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1、-邮电大学实 验 报 告课程名称：光电系统嵌入式开发与应用实验院系名称：电子工程学院光电子技术系学生：郭欣27专业名称：光电信息科学与工程班 级：光电1308指导教师：余娟时间：2015年 月 日至2015年 月 日实验三：红外报警系统一、 实验目的1、 了解发光二极管的具体应用；2、练习自拟简单的光电系统试验； 3、了解主动式和被动式光电报警系统设计原理； 4、利用单片机进展数据采集与分析并进展声音和光报警。二、实验器材1、51开发板一套；2、TSAL6200为红外发光二极管；3、HS0038B红外一体化接收头。三、实验原理1、主动式红外报警 主动红外入侵报警器是由发射局部和接收局部组成，发
2、射局部是由发光源、光源驱动组成；接收局部是由光电传感器、放大器、信号处理器等局部组成。工作思路为：由接收局部中的红外光电传感器把光信号转换成电信号，经过电路处理后传给报是一种红外线光束遮挡型报警器，发射局部中的红外发光二极管在驱动的激发下，发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在0.80.95微米之间)，经过防区到达接收局部，构成了一条戒备线。正常情况下，接收局部收到的是一个稳定的光信号，当有人入侵该戒备线时，红外光束被遮挡，接收局部收到的红外信号发生变化，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。2、应用器件介绍发射局部和接收局部均采用单片机进展控制，红外发射和接收采用与红外
3、遥控一样的红外发射接器件。发射局部主要器件为TSAL6200，接收局部主要器件为HS0038B。（1） TSAL6200为红外发射二极管，波长为940nm。（2） HS0038B为一红外一体化接收头，其部接收红外信号频率为38kHz，周期约26s，它同时对信号进展放大、检波、整形得到TTL电平的编码信号，再送给单片机。管教图如下四、 实验步骤（一） 整体思路 1.无障碍物，不报警；2.出现障碍物，报警；3.障碍物离开，停顿报警；4.系统上电时有障碍物，应不报警，障碍物离开后应能正常工作；5.发射局部未上电，不报警，上电后应能正常工作。红外发射装置：由单片机控制局部和红外发射电路组成，红外发射电
4、路以红外发光二极管为核心。通过单片机控制红外发射电路是否发射红外信号，以及发射什么样的信号。红外接收装置：由单片机控制局部和红外接收电路组成。红外接收电路以红外一体化接收头HS0038为核心，实现红外光信号到电信号的转换。单片机局部实现红外信号的有无判断，以确定是否需要报警。二硬件设计： 1. 发射电路：其发射电路有多种设计方案，最简单就是就是通过单片机一IO口直接控制二极管一端，二极管另一端接地或者接电源，为了保护二极管，一般会串一个阻值较小的电阻。二极管一般有标定的工作电流，最好是设计的电路和二极管的工作电流一致。当然也可以让二极管工作在*些工作电流下以适应不同的工作距离。如图左1管脚接单
5、片机*一IO口，2脚接电源VCC。 发射电路 接收电路2.接收电路：Hs0038b可以直接和单片机相连，hs0038b的电源和地直接和单片机的电源和地相连，OUT连接单片机*一IO管脚。参考电路如上图右：3. 报警局部报警电路以蜂鸣器为核心，电路如下： 4.硬件连接图三软件设计：1.软件思想该系统软硬件设计主要遵循nec编码协议。该协议主要局部介绍如下：头码： 9ms高电平 + 4.5ms低电平 码0： 0.56ms高电平 + 0.56ms低电平 码1： 0.56ms高电平 + 1.68ms低电平 完毕位: 0.56ms高电平 发码顺序为先发低位再发高位 单键码 ：头码 + 16位系统码 +
6、8位数据码 + 8位数据码反码 连续键码发简码：9ms高电平 + 2.25ms低电平 + 完毕位 简码重复周期：108ms引导码 + 系统码16位+ 数据码8位+ 数据码反码8位+ 完毕码引导码由一个9ms的载波波形和4.5ms的关断时间构成地址碼共16bit,低8位在前，高8位在后8bit命碼及其反碼编码采用脉冲位置调制方式PPM，用脉冲之间的时间间隔来区分0和1。重复发送，如果第一次指传输結束后，还检测到该按键仍然按着，則每隔108ms重复发送一次，但代码变了，如下：载波频率为38KHz，占空比可以是1/3、1/4或者1/5,如以下图：完整波形：2. 发射局部3. 接收程序4.添加计数功能
7、每当报警一次，液晶显示器就显示一次，一直记录报警的次数，程序如下：while(1) if(TF0=1) sum+; while(TF0=1) Beep= 1; DelayMs(5); Beep= 0; DelayMs(5); DisplayOneChar(0, 0,W); DisplayOneChar(0, 1,A); DisplayOneChar(0, 2,R); DisplayOneChar(0, 3,N); DisplayOneChar(0, 4,I); DisplayOneChar(0, 5,N); DisplayOneChar(0, 6,G); DisplayOneChar(1, 0
8、,S);/以十进制显示sum值 DisplayOneChar(1, 1,U); DisplayOneChar(1, 2,M); DisplayOneChar(1, 3,=); DisplayOneChar(1, 4, sum/100%10+0*30);/显示十位数据 DisplayOneChar(1, 5, sum/10%10+0*30);/显示个位数据 DisplayOneChar(1, 6, sum%10+0*30);/显示个位数据 5.中断四、 本卷须知1、不要带电操作2、注意各个器件的正负极3、眼睛不要离红外二极管太近五、实验结果 当障碍物进入发射端与接收端之间时，蜂鸣器会发出警告，与
9、此同时，液晶显示屏上会显示障碍进入的次数即报警次数。六、 实验小结 在本次实验中，需要两个人进展合作，一个发射端，一个接收端，并且在原有的要求下添加了计数的功能，再次用到了液晶显示局部，对所用到的器件也有了新的认识，学习到了红外的根本知识，由于刚开场对实验目的不甚明了，导致在开场的时候并没有及时按照要求设计出来，在询问教师过后，经过计算编辑最终得到了预想中的实验结果，受益匪浅。光电系统嵌入式开发与应用实验实验考核记录表学生： 郭欣 *： 0513823827 班级：光电13082015 年 月 日小分原理操作功能报告质量纪律卫生评分备注评分标准5非常清晰非常熟练有新意非常好非常好时间4清晰熟练完成好好好3较清晰较熟练较好完成较好较好2不够清晰不够熟练根本完成不够好不够好1不清晰根本不会未完成不好不好0完全不懂完全不会完全未做未交未到分项值相加即为一次实验得分;各次实验分相加即为实验成绩小分原理操作功能报告质量纪律卫生评分备注实验一5颜色分辨实验43210实验二5红外测距实验43210实验三5红外报警实验43210实验四5红外遥控实验43210评阅教师：实验成绩：. z.
