时候非常难检查!TCRT5000详细中文资料TCRT5000(L)具有紧凑的结构发光灯和检测器安排在同一方向上,利用红外光谱反射对象存在另一个对象上，操作的波长大约是950毫米。

探测器由光电晶体三极管组成的.应用：转轴编码器的位置检测器.反光材料检测,如纸张，IBM公司卡，磁带等。

录像机里有限位开关的机械运动通用—无论在什么空间有限的地方。

器件——TCRT5000参数与实际设计应⽤
TCRT5000是⼀种反射式光学传感器，它包括⼀个红外发射器和⼀个3.5mm引线封装的光电晶体管，可阻挡可见光。

还具有1mA 典型被测输出电流，2.5mm峰值⼯作距离，可应⽤传感与仪表，⼯业等⾏业。

我们知道，这是其实物图，但是我们要知道其原理，请看下⾯这张图
原理
我们知道，反射传感器包括了⼀个红外发射器和光电探测器，彼此相邻。

当⼀个物体位于传感路径中的发射器和探测器之间时，其会中断或打断发射器的光束，然后物体会反射发射器所发出的光束，使得探测器能够接收到，这样，探测器能够得到物体距离探测器的距离。

产品参数
距离参数
CTR：电流传输⽐，Iout/Iin
基本特性
电路图纸
⼯作原理描述：
在⼯作时，TCRT5000传感器的红外发射⼆极管不断发射红外线，当发射的红外线没有被反射回来或者反射回的强度不够⼤时，红外接收管⼀直处于关闭状态，此时5脚的电压低于6脚的电压，输出DO为⾼电平，LED1为熄灭状态；当红外反射强度⾜够且被物体阻挡被返回时，被接收器接收到时，5脚的电压⼤于6脚的电压，输出DO为低电平，LED1为点亮状态。

LED3灯常亮，是为了⽤于照明，减少外部光线的⼲扰，提⾼巡线准确度。

LED2作为电源指⽰灯，⽤来判断电源是否出现问题。

接线⽅式：
VCC:接电源
GND:接负极
DO:TTL开关信号输出，与其他器件I/O⼝连接
AO：模拟信号输出，通常情况下⽆需连接。

红外光电传感器采集电路设计近年来，随着科学技术的迅猛发展，特别是红外探测器技术及加工工艺的日益完善，红外辐射探测系统的应用越来越广泛，有着不可替代的作用。

同时，随着使用环境越来越复杂，对红外系统性能的要求也越来越高。

调研发现，在红外辐射系统设计中经常遇到系统的体积、重量、所选材料、使用温度范围等同成象质量及其它技术要求的矛盾，如不很好解决，则难以适应现代红外探测和多波段光谱探测的需要。

在这样的背景下，本课题针对红外预警探测系统的发展，并以其为应用对象，开展红外光学系统设计研究，其研究目的是为先进红外光学系统的设计提供理论基础、设计方法和手段。

整个系统包括硬件设计及软件设计两大部分，其中硬件由红外光发射电路、红外光检测电路、单片机控制电路、报警电路等组成；软件设计主要负责红外光微波信号的产生、红外光接收中断信号的处理、报警信号的传输等。

硬件设计红外采集系统整体设计红外光电传感器采集电路的硬件设计如下图所示，红外光发射电路主要实现红外光的产生和发射，发出的红外光经红外光接收电路负责将接受到的光信号转变成电信号以后送入信号放大及调制电路，信号放大及调制电路将电信号进行放大并进行调制，然后送入到单片机中，单片机进行处理以后发出报警信号，实现报警功能。

红外光发射电路红外光通讯以红外光作为通讯载体，通过红外光在空中的传播来传输数据，从而实现无线传输，硬件部分主要由红外光发射器和红外光接收器来完成。

在红外光发射器电路中，通过单片机软件编程，可以实现STC89C52RC的P3．4输出38kHzPWM红外光载波信号，然后经三极管9013驱动红外光发射管TSAL6200发射出红外光。

其原理图如图1所示。

图1 红外光发射电路原理图红外光检测电路TCRT5000光电传感器模块是基于TCRT5000红外光电传感器设计的一款红外反射式光电开关。

传感器采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，输出信号经施密特电路整形，稳定可靠。

TCRT5000的应用电路见如4所示。

当检测到绿色地面时，由于反射率不高，Ic1太小，三极管T2截止而输出高电平。

当检测到白色地面时，由于反射率较高，Ic1较大，三极管T2饱和而输出低电平，从而实现了白线的检测。

555构成了施密特触发器，用于去除反射性光耦产生的噪声和波形的整形。

根据设计任务，悬挂物体要沿着黑线运行，采用反射式光电传感器进行探测。

光电传感器的硬件设计如图4.3.4所示。

电压比较器L M393的同相输入Ⅴin拉低，输出为低电平。

当检测到黑线时，接收管截止，同相输入Ⅴin为高，比较器输出为高电平。

本系统中四个传感器的OUT分别连接P1.0～P1.3。

在图4中，可调电阻R3可以调节比较器的门限电压，经示波器观察，输出波形相当规则，可以直接够单片机查询使用。

而且经试验验证给此电路供电的电池的压降较小。

因此我们选择此电路作为我们的传感器检测与调理电路。

与输出端port连的电阻11K跪求寻迹小车c程序，用89c51单片机控制的用tcrt5000红外反射式光电传感器寻迹越详细越好！谢谢！浏览次数：931次悬赏分：50 |解决时间：2010-8-18 23:15 |提问者：雅欢欣雪问题补充：目前我是程序菜鸟希望给出程序和注解我用的是8个tcrt5000寻迹的最佳答案我用十三个对管，舵机控制转向，八个对管的话状态改下就行，给你参考下，不明白可以追问我，qq 181325995#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuint i,count;uchar pro; //*驱动电机调速*//uchar finish=0;//停车标志sbit le1=P1^0; //*左边传感器*//sbit le2=P1^1;sbit le3=P1^2;sbit le4=P1^3;sbit le5=P1^4;sbit le6=P1^5;sbit mid=P1^6;//*中间传感器*//sbit ri6=P1^7;sbit ri5=P2^3;sbit ri4=P2^4;sbit ri3=P2^5;sbit ri2=P2^6;sbit ri1=P2^7;//*右边传感器*//sbit ENA=P2^0; //驱动电机pwm//sbit moto1=P2^1; //电机控制//sbit moto2=P2^2;sbit PWM=P3^5; //舵机pwm//sbit bz=P3^7;//蔽障管init(){TMOD=0x11;//设定双定时器EA=1;TR0=1;TR1=1;TH0 = 0x0B1;//设定定时初始值，可去下载个定时器计算软件，TL0 = 0x0E0;TH1=(65536-100)/256;TL1=(65536-100)%256;ET0=1;ET1=1;ENA=1;}void delay(uint n)//延时函数{uchar a,b,c;for(c=1;c>0;c--)for(b=n;b>0;b--)for(a=2;a>0;a--);}void delay2(uint z){uchar a,b,c;for(a=2;a>0;a--)for(b=100;b>0;b--)for(c=z;c>0;c--);}void qctyp(void) //光电管全无状态时（脱离轨道），读取前次状态{le1=P1^0;le2=P1^1;le3=P1^2;le4=P1^3;le5=P1^4;le6=P1^5;mid=P1^6;ri6=P1^7;ri5=P2^3;ri4=P2^4;ri3=P2^5;ri2=P2^6;ri1=P2^7;}void hhig(uint y)//前进函数{pro=y;//变量y是改变小车速度这里范围是0--39moto1=1;moto2=0;}void back(uint z)//后退函数{pro=z;//改变z 可改变行驶速度moto1=0;}void dj(uint m) //舵机控制{PWM=1;delay(m); //改变m可改变舵机转向角度，PWM=0;}void check_stop()//检测终点线，我用十三个对管，八个管停车状态自己分析{uchar start_flag;if((le3&&le4)&&(!le1&&!le6)&&mid&&(ri3&&ri4)&&(!ri1&&!ri6))start_flag=1;else if((le2&&le3)&&!le5&&(le6&&mid)&&(ri3&&ri4)&&(ri1&&ri6))start_flag=1;else if((le2&&le3)&&le6&&(!le5&&!mid)&&(ri3&&ri4)&&(ri1&&ri6))start_flag=1;else if((le2&&le3)&&!le4&&(le5&&le6)&&!mid&&(ri5&&ri4)&&ri1)start_flag=1;else if((le2&&le3)&&(!le4&&!le6)&&le5&&!mid&&!ri4&&(ri1&&ri2))start_flag=1;else if(le2&&!le3&&(le4&&mid)&&(le5&&le6)&&(ri1&&ri2))start_flag=1;else if((le3&&le4)&&le6&&(ri6&&mid)&&(ri2&&ri3)&&!ri5)start_flag=1;else if((le5&&le4)&&(!le1&&!mid)&&ri6&&(ri2&&ri3)&&!ri5)start_flag=1;else if((le5&&le6)&&(!le1&&!le2)&&ri5&&ri2&&!ri4)start_flag=1;else if((le5&&le4)&&(!le1&&!le2)&&(!mid||!ri6)&&ri5&&(ri1&&ri2)&&!ri4) start_flag=1;else start_flag=0;if(start_flag){count++;delay2(50);if (count==1){P0=0xc0;}else if(count==2){P0=0xf9;}else if(count==3){finish=1;P0=0xa4;//加led显示只是为了方便调试，两圈之后停车}elsefinish=0;}if(finish){ENA=0;TR1=0;//关定时器1，驱动电机停转}}void xunji()//循迹函数，读取光电管状态{if(!le1&&!le2&&!le3&&!le4&&!le5&&!le6&&mid&&!ri6&&!ri5&&!ri4&&!ri3&&!ri2&&!ri1) {dj(109);hhig(39);}else if(le6&&mid&&!ri6&&!ri5&&!ri4&&!ri3&&!ri2&&!ri1){dj(114);hhig(35);}。

TCRT5000之阳早格格创做
+：交曲流DC5V正极
：交曲流DC5V背极
S：旗号输出端，光敏三极管鼓战，此时模块的输出端为下电仄，指示两极管被面明.
概括
TCRT5000光电传感器模块是鉴于TCRT5000黑中光
电传感器安排的一款黑中反射式光电启闭.传感器采
与下收射功率黑中光电两极管战下敏捷度光电晶体管
组成，输出旗号经施稀特电路整形，宁静稳当.
应用场合：
1.电度表脉冲数据采样
2.传实机碎纸机纸弛检测
3.障碍检测
4.乌黑线检测
基础参数：
1.形状尺寸：少 32mm~37 mm；宽 7.5mm；薄 2mm
2.处事电压： DC 3V~5.5V，推荐处事电压为5V
模块本理战应用
电路本理图：
图 1 TCRT5000传感器模块电路本理图
传感器的黑中收射两极管不竭收射黑中线，当收射出的黑中线不被反射回去或者被反射回去但是强度不敷大时，光敏三极管向去处于闭断状态，此时模块的输出端为矮电仄，指示两极管向去处于燃烧状态；被检测物体出当前检测范畴内时，黑中线被反射回去且强度脚够大，光敏三极管鼓战，此时模块的输出端为下电仄，指示两极管被面明.
1:注U1为比较器，时常使用的不妨选LM358，LM324，LM393，LM339等一系列比较器！。

CRT5000传感器的工作原理与一般的红外传感器一样,一传一感.TCRT5000具有一个红外发射管和一个红外接收管.当发射管的红外信号经反射被接收管接收后,接收管的电阻会发生变化,在电路上一般以电压的变化形式体现出来,而经过ADC转换或LM324等电路整形后得到处理后的输出结果.电阻的变化起取于接收管所接收的红外信号强度,常表现在反射面的颜色和反射面接收管的距离两二方面.硬件参考原理图如下:施密特触发器的基本原理及作用施密特触发器最重要的特点是能够把变化缓慢的输入信号整形成边沿陡峭的矩形脉冲。

同时，施密特触发器还可利用其回差电压来提高电路的抗干扰能力。

它是由两级直流放大器组成，电路如图2-64所示。

两只晶体管的发射极连接在一起。

该电路也有两个稳定状态，但它是靠电位触发的。

它的两个稳态分别为vrrl饱和、VT2截止与VT2饱和、VT1截止。

两个稳态的相互转换取决于输入信号的大小，当输入信号电位达到接通电位且维持在大于接通电位时，电路保持为某一稳态；如果输人信号电位降到断开电位且维持在小于断开电位时，电路迅速翻转且保持在另一状态，该电路常用于电位鉴别、幅度鉴别以及对任意波形进行整形。

施密特触发器作用:1.施密特的主要作用是使得的小幅值干扰不会对反相器产生影响，从而避免了误动作的发生.因些斯密特触发器的最主要应用主要是为了提高抗干扰能力.如果刚好设定在5V的话，那么当电源在5V附近小范围的波动时，就会导致检测电路不停的动作。

如果加上一个施密特触发器的话，就可以设定一个范围了。

例如电压跌落到4.7V就断开，但要回升到5V才能接通.2.另外也可以将它用在复位电路中。

3.些外还经常用于触发,波形整形,滤波,用作反向器等.下面介绍几例施密特触发器的典型应用及原理.利用施密特触发器可以将非矩形波变换成矩形波图1 用施密特触发器实现波形变换利用施密特触发器可以恢复波形图2 用施密特触发器对脉冲整形利用施密特触发器可以进行脉冲鉴幅图3 用施密特触发器鉴别脉冲幅度。