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基于MCS-51单片机的车辆测速仪的设计与制作毕业设计说明书(论文)作者: 学号：系：专业:题目: 基于MCS-51单片机的车辆测速仪的设计与制作指导者：(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)年月毕业设计（论文）评语毕业设计说明书（论文）中文摘要毕业设计说明书（论文）外文摘要目次1 绪论 01.1 课题的背景与意义 01.2 单片机发展概况 (1)1.3 主要研究内容 (2)2 雷达测速仪原理 (3)2.1 车辆测速技术简介 (3)2.2 多普勒效应 (4)2.3 多普勒信号的提取 (6)3 系统硬件设计思想以及原理框图 (7)3.1 方案论证 (7)3.2 系统总体设计框图 (7)3.3 单片机AT89C52介绍 (8)3.4 复位电路 (12)3.5 晶振电路 (14)3.6 放大整形电路 (15)3.7 数据显示 (15)4 系统软件设计 (24)4.1 测频方法的选择 (24)4.2 主程序流程图 (26)4.3 中断服务子程序流程图 (29)4.4 1602液晶初始化流程图 (31)5 系统仿真及调试 (32)5.1 Proteus (32)5.2 Keil C51 (33)5.3 仿真与调试的步骤 (33)5.4 功能的检测 (34)5.5 仿真结果 (36)结论 (38)致谢 (40)参考文献 (40)附录................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论1.1 课题的背景与意义随着雷达技术的发展，雷达的任务不仅是测量目标的距离、方位和仰角，而且还包括测量目标的速度，以及从回波中获取更多有关目标的信息。
飞机、导弹、人造卫星、各种舰艇、车辆、兵器、炮弹以及建筑物、山川、云雨等等，都可能作为雷达的探测目标，这要根据雷达用途而定[1]。
二次大战后，特别是20世纪70年代以来，雷达技术有了迅速的发展，雷达已在军事的各个方面获得应用。
中文摘要单片机改变了我们生活,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机, 单片机有着广阔的应用前景.科技的进步需要技术不断的提升。
一块大而复杂的模 拟电路花费了您巨大的精力，繁多的元器件增加了您的成本。
而现在，只需要一块几厘米见方的单片机，写入简单 的程序，就可以使您以前的电路简单很多。
相信您在使用 并掌握了单片机技术后,不管在您今后开发或是工作上，一定会带来意想不到的惊喜。
本次设计选用AT89C2051单片机作为设计对象，在AT89C5X系列单片机中，AT89C1051,AT89C1052均属于低档次机型 依据设计要求和成本的考虑单片机的选型，AT89C51是单片机系列主流芯片之一，但是此单片机价格比较高.此次设计针对的对象是测速仪的开发，应用领域定为自行车或简单的需要研究测速设备的开发，相对来说是想功能不是很复杂，需要技术要求不高，AT80C2051可以满足我们的设计所以我们选用AT89C2051这个系列单片机进行开发.关键词：单片机，AT89C2051，测速仪英文摘要SCM has changed our life, we, we are now all spheres of life, from the missile to the aircraft navigation devices, various kinds of instrument control, from the computer network communication and data transmission, to industrial automation process real-time control and data processing, as well as our life is widely used in all kinds of intelligent IC card, electronic pets, these are inseparable from a single-chip microcomputer, SCM has wide application prospects. The progress of science and technology need technologies on the ascension. A large and complex mode to spend your circuit huge energy, various components increase your cost. And now, only need a few cm dices microcontroller, writing simple procedure, can make you a lot of simple circuit before. Believe you in use and master of single chip microcomputer, no matter your future development or in work, must be an unexpected surprise. This design choose AT89C2051 single chip microcomputer as design object, in AT89C5X series microcontroller,AT89C1051, AT89C1052 all belong to a low grade model according to the design requirements and cost for the choice of single-chip microcomputer AT89C51 microcontroller is one of series of mainstream chip, but the single chip prices are higher. The design of the object is in the development, application field speedometer as the bike or simply need to speed the development of equipment, research is relatively want to function is not very complex, need technical requirements is not high, AT80C2051 can meet our design so we choose AT89C2051 this series microcontroller development.Key words: a single-chip microcomputer, AT89C2051, speedometer目录前言 -----------------------------------------------------------1 第一章 内容简介1.1单片机定义------------------------------------------------------1 1.2单片机介绍------------------------------------------------------1 1.3单片机发展历史及趋势--------------------------------------------2 1.3.1发展历史四个阶段--------------------------------------------2 1.3.2发展趋势----------------------------------------------------3 1.4单片机的应用----------------------------------------------------3 1.5 AT89C2051单片机简介--------------------------------------------4 1.6测速仪的应用----------------------------------------------------4 第二章 需求分析2.1需求分析--------------------------------------------------------5 2.2设计重点--------------------------------------------------------5 2.3系统原理图------------------------------------------------------5 第三章 硬件设计3.1 AT89C2051单片机在设计中的应用----------------------------------6 3.2 LCD显示器介绍--------------------------------------------------8 3.3时钟电路--------------------------------------------------------9 3.4复位电路-------------------------------------------------------10 第四章 软件设计4.1设计构想-------------------------------------------------------11 4.2设计原理图-----------------------------------------------------11 4.3程序流程图-----------------------------------------------------11 4.4主要程序-------------------------------------------------------12 第五章 系统仿真5.1仿真软件的应用-------------------------------------------------15 5.2电路设计图-----------------------------------------------------15 5.3keil 开发工具介绍----------------------------------------------17 5.4Keil编译和链接-------------------------------------------------5.4仿真结果-------------------------------------------------------18 5.5 结论-----------------------------------------------------------19 5.6 总结-----------------------------------------------------------19 参考文献-----------------------------------------------------------21 致谢词-------------------------------------------------------------22 附录前言本次设计是基于AT89C2051系列单片机的开发，单片机的型号系列很多，从早期的MCS-51到AT89C5X系列单片机经过很多功能上加强，不断的适应如今的电子时代的发展，尽管单片机的品种很多，在我国使用最多的还是Inter 公司的MCS系列单片机 MCS-51系列单片机中的8051是最早，最典型的产品，20世纪80年代中期以后，Inter公司已把精力集中在 CPU芯片的开发上。
基于AT89C51的频率计设计第一章绪论；随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片；采用不同的测量原理，可以设计出不同结构的频率测量；通常能对频率和时间两种以上功能测量的数字化测量仪；1.1频率计的概述；数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产；本数字频率计将采用定时、计数的方法测量频率，采用；1.2频率计的主要性能；1.2.1.测试功能；它表明数字频率计所具备的全部测试第一章绪论随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片微机的出现和发展，使传统的电子测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面都发生了巨大的变化，形成一种完全突破传统概念的新一代测量仪器。
频率计广泛采用了高速集成电路和大规模集成电路，使仪器在小型化、耗电、可靠性等方面都发生了重大的变化。
对石英晶体振荡器，各种信号发生器，各种倍频和分频电路输出信号的频率需要测量；广播，电视，电讯，微电子技术等现代化的科学领域，更需要进行频率测量。
采用不同的测量原理，可以设计出不同结构的频率测量仪器，所以按测量原理来分，数字频率计可分为谐振式，比较式和计数式三类；按选用电路形式来分，它又可以分为模拟式和数字式两类。
通常能对频率和时间两种以上功能测量的数字化测量仪器，称为数字频率计，有时也称为通用计数器或电子计数器。
当前较多采用的是数字频率计。
计数式频率计是基于时间或频率的A/D转换原理，并依赖于数字计数技术发展起来的一类新型数字仪器。
与其他电子仪器一样，数字频率计也经历了电子管，晶体管和集成电路等几个阶段，其性能日臻完善，功能不断扩大，若配以适当的插件或传感器，还可以对多种电量和非电量进行测量。
1.1 频率计的概述数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。
它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。
它的基本功能是测量正弦信号，方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。
在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精确度高，显示直观，经常要用到频率计。
专业技能实训报告题目基于单片机的汽车速度测量系统设计学院信息科学与工程学院__________专业________________ 通信工程 ____________班级_______________ 通信0902 __________学生__________________ 彭元 ______________学号20091221 _________________指导教师__________________________________二◦一二年一月三日1前言 (2)2总体设计 (3)2.1 设计方案 (3)22主要容 (3)3单片机速度测量系统 (4)3.1单片机速度测量原理 (4)3.2单片机速度测量系统结构框图 (4)4 系统硬件设计 (5)4.1传感器的选用 (5)4.1.1 霍尔传感器的基本工作原理 (5)4.1.2 CS3020 霍尔传感器 (6)4.1.3 霍尔传感器的硬件连接 (7)4.2 MCU控制系统设计 (8)4.2.1 CPU 的选用 (8)4.2.2 AT89S51 主要特性和引脚说明 (8)4.2.3 MCU 最小系统设计 (10)4.3 LED数码管显示器 (11)4.4 单片机测速系统总原理图 (11)5系统软件设计 (12)5.1 程序流程图 (12)5.2 程序功能 (14)结语 (15)参考文献 (16)附录 (16)1前言随着信息技术的不断发展，单片机在测量系统中得到了广泛的应用。
速度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量。
速度的测量方法有许多种，但在不同的应用环境下，相应的测量方法有它自己的特点和误差。
因此对单片机速度测量系统的研究有着重要的目的和意义。
本设计采用AT89S51单片机作为主要控制核心，应用霍尔传感感器采集信号，经过单片机定时计数并运用一个算法测量出汽车行驶速度，最终用4位位的在以上建的系统的基础上LED数码管显示其测量结果，具有较高的实用价值。
本科学生单片机课程设计报告题目基于单片机的频率计设计姓名学号201218033院（系）工程与设计学院专业、年级应用电子技术教育 2012级指导教师杨进宝课程设计成绩评定表实评总分指导教师签名引言在设计单片机和数字电路时经常需要测量脉冲个数、脉冲宽度、脉冲周期、脉冲频率等参数,虽然使用逻辑分析仪可以很好地测量这些参数,但其价格昂贵。
且实现测量的数字化、自动化、智能化已成为各类仪器仪表设计的方向,这里介绍一种用单片机控制的、全自动、数字显示的测量频率的方法。
频率计是我们在电子电路试验中经常会用到的测量仪器之一，它能将频率用数码管或液晶显示器直接显示出来，给测试带来很大的方便，使结果更加直接；且频率计还能对其它多种物理量进行测量，如机械振动的频率、声音的频率等，都可以先转变成电信号，然后用频率计来测量，研究频率计的设计与制作将会对我们的生活有很大意义。
现代的频率计多是用数码管显示的，其结果不明确，表示也不直接，研究液晶显示的频率计对频率计的发展很有意义。
数字频率计是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器，被测信号可以是正弦波，方波或其它周期性变化的信号。
如配以适当的传感器，可以对多种物理量进行测试，比如机械振动的频率，转速，声音的频率以及产品的计件等等。
因此，数字频率计是一种应用很广泛的仪器。
它的基本功能是测量正弦信号、方波信号、尖脉冲信号及其他各种单位时间内变化的物理量。
它被广泛应用于航天、电子、测控等领域。
数字式频率计是基于时间或频率的A/D转换原理，并依赖于数字电路技术发展起来的一种新型的数字测量仪器。
由于数字电路的飞速发展，数字频率计的发展也很快。
在电子系统非常广泛的应用领域内，到处可见到处理离散信息的数字电路。
数字电路制造工业的进步，使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功能，从而提高了系统的可靠性和速度。
纵观现在的数字频率计，其基本原理都是相同的，频率是单位时间（1S）内信号发生周期变化的次数。
东莞职业技术学院毕业论文汽车倒车测距仪的设计学生姓名：黄瑜学号：201330140307年级专业：2013级电子信息工程技术指导老师：胡叶容系部：电子工程系广东·东莞提交日期：2016年5月目录目录 (I)摘要 (II)1前言 (1)1.1课题研究的意义和背景 (1)1.2国内的发展现状 (1)1.3设计思想及方案论证 (2)1.3.1设计要求 (2)1.3.2总体方案论证与选择 (2)2 硬路设计 (3)2.1系统硬件设计及组成 (3)2.1.1总体方案组成框图 (3)2.1.2超声波测距模块 (3)2.1.2单片机最小系统 (4)2.1.3时钟电路 (7)2.1.4复位电路 (8)2.1.5 蜂鸣器报警模块 (8)2.1.6 显示模块 (9)2.1.7 键盘接口模块 (10)2.2 焊接 (10)3 软件设计 (12)3.1程序流程 (12)3.2数据处理（距离计算）、显示以及报警函数 (12)4调试及误差分析 (14)4.1硬件调试 (14)4.2硬软件联调 (14)4.3测试结果分析 (16)4.3.1测试中仪器仪表 (16)4.3.2 数据分析 (16)4.3.3超声波测距误差分析 (16)5总结 (18)参考文献 (19)致谢 (20)汽车倒车测距仪的设计作者：黄瑜指导老师：胡叶容(东莞职业技术学院2013级电子信息工程技术，东莞 523808)摘要随着汽车的日益普及，由于人为原因而产生的碰撞问题也日益增多，而倒车碰撞占碰撞事故的大部分。
为提高汽车驾驶和倒车的安全性，设计了一种基于AT89C52的汽车倒车测距仪的系统。
该系统利用超声波在空气中传播遇障碍物反射的原理，以超声波传感器为借口部件，应用AT89C52单片机利用超声波在空气中的时间差来数据处理设计出了能精确测量点间距离的超声波测距仪，利用所设计出的汽车倒车仪能精确测量车后障碍物的距离，实时发出报警信号，使驾驶员能时刻链接倒车时车后的环境并采取积极有效的处理措施，从而实现汽车驾驶的安全。
基于单片机自行车测速仪的设计摘要本设计主要阐述一种基于单片机与霍尔传感器等元件的测速仪设计。
以AT89C51单片机为核心，实现对自行车里程、速度、时间、温度等参数的测量，并能简单的将里程及速度用LCD实时显示。
在本文中详细介绍了测速仪的硬件电路和软件设计。
硬件部分利用霍尔传感器将每秒内的脉冲数传入单片机系统，然后经单片机系统计算处理并将过处理结果送LCD显示。
软件的设计采用模块化结构，使程序的逻辑关系更加简洁。
使硬件在软件的控制下协调运作。
仿真，所设计的硬件电路及软件程序是正确的，实际的硬件电路中也基本上能够满足设计要求。
关键词：里程/速度，时间，温度，霍尔元件，单片机，LCDAbstractThis design mainly elaborated based on MCU and Hall element of speed instrument design. Take STC MCU as the core, Hall element speed, realizes to the bicycle mileage, speed, time, temperature measurement, and a simple bicycle mileage and speed with the LCD real time display. The hardware part using the Hall element will bike per second pulse number of incoming MCU system, and then by the single chip microcomputer system calculation processing and processing result to the LCD display. Program design in order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relations more concise. Make hardware tocoordinatethe operation under the software control. Simulation experiments show that the designed hardware circuit and software program are correct, practical hardware circuit also basically can satisfy the design requirement, but due to the knowledge, in practice there are still some problems in the hardware circuit.Keywords: Mileage / speed,time, temperature, Hall element, MCU,LCD毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
霍尔传感器电机转速测量系统设计09电子1班刘荣 090406130 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的直流电机转速测量系统。
完成了电机转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机轴同轴连接，机轴每转一周，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，即可实现对电机转速的测量。
在显示电路设计中，通过1602实现在LCD上直观地显示电机的转速值。
并对电机转速测量系统的硬件电路、显示电路进行了调试。
与软件配合，采用模块化方法进行了软件设计，编制了电机转速的测量设计了测量模块、转速模块、报警模块、显示模块等的C51程序，并通过PROTEUSE软件进行了仿真，实现了显示、报警功能。
仿真实验表明所设计的硬件电路及软件程序是正确的，满足设计要求。
关键词：电机转速测量；霍尔传感器；单片机；89C51；LCD液晶显示Abstract：The principles of motor speed measurements with hall sensor was described in this article and DC motor speed measurement system which is based on AT89C51 was designed, and the corresponding hardware circuit designs was also completed accordingly. The hall sensor is connected with crankshaft by coaxial junction. Every revolution of the crankshaft will generate a certain amount of pulses whose amplitude is 12v. The opto-coupler turns these certain amount of pulses into 5-amplitude count impulse. The motor speed can be measured by controlling the time. In the design of display circuit, the number of motor speed is displayed in LCD directly through 1602. The motor speed measurement system and the hardware circuits, display circuit function are debugged to cooperate with the software to display and alarm users. Combination of hardware circuit design, softwares were designed by a modular approach using C51 program, such as the motor speed measurement module, alarm module, display module etc., All these programs were simulated through PROTEUSE.The simulation results have proved that the hardware circuits design and software program is correct, and the system can meet the designing requirement completely.Key WordS: Motor Speed Measurement; Hall Sensor; Microcomputer; 89C51；LCD正文根据霍尔效应，人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。
AT89C51单片机频率计的设计摘要基于在电子领域内,频率是一种最基本的参数,并与其他许多电参量的测量方案和测量结果都有着十分密切的关系。
由于频率信号抗干扰能力强、易于传输，可以获得较高的测量精度。
因此,频率的测量就显得尤为重要，测频方法的研究越来越受到重视。
频率计作为测量仪器的一种，常称为电子计数器，它的基本功能是测量信号的频率和周期频率计的应用范围很广,它不仅应用于一般的简单仪器测量,而且还广泛应用于教学、科研、高精度仪器测量、工业控制等其它领域。
随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片机的出现和发展，使传统的电子侧量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面都发生了巨大的变化，形成一种完全突破传统概念的新一代侧量仪器。
频率计广泛采用了高速集成电路和大规模集成电路，使仪器在小型化、耗电、可靠性等方面都发生了重大的变化。
目前,市场上有各种多功能、高精度、高频率的数字频率计,但价格不菲。
为适应实际工作的需要,本次设计给出了一种较小规模和单片机(AT89C51)相结合的频率计的设计方案,不但切实可行,而且体积小、设计简单、成本低、精度高、可测频带宽，大大降低了设计成本和实现复杂度。
频率计的硬件电路是用Ptotues绘图软件绘制而成，软件部分的单片机控制程序，是以KeilC做为开发工具用汇编语言编写而成，而频率计的实现则是选用Ptotues仿真软件来进行模拟和测试。
关键词：单片机；AT89C51；频率计；汇编语言选题的目的意义数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。
其基本原理就是用闸门计数的方式测量脉冲个数。
频率是单位时间（ 1s ）内信号发生周期变化的次数。
如果我们能在给定的 1s 时间内对信号波形计数，并将计数结果显示出来，就能读取被测信号的频率。
数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数，将其换算后显示出来。
目录1、设计背景 (1)2、欲实现功能 (3)3、系统硬件设计 (4)3.1系统框图及测速原理 (4)3.2单片机AT89C52 (5)3.3 OPTC光电断续器 (6)3.4 液晶显示LM016L (7)3.5 三端稳压集成器LM7805 (8)3.6电源 (8)4 、软件设计 (9)4.1 程序流程图 (9)4.2 C语言编程 (9)5 、系统仿真及调试 (10)6 、元器件清单 (11)7 、结语 (11)8 、附录 (13)附录1 实验仿真电路 (13)附录2 源程序 (14)9 、参考文献 (23)10 、致谢 (24)内容摘要随着居民生活水平的不断提高，家用轿车开始普及为人们娱乐、休闲代步的工具。
汽车测速仪能够满足人们最基本的需求，让人们能清楚地知道当前的速度、里程、时间等物理量。
以便做出判断和采取必要的措施，以防止交通事故的发生。
测速仪作为汽车最基本、最重要的部件之一，在汽车的运行过程中起着至关重要的作用。
一个性能良好、测量精确、稳定的测速系统，从某种意义上说，直接影响着汽车乃至司乘人员的生命安全。
本论文主要阐述一种基于光电传感器的汽车测速仪的设计。
以 AT89C52 单片机为核心，OPTC 光断续器测转数，实现对汽车速度、时间的测量统计，并能将汽车的里程数及速度信息送单片机，并通过单片机输出驱动信号，用LCD实时显示。
文章详细介绍了汽车测速仪的硬件电路和软件设计。
硬件部分利用光电传感器组件将汽车每转一圈的脉冲数传入单片机系统，然后单片机系统将信号经过处理送显示。
软件部分用C语言进行编程，采用模块化设计思想。
该系统硬件电路简单，子程序具有通用性，完全符合设计要求。
关键词：速度；时间；光断续器；单片机；LCD显示The car speedometer design based on the AT89C51ABSTRACTWith the developing of people’s life, the car is becoming the universal tool of transportation and substitute for walking and becoming the first choice of entertainment and exercising. The car speedometer can fulfill the basic need of people’s life, so that they can learn the speed、the mileage 、the time of the car. For that people could take some necessary measures in case of any accident happened by a dangerous speed. As one of the most basic and important part of a ca r, speedometer is taking an important role during the car’s running. To some extent, an accurate and stable speedometer has a effect on the driver’s life directly.In this paper, the car speedometer design based on the photoelectric sensor element is elaborated. By AT89C52 as kernel, using photoelectric sensor element to measure revolution, the measure and statistic are achieved. The car speed can be displayed on LCD. In this article, the hardware circuit and software design of car speedometer instrument are introduced in detail. About the hardware, the pulse number is transmitted of one cycle of the car into Single Chip Microcomputer system. Then the signal processed by Single Chip Microcomputer system is sent to display scream. About the software, in C language; the program is designed in the mode of modules. The system has simple hardware, common sub-program, and meets the demand of design.KEY WORDS:Mileage / speed; Time；temperature；photoelectric sensor element; Single chip microcomputer; LCD基于AT89C51的LCD数字测速仪1设计背景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，尤其是对出行的要求。
汽车在中国普遍作为代步工具，对于忙碌的现代人来说，无疑是一种较好的省时方法。
现代社会的快速发展，中国经济的快速增长，社会上机动车拥有量也急速增多。
根据统计资料表明，未来机动车增长趋势不会下降，小汽车进入寻常百姓家，给人们生活带来极大的便利。
但是，在追求省时、舒适的同时，安全也日益成为人们关注的焦点。
交通事故频发，又给人们的生活增添了烦恼和不幸。
据调查，每100例交通事故中，由于超速行驶造成的占60％以上，正所谓十次事故九次快！而且凡是由于超速所导致的交通事故，大部分都是恶性事故，对司乘人员造成严重伤害。
因而作为汽车的必要组成部分之一，测速系统扮演着举足轻重的作用。
已经成熟的测速方式中，光电式传感器较其他的具有有以下优点：1、检测距离长：如在对射型中保留10m以上的检测距离，便能实现其他检测手段(磁性、超声波等)无法检测的距离。
2、对检测物体的限制少：由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不象接近传感器等将检测物体限定在金属，它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。
3、响应时间短：光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。
4、分辨率高：能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。
也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。
5、可实现非接触的检测：可以无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。
因此，传感器能长期使用。
6、可实现颜色判别通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。
利用这种性质，可对检测物体的颜色进行检测。
7、便于调整：在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的，便于对检测物体的位置进行调整。
光电传感器是以光电效应为基础，将光信号转换为电信号的传感器。
光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。
它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
所谓光电效应，即是当用光照射物体时，物体受到一连串具有能量光子的轰击，于是物体材料中的电子吸收光子能量而发生的相应的电效应，如电导率变化、发射电子或产生电动势等。
通常将光电效应分三类:其一，光照在光电材料上，材料表面的电子吸收能量，若电子吸收的能量足够大时，电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间，从而改变光电子材料的导电性，这种现象称为外光电效应。
基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等。
其二，当受到光照射时，吸收电子能量，其电阻率降低的导电现象称为光导效应。
它属于内光电效应，这种光电元件有光敏电阻等。
其三，在光线作用下能使物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应。
据此效应制造的光电器件有光电池，光电二极管，管控晶闸管和光耦合器等。
光电传感器一般由三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路，如图1所示，发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管，光束不间断地发射。
接收器有光电二极管、光电三极管等。
在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。
在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维，三角反射板是结构牢固的发射装置。
它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。
它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。
图1 光电器件原理图光电传感器是一种依靠被测物与光电元件和光源之间的关系，来达到测量目的的，因此光电传感器的光源扮演着很重要的角色，光电传感器的电源要是一个恒光源，电源稳定性的设计至关重要，电源的稳定性直接影响到测量的准确性，常用光源有以下几种：1、发光二极管：它是一种把电能转变成光能的半导体器件。
它具有体积小、功耗低、寿命长、响应快、机械强度高等优点，并能和集成电路相匹配。
因此，广泛地用于计算机、仪器仪表和自动控制设备中。
2、丝灯泡：这是一种最常用的光源，它具有丰富的红外线。
如果选用的光电元件对红外光敏感，构成传感器时可加滤色片将钨丝灯泡的可见光滤除，而仅用它的红外线做光源，这样，可有效防止其他光线的干扰。
3、激光：激光与普通光线相比具有能量高度集中，方向性好，频率单纯、相干性好等优点，是很理想的光源。
由光源、光学通路和光电器件组成的光电传感器在用于光电检测时，还必须配备适当的测量电路。
测量电路能够把光电效应造成的光电元件电性能的变化转换成所需要的电压或电流。
不同的光电元件，所要求的测量电路也不相同。
最近十年来，焊缝跟踪技术的研究、应用得到了飞速的发展，尤其是焊缝传感技术已从简单的机械接触、电磁感应转变为信息量更大、精确度更高的电弧传感、光电（视觉）传感等方式。
由于光电传感器具有反应速度快，精度高、分辨力高、可靠性好，体积小，重量轻、功耗低、便于集成、可实现非接触测量等优点，因而被广泛应用于军事、通讯、检测与工业自动控制等各个领域中。
