51單片機(jī)的光電計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)原理

1.前言 21世紀(jì)是信息時(shí)代，獲取信息，處理信息，運(yùn)用信息。傳感與檢測(cè)技術(shù)的重要性在于它是獲得信息并對(duì)信息進(jìn)行必要處理的基礎(chǔ)技術(shù)，是獲取信息和處理加工信息的手段，無(wú)法獲取信息則無(wú)法運(yùn)用信息。傳感與檢測(cè)技術(shù)是一門(mén)知識(shí)面廣、綜合程度高、實(shí)用性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程。它從傳感器的基本理論入手，著重講敘傳感器的結(jié)構(gòu)與感測(cè)原理，傳感器是一個(gè)二端口的裝置，不同的傳感器輸入-輸出特性不同，同一傳感器適應(yīng)不同的被測(cè)信號(hào)呈現(xiàn)的特性也有所不同。尤其當(dāng)被測(cè)信號(hào)為靜態(tài)信號(hào)時(shí)兩種狀態(tài)下，傳感器的輸入-輸出特性完全不同。感測(cè)技術(shù)在許多新技術(shù)、新器件里都有應(yīng)用，在課程安排上，以信息的傳感、轉(zhuǎn)換、處理為核心，從基本物理概念入手，闡述熱工量、機(jī)械量、幾何量等參數(shù)的測(cè)量原理及方法。光電式傳感器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的一種傳感器。它的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。這類(lèi)效應(yīng)大致可分為三類(lèi)。第一類(lèi)是外光電效應(yīng)，即在光照射下，能使電子逸出物體表面。利用這種效應(yīng)所做成的器件有真空光電管、光電倍增管等。第二類(lèi)是內(nèi)光電效應(yīng)，即在光線(xiàn)照射下，能使物質(zhì)的電阻率改變。這類(lèi)器件包括各類(lèi)半導(dǎo)體光敏電阻。第三類(lèi)是光生伏特效應(yīng)，即在光線(xiàn)作用下，物體內(nèi)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，此電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為光生電動(dòng)勢(shì)。這類(lèi)器件包括光電池、光電晶體管等。光電效應(yīng)都是利用光電元件受光照后，電特性發(fā)生變化。敏感的光波長(zhǎng)是在可見(jiàn)光附近，包括紅外波長(zhǎng)和紫外波長(zhǎng)。本課題利用 AT89C51單片機(jī)，探討一種簡(jiǎn)易光電計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)思路。

2 光電計(jì)數(shù)器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1.1方案選擇由于單片機(jī)所具有的特性，它特別適用于各種智能儀器儀表，家電等領(lǐng)域中，可以減少硬件以減輕儀表的重量，便于攜帶和使用，同時(shí)也可能低存本，提高性能價(jià)格之比。該光電計(jì)數(shù)器選用 MCS-51系列單片機(jī)的 AT89C51芯片，該系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)下圖2.1所示：