智能红外侧速系统的设计

　　1引言

　　在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，高精度和非接触测量往往给测量提出了高的要求。过去常用测速机、脉冲发生器、模拟变换器等测速方法，由于易受外界因素的影响，所以测量精度及测量场合的限制难以满足测量要求。红外光电传感器的工作原理，并在此基础上采用单片机进行计数测量，微机显示。这就为远程监测与监控提供了必要的手段。

　　2红外测速系统的组成

　　2.1汽车测速系统整体方案

　　如果以汽车为例传感器工作原理如图1所示。图1中虚线部分为红外测速传感器的组成图。该传感器由两对完全相同的红外发射装置、红外接收与处理装置组成。红外发射装置以一定频率f发射红外光。红外接收和处理电路将该频率的红外光转换成电信号并进行处理，输出信号经逻辑电路后转换成逻辑电平，来控制计数器。

　　逻辑功能是:当没有遮断该传感器时，两对红外接收与处理装置将接收到频率为f的红外光进行处理。输出A, B高电平，Y为低电平，计数器不能打开，反之，计数器开始工作;当汽车继续行驶遮断第2个红外传感器后，计数器开始工作，反之亦然。计数器的计数值为汽车通过该传感器两探头的时间。该传感器的逻辑表达式为:Y二AB，其真值表如表1所示。

　　为了防止汽车经过传感器两红外探头之间出现误动作，汽车的车长大于两传感器探头的安装距离S。设汽车行驶速度V (m/s)，计数器计数值为N，单片机主振频率为fo(Hz)，则汽车行驶速度为:V= fo/NXS (m/s)。已知fo, S, N，即可求出Vo

　　红外光电传感器输出控制信号控制门电路以实现对计数器的控制。要实现对运动物体的测速只要对计数器脉冲实现测量显示即可。

　　2.2红外传感器部分

　　2.2.1发射部分

　　如图2所示为红夕h}射装置的驱动电路，为降低太阳光、车灯等干扰源的影响，红外发光二极管采用脉冲直流驱动;555定时器构成多谐振荡器，提供频率和占空比一定的矩形波，驱动红外二极管VD; R为二极管限流电阻。接收部分采用专用接收集成电路，其工作中心频率与发射部分红外光频率相同。

　　2.2.2接收部分

　　接收部分采用专用红外接收集成电路，其工作中心频率与发射部分红外光频率相同。红外光电二极管接收调制红外光，进行光一电转换后，经专用红外接收集成电路处理得到高电平。信号处理电路将该电平进一步进行处理，以控制计数器正确计出汽车通过两红外探头的时间。该传感器接收部分对红外信号反应非常灵敏，必须良好屏蔽，防止红外反射光及其他红外信号的干扰，提高接收电路的抗干扰能力，防止误动作。