第5章：光电开关模块

光电开关使用方法光电开关是一种利用光源和光敏元件之间的光信号来控制电路的一种传感器。

它广泛应用于工业自动化、电子器件、通信设备、电力系统等领域。

下面我将详细介绍光电开关的使用方法。

光电开关通常由发射器和接收器两个部分组成。

发射器是一个发射红外线光源的装置，而接收器则是一个能够接收红外线光信号的元件。

通过光电开关可以实现非接触式的检测和控制，其原理是发射器发射的红外线光被目标物体反射或遮挡后，由接收器接收和解析，从而产生不同的电信号。

根据接收到的信号，可以进行各种控制操作。

使用光电开关的第一步是将发射器和接收器安装在目标物体要检测的位置。

发射器通常安装于目标物体的一侧，而接收器则安装于目标物体的另一侧。

需要注意的是，确保发射器和接收器之间的光线传输通畅，没有障碍物阻挡。

第二步是将光电开关与控制电路连接。

光电开关通常有三个连接端口：一个是发射器的正极，一个是接收器的正极，还有一个是共地。

这些端口需要与控制电路中对应的端口相连接。

需要注意的是正确连接，以免出现电路短路或异常情况。

第三步是调整光电开关的工作距离和灵敏度。

光电开关通常有调节旋钮或旋转开关，可以通过调节这些装置来改变开关的工作距离和灵敏度。

根据具体需求，可以适当调整这些参数，以达到最佳效果。

在实际使用过程中，需要注意以下几点：首先，需要选择合适的工作电压。

不同型号的光电开关适用于不同的工作电压，因此需要确认所使用的开关是否与电路匹配。

其次，需要防止干扰光线的影响。

在某些环境下，会存在其他光源对光电开关的工作产生影响，因此需要采取相应的屏蔽措施，以提高开关的稳定性和可靠性。

另外，需要保持光电开关的清洁。

由于光电开关的工作原理是通过光来进行传感，因此会受到灰尘、油污等物质的影响。

定期对光电开关进行清洁和维护，可以保持其正常工作和延长使用寿命。

最后，需要进行定期的检测和维修。

因为光电开关工作环境复杂，容易受到杂质、温度变化等因素的影响，因此需要经常检查光电开关的工作状态，及时发现并解决问题，以确保其正常运行。

光电开关及其应用光电开关是一种利用光电效应工作的开关设备，可以感知光线的存在或消失，从而控制电路的开关状态。

在自动化控制、光电传感、安防监控等领域都有广泛的应用。

一、光电开关的工作原理光电开关主要由发射器和接收器两部分组成。

发射器一般是一个发光二极管，能够发射红外光或可见光信号。

接收器一般是一个光敏电阻、光敏二极管或光敏三极管，用于感光并将光信号转化为电信号。

当发射器发出的光线被目标物体反射或被目标物体遮挡时，接收器接收到的光信号会发生变化。

通过电路的连接与设计，光电开关可以根据接收信号的差异来判断目标物体的存在或消失，从而控制电路的开关状态。

二、光电开关的应用1.自动门控制：在商场、酒店、医院等公共场所，光电开关可以用于控制自动门的开关。

当有人靠近门口时，光电开关会感知到人的存在，自动门就会打开；当人离开时，光电开关会感知到人的消失，自动门就会关闭，实现了自动控制。

2.输送带控制：在物流仓储和自动化生产线上，光电开关可以用于控制输送带的运行。

当物体通过光电开关所在的位置时，接收器接收到光信号的变化，从而触发电路，使得输送带开始或停止运行。

3.安防监控：光电开关可以用于室外安防监控系统，当有人或物体进入监控区域时，光电开关会感知到其存在并触发报警装置，在实践中起到了重要的作用。

4.精密测量：光电开关可以用于精密测量领域，如读取刻度尺上的刻度位置。

通过感知光线的变化，可以精确测量刻度尺上的长度或位置。

5.自动灯光控制：在室内照明系统中，光电开关可以实现自动灯光控制。

当光线暗淡时，光电开关可以感知到，并自动打开灯光，提供合适的照明效果；当光线充足时，光电开关会自动关闭灯光，节约能源。

6.机器人导航：在机器人技术中，光电开关可以用于机器人的导航系统。

通过将光电开关设在机器人的前部，可以感知到机器人前方的障碍物，并通过调整机器人的路径，实现躲避或避免碰撞。

三、光电开关的优势1.高灵敏度：光电开关可以对微弱光信号进行感知，具有高灵敏度和高分辨率。

第5、6、7、8章习题一、问答题1．说明51单片机读端口锁存器的必要性，为什么？ 答：2．请说明为什么使用LED 需要接限流电阻，当高电平为+5V 时，正常点亮一个LED 需要多大阻值的限流电阻（设LED 的正常工作电流为8~mA ，导通压降为0.6V ），为什么？ 答：3．简述在使用普通按键的时候，为什么要进行去抖动处理，如何处理。

答：4．简述LED 数码管动态扫描的原理及其实现方式。

答：5．为什么51单片机在读口的引脚状态时，许先向端口写“1”，请用图5-1 P1结构图加以说明。

答：5．简述89c51各IO 口的驱动能力。

答：6．什么是中断？中断与子程序最本质的区别？答：写锁存器内部总线图5-1 P1口结构图7．编制中断服务程序时，为什么在主程序的初始化程序中，必须设置EA＝1 这条指令（或达到同样功能的对IE赋值的指令），以及在中断服务程序中为什么通常需要保护现场和恢复现场？答：8．单片机89C51有哪些中断源，CPU对其中断如何请求？答：9．简述单片机89C51中断的自然优先级顺序，如何提高某一中断源的优先级别。

答：10．简述51系列单片机中断响应的条件。

答：11．用汇编语言编程时，在51系列单片机执行中断服务程序的指令较多时，为什么一般都要在入口地址（又称中断矢量地址）开始的地方放一条跳转指令？答：12．为什么一般都把主程序的起始地址放在0030H之后？答：13．中断服务子程序返回指令RETI和普通子程序返回指令RET的区别？答：14．简述51单片机定时/计数器4种工作模式的特点。

答：15．定时/计数器用作定时器时，其计数脉冲由谁提供？定时时间与哪些因素有关？答：16．画出51单片机计数/定时器方式1的逻辑结构框图，说明它们的工作原理，如何使用门控和非门控启动计数的方法。

答：17．在使用8051的定时器/计数器前，应对它进行初始化，其步骤是什么？答： (1)确定T/C的工作方式——编程TMOD寄存器；(2)计算T/C中的计数初值，并装载到TH和TL；(3)T/C在中断方式工作时，须开CPU中断和源中断——编程IE寄存器；(4)启动定时器/计数器——编程TCON中TR1或TR0位。

第五章可编程序控制器及其工作原理5-1 可编程序控制器具有哪些特点？答：可编程序控制器特点：1）抗干扰能力强，可靠性高；2）控制系统结构简单、通用性强、应用灵活；3）编程方便，易于使用；4）功能完善，扩展能力强；5）PLC控制系统设计、安装、调试方便；6) 维修方便，维修工作量小；7) 体积小、重量轻，易于实现机电一体化。

5-2 整体式PLC、组合式PLC由哪几部分组成？各有何特点？答：整体式结构的PLC是将中央处理单元（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、电源、通信端口、I∕O扩展端口等组装在一个箱体内构成主机。

另外还有独立的I/O扩展单元等通过扩展电缆与主机上的扩展端口相连，以构成PLC不同配置与主机配合使用。

整体式结构的PLC结构紧凑、体积小、成本低、安装方便。

小型机常采用这种结构。

组合式结构的PLC是将CPU、输入单元、输出单元、电源单元、智能I∕O单元、通信单元等分别做成相应的电路板或模块，各模块可以插在带有总线的底板上。

装有CPU的模块称为CPU模块，其他称为扩展模块。

组合式的特点是配置灵活，输入接点、输出接点的数量可以自由选择，各种功能模块可以依需要灵活配置。

5-3 PLC控制与继电器控制比较，有何相同之处？有何不同之处？答：PLC控制与继电器控制的比较见下表：5-4 PLC的硬件指的是哪些部件？它们的作用是什么？答：PLC的基本结构由中央处理器（CPU），存储器，输入、输出接口，电源，扩展接口，通信接口，编程工具，智能I/O接口，智能单元等组成。

1）中央处理器（CPU）中央处理器（CPU）其主要作用有①接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。

②诊断PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误。

③用扫描的方式通过I∕O部件接收现场的状态或数据，并存入输入映像存储器或数据存储器中。

④PLC进入运行状态后，从存储器逐条读取用户指令，解释并按指令规定的任务进行数据传送、逻辑或算术运算等；根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出映像存储器的内容，再经输出部件实现输出控制、制表打印或数据通信等功能。

光电开关的工作原理和故障分析光电开关工作原理光电开关的工作原理和故障分析光电开关工作原理由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后，由发光管GL辐射出光脉冲。

当被测物体进入受光器作用范围时，被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。

并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分或RC积分方式排出干扰，后经延时（或不延时）触发驱动器输出光电开关掌控信号。

光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。

同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。

光电开关的特点MGK系列光电开关是现代微电子技术进展的产物，是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。

与以往的光电开关相比具有本身显著的特点：●具有自诊断稳定工作区指示功能，可适时告知工作状态是否牢靠；●对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能，安装便利；●对ES外同步（外诊断）掌控端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。

并可随时接受计算机或可编程掌控器的停止或检测指令，外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化；●响应速度快，高速光电开关的响应速度可达到0.1ms，每分钟可进行30万次检测操作，能检出高速移动的微小物体；●接受专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺，具有很高的牢靠性；●体积小（小仅203112mm）、重量轻，安装调试简单，并具有短路保护功能。

1. 工作原理：检测线上用的光电开关紧要是为了判定机动车是否到位（即是否驶上检测台）。

光电开关为成对使用，其中一个为发射端，一个为接收端。

发射端的光电开关有两根线，只要供上12V～240V直流或24V～240V的交流电即可正常工作，正常工作的表现为光电开关上的红色指示灯亮；接收端有五根线；其中两根线的颜色和发射端的两根线的颜色一样为电源供电；另外三根线中有一根为公共端（检测线上接+5V电源），一根为常开端，一根为常闭端，视光电开关的型号而定。

光电开关原理解析光电开关是一种利用光电效应来检测目标物体的存在或位置的装置。

它由发光部分和光电检测部分组成，通过光的发射和接收来实现对目标物体的触发与反馈。

本文将对光电开关的原理进行详细解析。

一、光电开关的基本原理光电开关基于光电效应的原理工作。

光电效应是指当光线照射到某些特定材料表面时，能够激发出光电子，即光子转化为电子。

这种效应被广泛应用于光电开关中。

光电开关通常由光源、光电器件和信号处理部分组成。

光源一般是发光二极管（LED），它能够发出可见光或红外光。

光电器件包括光电二极管、光敏电阻、光电晶体管等，它们负责接收光信号并将其转化为电信号。

信号处理部分则对接收到的电信号进行处理，实现对目标物体的触发与控制。

二、光电开关的工作原理光电开关的工作原理可以分为两种基本模式：反射型和穿透型。

1. 反射型光电开关反射型光电开关将光源和光电器件安装在同一侧，通过反射物体表面的光来实现检测。

当目标物体接近光电开关时，光会被目标物体反射回来，并被光电器件接收到。

通过检测接收到的光信号的变化，可以实现对目标物体的触发与反馈。

2. 穿透型光电开关穿透型光电开关将光源和光电器件安装在相对的两侧，通过目标物体的穿过来实现检测。

当目标物体妨碍了光源直线传播到光电器件的路径时，光电器件将接收不到或接收到较弱的光信号。

通过检测接收到的光信号的变化，可以实现对目标物体的触发与反馈。

三、光电开关的应用领域光电开关由于其高灵敏度、快速响应和非接触检测等特点，在工业自动化、机械设备、物料搬运等领域中得到广泛应用。

1. 工业自动化光电开关可用于控制机器人的运动轨迹，检测零件的位置和存在，实现精确的自动化生产。

2. 机械设备光电开关可用于检测机械设备的运行状态和位置，实现对设备的精确控制和安全保护。

3. 物料搬运光电开关可用于控制物料输送线上的物料流动，实现自动化装卸和物料分类。

四、光电开关的优缺点分析光电开关作为一种非接触式检测装置，具有以下优点：1. 高灵敏度：光电效应使得光电开关对目标物体的检测更加敏感，能够实现微小物体或高速物体的精确检测。

光电开关的原理及应用什么是光电开关光电开关是一种利用光电转换原理来实现开关功能的装置。

它通过光电传感器将光信号转换成电信号，从而实现对电路的开关控制。

光电开关的工作原理是利用发射电源发出一束光束，然后利用反射或散射光电信号来检测待测物体的接近或离开，进而实现开关的切换。

光电开关的工作原理光电开关主要由发射器、接收器和处理电路组成。

其中，发射器发射一束红外光束，接收器接收并转换该光束的反射或散射信号，处理电路对接收到的信号进行处理，并输出相应的信号。

光电开关的工作原理如下： 1. 发射器发射一束红外光束。

2. 光束照射到待测物体表面并被反射或散射。

3. 接收器接收到反射或散射的光信号。

4. 接收器将光信号转换成与光强相关的电信号。

5. 处理电路通过对接收到的电信号进行处理，判断待测物体的接近或离开状态。

6. 处理电路输出相应的控制信号，控制开关的状态。

光电开关的优势光电开关具有以下优势，因此得到了广泛的应用： - 非接触式操作：光电开关不需要物体和开关之间的直接接触，可以实现无接触式的开关控制。

- 快速响应：光电开关具有快速响应的特点，可以在微秒级别完成开关动作。

- 高灵敏度：光电开关能够检测微小的物体，对于精确控制具有重要意义。

- 长寿命：光电开关的发射器和接收器采用的是固态元件，在正常使用情况下寿命较长，能够满足各种应用需求。

光电开关的应用光电开关在工业自动化领域有着广泛的应用，下面列举几个常见的应用场景：1. 自动门控制光电开关常用于自动门控制系统中，通过检测门口是否有人经过来判断门的开启和关闭。

当人从门前经过时，光电开关会感受到人体的存在，从而触发门的自动开启机制，保证人员的便利和安全。

2. 输送带物品检测光电开关可以应用于输送带上的物品检测。

当物品经过光电开关时，光电开关能够快速检测到物体的存在与否，并触发相应的动作，比如分拣、计数或停止输送带等。

3. 轨道交通信号控制在轨道交通系统中，光电开关常用于列车进站信号控制。

半导体物理第一~第五章自测题及参考答案[1]每立方厘米(cm3)体积的硅(Si)或锗(Ge)中，Si或Ge原子个数为5.00 × 1022个或4.42 × 1022个。

Si和Ge的外层电子结构分别为3s23p2和4s24p2。

它们的价带和导带是由sp3杂化轨道形成的准连续能级构成。

那么，1 cm3硅的导带(或价带)中，准连续能级的个数为 2 × 5.00 × 1022个。

1 cm3锗的导带(或价带)中，准连续能级的个数为2 × 4.42 × 1022个。

Si和Ge的外层价电子数均为4。

那么，1 cm3的Si和Ge中价电子数分别为4 × 5.00 × 1022个和 4 × 4.42 × 1022个。

在0 K温度下，这些价电子均填空在导带还是价带（答：价带）？此时，导带中电子数和价带空穴数均为0 ，半导体呈金属性还是绝缘性（答：绝缘性）？当存在本征激发时，本征Si和Ge 的导带和价带中就会产生电子和空穴，设导带电子浓度和价带空穴浓度分别为n0和p0，那么，电中性条件为n0 = p0。

本征载流子浓度用n i表示，室温下，Si的n i相较于Ge的n i更大还是更小（答更小）？n i随温度升高而迅速增加还是减小（答：增加）？导致本征半导体的电阻率随温度升高而增加还是减小（答：减小）？[2]如果将Si的能带图画成图1形式，那么，半导体中有杂质或/和缺陷吗（答：无）？半导体是无限大吗（答：是）？其中，E c代表导带底，E v代表价带顶。

带隙宽度为E c−E v。

如果导带顶部的能量为E cʹ，则导带的能带宽度为E cʹ−E c。

E c处电子的有效质量m n∗ A (A. > 0；B. < 0；C. = 0；D. 不确定)；E v处电子的有效质量m n∗ B (A. > 0；B. < 0；C. = 0；D.不确定)；E v处空穴的有效质量m p∗ A (A. > 0；B. < 0；C. = 0；D. 不确定)图1 Si的简单能带图图2 掺杂Si的简单能带图(虚线为杂质能级)能带越宽，则能带中电子的有效质量是越大还是越小（答：越小）？相较于内层电子轨道交叠形成的能带，外层电子轨道交叠形成的能带更宽还是更窄（答：更宽）？更宽能带中的电子对导电的贡献更小还是更大（答：更大）？[3]若Si中掺杂少量Ⅴ族元素如P、As、Sb，则能带图为图2中的a，相应的半导体是p型还是n型（答：n型）？若掺杂少量Ⅴ族元素如B、Al、Ga，则能带图为图2中的b。

BT系列自动包装机械使用说明书欢迎购买本公司生产的自动包装机。

请您在使用本机器之前，详细阅读使用说明书，以保证机器的正常安装使用。

本公司还有许多其它规格类型的产品，如用户有需要，可与本公司联系，本公司将竭诚为您服务，满足您的要求。

由于本公司的产品在不断的改进和提高，由此而未预告性能修改的情况发生时，敬请您原谅，您可向本公司的销售部门及维修服务人员咨询。

目录第五章操作方法及步骤5-1开机前的准备5-1-1颗粒机型的开机前准备1、检查机器上安装的容杯与制袋用的成形器是否与您所需求的相符，包装材料是否符合使用要求。

2、用手将离合器手柄逆（顺）时针转动，使上离合器与下离合器脱离。

3、用手逆时针方向转动上转盘一周，在旋转过程中，下转盘下方的下料门应能够顺利地打开或关闭。

（注意：通过旋转调节螺环来调节容量的机型，在调节容杯容量时，要适当调节拨门杆的高度，使拨门杆不顶住下料门，且能够顺利打开或关闭下料门。

（见图3-11）4、将包装材料在架纸轴上，并装上挡纸轮及挡套，把装好包装材料的架纸轴放在架纸板上（见图3-6，图5-1），注意包装材料的印刷面方向与对应机型的图示相符，将包装材料与成形器对正，使挡纸轮及档套夹紧包装材料并拧紧手旋钮。

5、向下拉动包装材料，按图3-6所示，并将包装材料插入成型器中向下拉动放入图3-6两滚轮之间，按下输纸键，使两滚轮压住成形后的包装材料。

图5-15-1-2粉类机型的开机前准备1、检查机器上安装的容杯与制袋用的成形器是否与您所需求的相符，包装材料是否符合使用要求。

2、将包装材料在架纸轴上，并装上挡纸轮及挡套，把装好包装材料的架纸轴放在架纸板上（见图3-6，图5-1），注意包装材料的印刷面方向与对应机型的图示相符，将包装材料与成形器对正，使挡纸轮及档套夹紧包装材料并拧紧手旋钮。

3、向下拉动包装材料，按图3-6所示，并将包装材料插入成型器中向下拉动放入图3-6两滚轮之间，按下输纸键，使两滚轮压住成形后的包装材料。

光电开关的结构分类及应用光电开关是一种通过光电传感器探测物体存在或不存在的一种电器元件。

它利用光电传感器将光信号转换成电信号，并根据检测到的光信号变化来实现对电气设备的控制。

光电开关具有灵敏度高、响应速度快、使用寿命长等优点，被广泛应用于自动化控制领域。

下面将介绍光电开关的结构、分类及应用。

一、光电开关的结构光电开关的主要结构包括发射器、接收器和判断电路。

发射器通过光源发射光束，光束经过被检测物体反射或透过后被接收器接收。

接收器接收到的光信号转换成电信号后，通过判断电路对信号进行处理，实现对电器设备的控制。

光电开关的发射器通常采用红外LED或激光二极管作为光源，具有功耗小、寿命长等特点。

接收器常常选用光电二极管或光电三极管，用于接收发射器发射的光信号。

判断电路主要用于判断接收器接收到的光信号强度，根据强弱来控制开关的状态。

二、光电开关的分类根据光电开关的工作原理和传感器类型的不同，光电开关可以分为多种类型，常见的分类包括：1.依据工作原理分类-阻挡式光电开关：通过物体挡住或透过光束来实现信号检测。

-反射式光电开关：通过物体反射光束来实现信号检测。

-透射式光电开关：通过物体透过光束来实现信号检测。

2.依据传感器类型分类-光电二极管光电开关：使用光电二极管作为接收器。

-光电三极管光电开关：使用光电三极管作为接收器。

-激光光电开关：使用激光作为发射器。

3.依据工作距离分类-近距离光电开关：适用于近距离物体检测。

-远距离光电开关：适用于远距离物体检测。

三、光电开关的应用光电开关具有灵敏度高、响应速度快、使用寿命长等优点，被广泛应用于自动化控制领域。

以下是光电开关常见的应用领域：1.工业自动化：光电开关广泛应用于工业生产线上的物体检测、计数、定位等领域。

例如在流水线上使用光电开关探测物体的到达和离开，实现自动化生产。

2.包装行业：光电开关用于包装机械上实现物体的检测和定位，确保包装作业的准确性和高效性。

3.照明控制：光电开关可以根据外部光线强弱控制室内灯光的亮度和开关，实现节能环保的照明控制。

光电开关工作原理光电开关是一种常见的自动控制器，用于检测物体的位置、形状等信息。

它的工作原理是利用光电效应将光信号转化为电信号，在特定的电路下进行判断和处理，从而实现对物体的控制。

下面将从光电开关的构成、光电效应、信号处理等方面介绍它的工作原理。

一、光电开关的构成光电开关是由探头、光源、光电转换模块和信号处理模块四部分组成的。

其中，探头是用于接收光信号和物体的交互作用，一般采用透镜或反射型设计；光源则是为探头提供光信号，一般采用LED或激光等；光电转换模块是将接收到的光信号转化为电信号，常见的有光电二极管、光敏电阻、光导纤维等；信号处理模块是进行信号的处理、放大、滤波等操作，一般采用运算放大器、计数器、继电器等。

二、光电效应光电效应是指当光子与物质相互作用时，可以使物质中一部分电子从原子、分子中跃迁出来，形成自由电子，这个现象被称为光电效应。

在光电开关中，光源发出的光线照射到被检测物体上，产生反射或透射，经过探头接收后，光电转换模块将光信号转换为电信号，经过信号处理模块处理后，输出相应的信号，进行控制。

三、信号处理光电开关同许多传感器一样，探头接收的光信号微弱，需经过信号处理后才能得到较为稳定的电信号。

不同的信号处理方法，会影响光电开关的灵敏度和反应速度。

常见的信号处理方式有以下几种：1.单电平处理：将输出信号分为高低两种电平，通过阈值或触发器的设计实现不同的控制。

2.双电平处理：将输出信号分为三种电平，包括高、低和中间电平，常用于多位控制和比较复杂的控制系统中。

3.滞回处理：在输出信号达到一定阈值时，改变其状态，从而防止系统产生抖动等问题。

通过不同的信号处理方式，可以实现对于控制系统的不同操作要求，提高光电开关的准确性和稳定性。

四、应用领域光电开关具有安装简便、灵敏度高、能耗低、使用寿命长等优点，广泛应用于自动控制系统中。

常见的应用领域有以下几类：1.位置检测：利用光电开关检测物体位置，在流水线、机器人等工业自动化领域广泛应用。

摘要本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，利用红外线传感器进行寻线，控制电动小汽车的自动循迹，并再通过光电开关探测障碍，从而控制电机转向，实现进行壁障功能。

整个系统的电路结构简单，可靠性能高，实验测试结果满足要求。

本文着重叙述了该系统的硬件设计方法、软件设计方法及测试结果分析。

小车运行方案，在现有玩具电动车的基础上，加装红外线光电开关模块和红外寻线模块，实现对电动车位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。

关键词：80C51单片机、红外线传感器、光电开关、电动小车AbstractThe system requirements of the design project for the purpose of the 80C51 microcontroller for the control of the core,the use of the hunt and infrared sensors,automatic obstacle acoidance control of electric cars,and the photoelectric switch to the barrier function.The electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyse. Car is running the program, under the existing toy electric car, based on the installation of super sonic sensor and infrared sensors, to achieve the location of electric vehicles,operational status of the real-time measurement, and measurement data sent to the microcontroller for processing, then SCM detected according to a variety of data to achieve intelligent control of electric vehicles.Key words: 80C51 single chip computer, infrared sensors, photoelectric switch, the electric car目录第1章绪论 (1)1.1研究目的及意义 (1)1.2国内外发展情况 (2)第2章整体设计框架 (3)2.1方案选择及论证 (3)2.1.1控制模块选择 (4)2.1.2路面探测黑线轨迹模块 (4)2.1.3探测路面障碍模块 (5)2.1.4电机模块 (6)2.1.5电机驱动模块 (6)2.1.6车架选择 (7)2.1.7最终方案选择 (7)2.2方案可行性分析 (8)第3章硬件设计 (8)3.1系统总体设计框图 (9)3.2 红外线光电开关模块 (9)3.2.1光电开关的工作原理 (10)3.2.2光电开关的类型 (10)3.2.3光电开关电路的设计 (13)3.3电机驱动模块 (13)3.4红外循线模块 (15)3.4.1 红外放射式光电传感器特性与工作原理 (15)3.4.2 红外循线具体设计与实现 (16)3.5 最小系统模块 (17)3.5.1 晶振电路的设计 (17)3.5.2 复位电路的设计 (17)3.6电源模块 (18)第4章软件设计 (19)4.1 主程序流程图 (19)4.2 避障子程序流程图 (20)4.3 循线子程序流程图 (21)第5章系统调试和测试 (21)5.1安装步骤 (21)5.2电路调试 (23)5.2.1 光电开关模块调试过程 (23)5.2.2电机模块调试过程 (23)5.2.3红外循线模块调试过程 (24)5.2.4测试结果与分析 (25)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录系统设计原理图 (28)附录设计系统部分源代码 (29)第1章绪论随着生产自动化的发展，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，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。

光电开关工作原理技术培训教程光电开关是一种利用光电转换原理来实现物体检测的传感器。

光电开关的基本工作原理是通过发射器发射的光束被物体遮挡后，接收器接收不到光线，从而产生一个信号输出，用于开关控制或检测物体存在与否。

光电开关主要由发射器、接收器和信号处理电路组成。

发射器通常是由红外光二极管构成，它将电信号转换为红外光信号发射出去。

接收器通常是由光敏二极管或光敏三极管构成，它会接收到被光束照射的物体反射回来的光信号，并将其转换为电信号传送到信号处理电路。

信号处理电路会对接收到的电信号进行放大、整形和判别处理，最终输出一个可控制或者用于物体检测的信号。

在使用光电开关时，发射器和接收器之间需要设置一个适当的光路，确保光线能够正常地从发射器传输到接收器。

通常可以利用反射式和散射式两种光路配置。

反射式光路是将发射器和接收器安装在同一侧，并通过物体反射的光线进行检测。

而散射式光路则是将发射器和接收器分别安装在不同的侧面，并通过物体遮挡光线进行检测。

光电开关具有高度灵敏度、快速响应、使用方便等优点，在工业自动化生产线上广泛应用于物体检测、计数、定位等控制和测量领域。

下面将详细介绍光电开关的工作原理和使用注意事项。

光电开关的工作原理：1.发射器发送光信号：当光电开关接通电源时，发射器会发射一束红外光束。

2.光束被物体遮挡：当被检测的物体进入光电开关的检测范围内，物体会遮挡发射器发出的光束，让一部分或全部光线无法到达接收器。

3.接收器接收光信号：接收器会接收到被物体反射回来的光信号，将光信号转换为电信号传送到信号处理电路。

4.信号处理电路处理信号：信号处理电路会对接收到的电信号进行放大、整形和判别处理，最终输出一个可控制或者用于物体检测的信号。

光电开关的使用注意事项：1.安装位置选择：应根据实际需求选择适当的安装位置，确保光电开关能够有效地检测到物体。

2.防止干扰光源：在安装光电开关时，应避免干扰光源的存在，以免影响光电开关的工作准确性。