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光電傳感技術(shù)范文第1篇

臨近衛(wèi)星的干擾主要分為上行衛(wèi)星與下行衛(wèi)星兩個(gè)方面對(duì)廣播電視信號(hào)傳播造成的干擾。對(duì)于上行臨近衛(wèi)星的干擾可以與上行衛(wèi)星運(yùn)行商進(jìn)行協(xié)商達(dá)成一致排除干擾；而對(duì)于下行臨近衛(wèi)星的干擾則需要通過地球站借助萬向圖對(duì)衛(wèi)星指向及性能進(jìn)行改善，從而改變臨近衛(wèi)星的功率而降低信號(hào)干擾。人為因素干擾。相對(duì)于其他廣播電視信號(hào)傳播干擾因素，人為因素是最普遍、影響較大的信號(hào)干擾因素。人為因素干擾主要是由于人的失誤造成的，其主要包括同級(jí)干擾、反級(jí)干擾與惡意干擾。對(duì)于人為因素干擾通過建立一套完整有效的操作人員管理制度與積極有效的應(yīng)急處理系統(tǒng)是完全可以避免的。

二、廣播電視信號(hào)傳播的抗干擾技術(shù)

1信號(hào)壓制抗干擾技術(shù)。對(duì)于信號(hào)壓制抗干擾技術(shù)主要包括加強(qiáng)上行信號(hào)、采用低增益轉(zhuǎn)發(fā)器、采用MCPC上行信號(hào)三種技術(shù)。運(yùn)用加強(qiáng)上行信號(hào)的方法主要是通過加強(qiáng)上行信號(hào)功率強(qiáng)度從而防止其他非法信號(hào)的干擾；采用MCPC上行信號(hào)則是取代單路單載波信號(hào)，同時(shí)有效的降低了用戶接收射頻信號(hào)的強(qiáng)度；采用低增益轉(zhuǎn)發(fā)器主要目的是控制增益的范圍值及最小值，增強(qiáng)抗干擾的能力。采用信號(hào)壓制抗干擾技術(shù)可以有效的傳播多路單載波信號(hào)，降低用戶接收射頻信號(hào)強(qiáng)度，增強(qiáng)廣播電視信號(hào)傳播抗干擾的能力。

2隔離抗干擾技術(shù)。對(duì)于該種技術(shù)主要包括頻率隔離抗干擾技術(shù)和信號(hào)處理隔離抗干擾技術(shù)。頻率隔離技術(shù)是指對(duì)上行信號(hào)頻率的改變來實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳播抗干擾的目的，即當(dāng)上行信號(hào)接受到干擾信號(hào)后，轉(zhuǎn)發(fā)器通過改變信號(hào)傳播頻率就可以有效地規(guī)避非法信號(hào)的干擾，同時(shí)也可以通過地面上行站改變信號(hào)的發(fā)射頻率，確保轉(zhuǎn)發(fā)器可以依照正確的指示進(jìn)行信號(hào)的接收與轉(zhuǎn)發(fā)；而信號(hào)處理隔離抗干擾技術(shù)則是對(duì)信號(hào)進(jìn)行加密或通過序列擴(kuò)頻裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)化，用戶對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行逆操作從而收到需要的廣播電視信號(hào)。

3空間隔離抗干擾技術(shù)。該種技術(shù)的核心是通過改變廣播電視信號(hào)傳播的覆蓋范圍來實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳播的抗干擾。①是信號(hào)傳播只對(duì)信號(hào)需求的合法范圍進(jìn)行信號(hào)覆蓋，有可能對(duì)信號(hào)進(jìn)行干擾的區(qū)域不進(jìn)行信號(hào)覆蓋；②是對(duì)人們需求的信號(hào)設(shè)定特定的波段與波長(zhǎng)，并對(duì)衛(wèi)星接收設(shè)備預(yù)先設(shè)定其只能接收該波段范圍內(nèi)的信號(hào)，對(duì)其他信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)屏蔽；③是增強(qiáng)信號(hào)接收區(qū)域邊緣信號(hào)的強(qiáng)度，這樣就可以有效的降低臨近信號(hào)對(duì)主要信號(hào)的干擾，從而達(dá)到廣播電視信號(hào)抗干擾的目的。

三、結(jié)語

光電傳感技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞：光電傳感器；自動(dòng)控制；技術(shù)

1 光電傳感器的種類

1.1 對(duì)射式

對(duì)射式傳感器是指分開放置傳感器與發(fā)射器，待發(fā)射器打開并發(fā)出紅外光以后，通常會(huì)經(jīng)過一段距離的傳輸，最后才能抵達(dá)接收器的所在位置，同時(shí)和接收器形成一個(gè)通路，當(dāng)設(shè)定的檢測(cè)對(duì)象經(jīng)過對(duì)射式光源傳感器的時(shí)候，檢測(cè)物體就會(huì)被光路所阻擋，接收器會(huì)馬上做出反應(yīng)，同時(shí)輸出一個(gè)開關(guān)的控制信號(hào)，通常情況下，經(jīng)過發(fā)射器發(fā)出的光束，只能跨越感應(yīng)距離一次，所以在使用環(huán)境中如粉塵污染較為嚴(yán)重的情況下，或者是室外應(yīng)用對(duì)射式光電傳感器都比較適合。

1.2 漫反射式

漫反射式的檢測(cè)頭內(nèi)部，也含有發(fā)射器及接收器，但其中并沒裝置反光板，通常情況接收器是不能夠接受到發(fā)射器發(fā)出的光，當(dāng)設(shè)定的檢測(cè)對(duì)象經(jīng)過漫反射式光源傳感器的時(shí)候，其光線就被檢測(cè)對(duì)象所遮擋，同時(shí)檢測(cè)對(duì)象會(huì)將光線折射回去，這時(shí)接收器就能夠接收到光信號(hào)，同時(shí)輸出一個(gè)開關(guān)的控制信號(hào)，這種光電傳感器基本上都使用在自動(dòng)沖水系統(tǒng)里。

1.3 反射式

在同一個(gè)接頭裝置的內(nèi)部中，裝置發(fā)射器、反光板以及接受器，在發(fā)射原理的作用下，發(fā)射器發(fā)出的光電會(huì)反射到接收器中，此種廣電控制就是光電板反射式的光電開關(guān)。一般狀態(tài)下，發(fā)射器會(huì)將所發(fā)射的光都是由反光板進(jìn)行反折射回去，這種情況是接收器可以接收到的，當(dāng)被檢測(cè)的物體被遮擋，那么接收器就不能接收到光路，開關(guān)就會(huì)起作用。

1.4 槽型傳感器

這種傳感器通常情況下也被稱作是U型光電開關(guān)，在其兩側(cè)裝有發(fā)射器和接收器，讓兩個(gè)儀器在平面上形成一個(gè)光軸，當(dāng)需要檢測(cè)的物體經(jīng)過U型傳感器時(shí)，光軸會(huì)被傳感器隔斷，此時(shí)，設(shè)置好的光電開關(guān)就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)對(duì)開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行輸出。這種光電開關(guān)的安全系數(shù)和穩(wěn)定性較之其他都很高，所以，在透明物體和半透明物體的檢測(cè)中經(jīng)常會(huì)使用。

1.5 光線式

光線式的光電傳感器實(shí)質(zhì)上就是用光纖將光源處的光連接到監(jiān)測(cè)點(diǎn)，連接過去的光會(huì)和檢測(cè)的物體產(chǎn)生作用，對(duì)光的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改變，讓檢測(cè)物體都能檢測(cè)到該位置的光源信號(hào)，從而演變成了光線式光電開關(guān)。

2 光電傳感器的優(yōu)勢(shì)

2.1 檢測(cè)距離較一般傳感器長(zhǎng)

相對(duì)于其他的檢測(cè)手段，光電傳感器的檢測(cè)距離相對(duì)大一些，如對(duì)射型保留大于十米的檢測(cè)距離，可以實(shí)現(xiàn)一般傳感器都不能達(dá)到的檢測(cè)距離。

2.2 種類較多

光電傳感器對(duì)待檢測(cè)物體的限制相對(duì)較少，其檢測(cè)原理是利用待測(cè)物體的反光或者遮擋進(jìn)行檢測(cè)，所以待測(cè)物不局限于金屬，所有可以進(jìn)行光的反射的物體都可以被檢測(cè)，比如玻璃，木材。液體或者塑料，幾乎涵蓋了所有物體。

2.3 檢測(cè)時(shí)間短

光電傳感器在檢測(cè)的過程中，都是由電子原件進(jìn)行檢測(cè)，沒有機(jī)械性的工作時(shí)間，光電的速度非常快，所以檢測(cè)響應(yīng)的時(shí)間就非常短。

2.4 分辨率高

可以通過高級(jí)設(shè)計(jì)技術(shù)，讓光束集中在一個(gè)小區(qū)域，或者一個(gè)光點(diǎn)，通過構(gòu)成特殊受光的一種光學(xué)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)高分辨率，在進(jìn)行微笑無題的檢測(cè)時(shí)，可以減少誤差，精確檢測(cè)位置。

2.5 非機(jī)械性接觸

對(duì)物體進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，傳統(tǒng)的檢測(cè)方式可能要接觸被測(cè)物，對(duì)檢測(cè)結(jié)果的精確度造成影響，但是光電檢測(cè)不會(huì)接觸被測(cè)物，從而保證被測(cè)物在檢測(cè)的過程中完好無損，延長(zhǎng)使用壽命。

2.6 進(jìn)行顏色的判別

不同顏色的光的反射率和吸收率是不同的，利用光電傳感器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以通過檢測(cè)物的反射率和吸收率來計(jì)算出物體的顏色，可以判定顏色是否合格和顏色的差異。

2.7 便于調(diào)整

在對(duì)可視光的投射過程中，進(jìn)行投光的光束是可視光，可以方便工作人員對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)。

3 光電傳感器在自動(dòng)控制中的具體應(yīng)用

3.1 自動(dòng)印刷

在印刷的過程中使用反射式的光電傳感器進(jìn)行開關(guān)的設(shè)置，可以對(duì)印刷機(jī)的斷紙工作，在印刷時(shí)，紙帶處于正常工作的狀態(tài)，反射式傳感器就可以將反射回來的光檢測(cè)到，通過信號(hào)判別是否有紙帶的不正常或是有斷紙的情況發(fā)生。若是反射器接收不到發(fā)射的信號(hào)，那么可能紙帶的情況不正常，這時(shí)工作人員就可以采取相應(yīng)的措施，將印刷裝置離壓，機(jī)器停止工作。使用光電傳感器還可以對(duì)單張紙進(jìn)行檢測(cè)，使用透射式的方式，檢測(cè)在印刷的過程中，紙張的厚薄對(duì)光的通透是有一定影響的，在紙張通過光電傳感器時(shí)，電路保持在通路的狀態(tài)中，在后續(xù)經(jīng)過互鎖，離壓和離水等工序，印刷機(jī)會(huì)逐漸降低運(yùn)轉(zhuǎn)速度，完成單張紙的膠印工作。

3.2 光電色質(zhì)的檢測(cè)

在對(duì)光電色質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，最開始的應(yīng)用是分選方面，或者是糧食加工方面，例如在進(jìn)行糧食的分選時(shí)，根據(jù)顏色進(jìn)行分類就要使用到光電傳感器。在被測(cè)物中，不同的材質(zhì)有著不同的光學(xué)特性，光電技術(shù)就是根據(jù)這些差異性進(jìn)行工作，將顆粒物中不同顏色的糧食進(jìn)行分類處理，機(jī)器種類有大米色選機(jī)或是雜糧色選機(jī)等。進(jìn)行產(chǎn)品的包裝之前，可以先應(yīng)用色選機(jī)對(duì)糧食進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)被測(cè)物的顏色有差異時(shí)，就會(huì)接通電源，使用壓縮空氣將顏色有差異的物品分離。

3.3 光電轉(zhuǎn)速傳感器

在檢測(cè)之前，我們可以在待檢測(cè)的轉(zhuǎn)軸上安裝一個(gè)轉(zhuǎn)速調(diào)制盤，在盤上打一個(gè)小孔，這時(shí)，白熾燈的光在轉(zhuǎn)速盤的另一面產(chǎn)生了恒定光，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到檢測(cè)要求的時(shí)候，這些恒定光就會(huì)達(dá)到光敏二極管，形成光電轉(zhuǎn)換器。此時(shí)，這些光和發(fā)光二極管之間若是存在遮擋，光電傳感器就會(huì)進(jìn)行低電平輸出，也就是一個(gè)脈沖。若是在光電傳感器的尾部加一個(gè)電動(dòng)機(jī)，在尾部裝置一個(gè)多孔的電動(dòng)轉(zhuǎn)盤，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中就會(huì)形成很多的脈沖，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，就會(huì)得到轉(zhuǎn)速。

3.4 自動(dòng)門的傳感設(shè)置

將光電傳感器在地鐵或電梯的自動(dòng)門中加以運(yùn)用。分別將發(fā)射器和接收器裝置在對(duì)射距離內(nèi)，調(diào)整好高度和位置，對(duì)光軸上的直徑大于三十毫米的不透明物體進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)乘客或是大件物品遮擋住了光線，接收器就接收不到信號(hào)，將物體判定為障礙，同時(shí)門不會(huì)關(guān)閉并發(fā)出信號(hào)。在設(shè)置的過程中，將不同組別的傳感器發(fā)射信號(hào)調(diào)制不同的頻率，以免相互影響。

4 結(jié)束語

綜上所述，對(duì)光電傳感器的N類進(jìn)行了介紹，后文分析了光電傳感器的主要優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用范圍，對(duì)光電傳感器在自動(dòng)控制方面的應(yīng)用進(jìn)行了舉例介紹。信息時(shí)代的背景下，光電傳感器已經(jīng)成為了自然和生產(chǎn)中不可或缺的一項(xiàng)技術(shù)手段，推動(dòng)了我國的科技發(fā)展，為我國的科技事業(yè)發(fā)揮了重要的作用。相對(duì)其他檢測(cè)方式，光電傳感器在自動(dòng)控制中精度高，形式多樣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，相信在全行業(yè)的共同努力下，光電傳感器會(huì)愈發(fā)先進(jìn)，使用范圍也愈發(fā)廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1]張敏.自動(dòng)控制中光電傳感器的應(yīng)用探討[J].大科技，2014（16）：343-344.

[2]鄧建云.光電傳感器在自動(dòng)控制中的應(yīng)用[J].電子世界，2012（9）：159-160.

光電傳感技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品成熟度；市場(chǎng)適用度；主成分分析法；TOPSIS模型；產(chǎn)品綜合成熟度

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.190

1 問題背景

近三年以來，國內(nèi)企業(yè)紛紛提出企業(yè)轉(zhuǎn)型。特別是高能行業(yè)新一輪重組形勢(shì)明朗后，國內(nèi)許多企業(yè)一方面加快自身的融合重組進(jìn)程，另一方面也集中優(yōu)勢(shì)資源，加快了向綜合信息服務(wù)轉(zhuǎn)型目標(biāo)邁進(jìn)的步伐。企業(yè)轉(zhuǎn)型的出發(fā)點(diǎn)是以客戶為中心、以市場(chǎng)為導(dǎo)向，但真正面向客戶和市場(chǎng)提供的產(chǎn)品服務(wù)，所以產(chǎn)品成為企業(yè)轉(zhuǎn)型成功與否的關(guān)鍵[1]。

2 數(shù)據(jù)處理

通過前往宜昌東方微磁科技有限責(zé)任公司實(shí)地調(diào)研，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)樣表、模型，對(duì)所取樣表數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2.1 在標(biāo)準(zhǔn)化程度方面

國內(nèi)外專家對(duì)GMR的標(biāo)準(zhǔn)化程度略有區(qū)別，如圖1所示。本文選取的是國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化程度來進(jìn)行評(píng)估。

2.2 維護(hù)支撐與客戶服務(wù)數(shù)據(jù)處理

通過市場(chǎng)調(diào)研與實(shí)際考察，得出了部分維護(hù)支撐和客戶服務(wù)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理，如圖2所示。

3 模型的建立

3.1 產(chǎn)品綜合成熟度的定義

產(chǎn)品綜合成熟度的評(píng)價(jià)是在產(chǎn)品成熟度和市場(chǎng)適用度兩個(gè)方面的綜合評(píng)價(jià)[3]。產(chǎn)品成熟度評(píng)價(jià)包括標(biāo)準(zhǔn)化程度、產(chǎn)品功能、維護(hù)支撐與客戶服務(wù)[4]；市場(chǎng)適用度即運(yùn)用試用和試銷的環(huán)節(jié)，關(guān)注產(chǎn)品的品牌認(rèn)可程度、資費(fèi)水平、營銷策略與渠道的有效性、客戶滿意度評(píng)價(jià)。

3.2 產(chǎn)品成熟度評(píng)價(jià)

產(chǎn)品成熟度評(píng)價(jià)應(yīng)加權(quán)綜合考慮如下7項(xiàng)關(guān)鍵要素。

（1）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度。我們知曉了公司GMR行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)分別為：

以國際標(biāo)準(zhǔn)為主，故根據(jù)建議，決定將國內(nèi)和國外兩者比例分別定為：0.2和0.8。

（2）產(chǎn)品維護(hù)支撐與客戶服務(wù)。一是產(chǎn)品屬地化支撐體系；二是客服培訓(xùn)和權(quán)限。

（3）市場(chǎng)適用度評(píng)價(jià)。選取了部分區(qū)域進(jìn)行的試用試銷環(huán)節(jié)完成，并從市場(chǎng)和客戶角度對(duì)產(chǎn)品綜合成熟度評(píng)價(jià)的部分結(jié)果再次驗(yàn)證。

（4）品牌認(rèn)可程度。具體包括客戶對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)知度和美譽(yù)度等。

（5）資費(fèi)水平。關(guān)注三點(diǎn)：一是價(jià)格認(rèn)可度；二是性價(jià)比認(rèn)可；三是價(jià)格同行業(yè)。

（6）營銷策略與渠道的有效性。營銷渠道有網(wǎng)絡(luò)和實(shí)體平臺(tái)；而策略有宣傳策略。

（7）客戶滿意度評(píng)價(jià)。一是客戶對(duì)產(chǎn)品的價(jià)值感知；二是客戶忠誠度。

4 模型算法的設(shè)計(jì)――TOPSIS算法

4.1 模型的確立

權(quán)重向量要滿足使對(duì)象與正理想解的加權(quán)向量值之間偏差最小，與負(fù)理想解的加權(quán)向量值偏差達(dá)到最大，故建立的模型為：

其中，約束條件一：各個(gè)權(quán)重不小于0，即

約束條件二：各個(gè)權(quán)重的總和為1，即

4.2 計(jì)算綜合得分

（1）對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

（2）計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣，相關(guān)系數(shù)矩陣。

（3）計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值及對(duì)應(yīng)的特征向量，由特征向量組成新的指標(biāo)變量，選擇個(gè)主成分，計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值。

1）計(jì)算特征值的信息貢獻(xiàn)率，稱為主成分的信息貢獻(xiàn)率。

2）計(jì)算綜合得分，其中為標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值，從而進(jìn)行評(píng)價(jià)。

5 模型結(jié)果分析與處理

5.1 結(jié)果分析

通過編寫相關(guān)程序，計(jì)算得到了產(chǎn)品成熟度評(píng)分為8.9，市場(chǎng)適用度評(píng)分為7.0。

公司的產(chǎn)品功能打分達(dá)到了9.8分，看出公司的產(chǎn)品功能在產(chǎn)品成熟度方面表現(xiàn)很成熟，也說明了該公司的產(chǎn)品技術(shù)方面已經(jīng)過硬。

公司的品牌認(rèn)可度打分達(dá)到了8.8分，看出公司的品牌在該領(lǐng)域內(nèi)還是比較出名的，認(rèn)可度比較高。資費(fèi)水平、營銷策略與渠道、客戶滿意度打分不是特別高。

5.2 產(chǎn)品成熟度評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)用

通過對(duì)產(chǎn)品成熟度的評(píng)價(jià)結(jié)果分析，主要有以下三種情況：

（1）當(dāng)產(chǎn)品成熟度得分時(shí)，說明產(chǎn)品優(yōu)秀，應(yīng)加快推廣或盡快進(jìn)入試銷環(huán)節(jié)。

（2）當(dāng)產(chǎn)品成熟度得分時(shí)，說明產(chǎn)品有待進(jìn)一步提高，應(yīng)由市場(chǎng)和產(chǎn)品研發(fā)部門，重新研究論證，并限期完善產(chǎn)品。

（3）當(dāng)產(chǎn)品成熟度得分時(shí)，說明產(chǎn)品存在重大問題，應(yīng)由市場(chǎng)、客戶和產(chǎn)品研發(fā)部門，重新評(píng)判是否繼續(xù)完善產(chǎn)品。

故只有評(píng)價(jià)結(jié)果的產(chǎn)品才能進(jìn)入試用試銷環(huán)節(jié)。市場(chǎng)適用度評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)用與上述類似。

6 成熟度分析

產(chǎn)品綜合成熟度的量化評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展與客戶市場(chǎng)反應(yīng)的有機(jī)統(tǒng)一，解決了長(zhǎng)期困擾我國企業(yè)的新產(chǎn)品開發(fā)有效評(píng)價(jià)的難題，將對(duì)企業(yè)改進(jìn)產(chǎn)品、完善市場(chǎng)策略、進(jìn)而提高新產(chǎn)品的市場(chǎng)成功率起到?jīng)Q定性的推動(dòng)作用。

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光電傳感技術(shù)范文第4篇

智能循跡小車采用光電傳感器識(shí)別白色路面的黑色軌跡導(dǎo)引線，本文采用AT89C51作為核心控制器，利用紅外發(fā)射對(duì)管實(shí)現(xiàn)對(duì)軌跡的檢測(cè)，并將軌跡信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)被單片機(jī)進(jìn)行處理和分析，采用PID算法進(jìn)行電機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制，實(shí)現(xiàn)小車前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)的功能，該系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，可靠性高。

【關(guān)鍵詞】循跡 智能控制 單片機(jī) 光電傳感器

電子技術(shù)的發(fā)展，使得智能控制系統(tǒng)越來越多的走入生活和生產(chǎn)，智能控制產(chǎn)品在導(dǎo)航、運(yùn)輸、生活生產(chǎn)等有了廣泛的應(yīng)用。智能循跡小車融合了機(jī)械控制、電子系統(tǒng)、傳感技術(shù)等各方面的技術(shù)于一體，具有識(shí)別、判斷等智能機(jī)制，在發(fā)揮著越來越重要的作用。本文采用AT89C51作為核心控制處理器，結(jié)合光電傳感器設(shè)計(jì)了能夠自動(dòng)尋找判斷白色路面的黑色軌跡的自動(dòng)循跡小車。

1 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用AT89C51作為核心控制器，利用紅外傳感器發(fā)射和接收信號(hào)，并對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)路面顏色的自動(dòng)識(shí)別，并通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)來控制小車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和后轉(zhuǎn)等動(dòng)作。系統(tǒng)采用5路紅外傳感器，每一路發(fā)送和接受一個(gè)信號(hào)，用來識(shí)別路面的黑色導(dǎo)引線，并判斷小車輪子所在的位置。單片機(jī)在接收到相應(yīng)信號(hào)后，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的算法進(jìn)行分析和判斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)小車左右車輪的分別控制。

2 系統(tǒng)電路模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要使用的電路模塊有光電傳感器電路模塊、單片機(jī)控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊等。

2.1 光電傳感器模塊

光電傳感器利用不同地面顏色對(duì)光線反射情況的不同，實(shí)現(xiàn)對(duì)白色路面和黑色導(dǎo)引線的區(qū)分，這種方法穩(wěn)定性好、靈敏度高、受外界干擾較小，適合絕大部分的工作環(huán)境。光電傳感器按照一字型均勻排列，在小車運(yùn)行時(shí)，使光電傳感器處于黑色導(dǎo)引線上方位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)白色路面和黑色導(dǎo)引線的檢測(cè)。

2.2 單片機(jī)控制模塊

單片機(jī)控制模塊采用AT89C51作為核心控制處理器，只需要連接簡(jiǎn)單的電路便可以進(jìn)行正常工作，電路主要有晶振電路，電源電路等。整個(gè)系統(tǒng)中不同電路模塊需要的工作電壓和電流容量各不相同。單片機(jī)控制其需要提供5V的工作電壓，電機(jī)運(yùn)行需要的的電壓為9V，采用LM7805將外部9V電源轉(zhuǎn)換為5V為單片機(jī)控制器提供電源。

2.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊

小車電機(jī)采用直流電機(jī)，控制方法簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)電路采用L298N作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，L298N是SGS公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。是一種二相和四相電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)器，即內(nèi)含二個(gè)H橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的電機(jī)。該芯片能承受較高電壓和電流，可以直接對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，中間無需外接任何隔離電路。利用單片機(jī)I/O口控制L298N芯片控制端電平，可以實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)轉(zhuǎn)向和起停等動(dòng)作，在速度控制方面可以采用PWM調(diào)速的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度的控制。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在智能循跡小車控制的過程中，需要選擇合理的控制方法實(shí)現(xiàn)對(duì)小車電機(jī)轉(zhuǎn)向的控制，本系統(tǒng)采用PID算法實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)控制功能。

智能循跡小車采用排列的5個(gè)光電傳感器作為信號(hào)采集系統(tǒng)，在采集后將信息傳遞給單片機(jī)控制器，每個(gè)光電傳感器收集一個(gè)狀態(tài)信息，共有5位狀態(tài)信息，分別工作單片機(jī)I/O口傳入單片機(jī)共后續(xù)處理和分析使用。

PID算法是控制策略算法，算法簡(jiǎn)單，魯棒性好被廣泛應(yīng)用在自動(dòng)控制領(lǐng)域。本系統(tǒng)采用PID增量式算法實(shí)現(xiàn)對(duì)小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的控制。在增量式算法中比例項(xiàng)與積分項(xiàng)的符號(hào)有以下關(guān)系：如果被控量繼續(xù)偏離給定值，則這兩項(xiàng)符號(hào)相同，而當(dāng)被控量向給定值方向變化時(shí)，則這兩項(xiàng)的符號(hào)相反。

系統(tǒng)通過對(duì)路面顏色信息的采集，實(shí)現(xiàn)不同狀態(tài)量的存儲(chǔ)與對(duì)比分析。當(dāng)光電傳感器偏離黑色導(dǎo)引線的狀況下，算法會(huì)發(fā)現(xiàn)傳感器收集數(shù)據(jù)不滿足小車運(yùn)行路線需求，進(jìn)而控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)，使小車進(jìn)入正常的軌跡中。若是遇到黑色導(dǎo)引線轉(zhuǎn)彎，則控制左右電機(jī)進(jìn)行不同方向或速度的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)小車轉(zhuǎn)彎的動(dòng)作。若是遇到交叉導(dǎo)引線的情況，則設(shè)定小車直行，直到交叉導(dǎo)引線結(jié)束，結(jié)束后如果存在黑色導(dǎo)引線信號(hào)，則按照導(dǎo)引線控制繼續(xù)運(yùn)行，如果是遇到無黑色導(dǎo)引線，則讓小車后退并進(jìn)行一定方向的偏轉(zhuǎn)，直到循跡到黑色導(dǎo)引線。通過這樣的設(shè)定會(huì)判斷道路交叉情況和小車與道路垂直運(yùn)行兩種情況并進(jìn)行正確處理。

4 系統(tǒng)測(cè)試

系統(tǒng)測(cè)試采用白色地面和黑色導(dǎo)引線的方式進(jìn)行，黑色導(dǎo)引線寬度小于光電傳感器排列的間距，測(cè)試表明，在日常光照條件下，小車能夠正常執(zhí)行前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)各項(xiàng)任務(wù)。

在直行道路上工作時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換較好，在彎道運(yùn)行時(shí)，小車相應(yīng)花費(fèi)的時(shí)間要長(zhǎng)一些。導(dǎo)致這個(gè)現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是由于彎道的曲率變化給小車的循跡調(diào)整帶來了比較大的影響，對(duì)應(yīng)消耗的調(diào)整時(shí)間也比起于直道的測(cè)試過程要長(zhǎng)些。

5 總結(jié)

智能循跡小車在通過光電式傳感器采集路面信息后，經(jīng)過單片機(jī)微處理器進(jìn)行信號(hào)的分析與處理，控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)方向和速度的控制。該系統(tǒng)經(jīng)擴(kuò)展后可以應(yīng)用在運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、交通控制甚至深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域，能夠有效提升相應(yīng)的自動(dòng)控制水平，對(duì)生產(chǎn)效率的提升具有較好的效果。

參考文獻(xiàn)

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光電傳感技術(shù)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】光電傳感器 光電效應(yīng)

1 光電效應(yīng)

光電器件之所以能感受光，是因?yàn)樗哂泄怆娦?yīng)，光電效應(yīng)是指物體吸收光之后產(chǎn)生電特性變化的物理現(xiàn)象，大多數(shù)光電控制應(yīng)用的傳感器。光電效應(yīng)可以分成三類：外光效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。

（1） 外光電效應(yīng)。在光線作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面并向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)，也稱光電發(fā)射效應(yīng)。逸出來的電子稱為光電子。根據(jù)該效應(yīng)制成的光電器件有光電管、光電倍增管、光電攝像管等。

（2） 內(nèi)光電效應(yīng)。在光線作用下，物體內(nèi)部釋放出電子，但這些電子并不逸出物體表面，仍然留在物體內(nèi)部，從而使物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)。

（3）光生伏特效應(yīng)。物體在光線照射下產(chǎn)生帶有方向的電動(dòng)勢(shì)稱為光生伏特效應(yīng)。根據(jù)該效應(yīng)制成的光電器件有光電池、光電二極管、光電三極管和光電晶閘管等。

2 光電器件及其特性

2.1 光敏電阻

（1）工作特性。光敏電阻是一種利用內(nèi)光電效應(yīng)制成的光電器件，常用的制作材料為硫化鎘、硒化物等材料，目前生產(chǎn)的光敏電阻主要由硫化鎘制成。它沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)即可施加直流電壓，也可以施加交流電壓。無光照時(shí)，阻值很大，回路中的電流很小；當(dāng)光敏電阻受到一定范圍波長(zhǎng)光照時(shí)，阻值急劇減小，回路中電流迅速增大。光照越強(qiáng)，亮電阻越小，亮電流越大。

（2）主要參數(shù)。a. 暗電阻、暗電流。光敏電阻在無光照射、全暗條件下，經(jīng)一定時(shí)間穩(wěn)定后，測(cè)得的電阻值稱為暗電阻，阻值在1-100MΩ ，此時(shí)流過的電流稱為暗電流。b. 亮電阻、亮電流。光敏電阻在受到某一光照射下的電阻值稱為亮電阻，阻值大約在幾千歐姆以內(nèi)，此時(shí)流過的電流稱為亮電流。

（3） 基本特性。伏安特性。在一定的光照下，光敏電阻兩端的電壓與光電流之間的關(guān)系。由圖1可知，光電二極管在光照情況下，光電流保持恒定值。

2.2 光電二極管和光電三級(jí)管

（1）光電二級(jí)管。光電二級(jí)管同普通二極管一樣，也是非線性半導(dǎo)體器件，但在結(jié)構(gòu)上光電二極管有著特殊之處，它的外殼頂部由透明材料制成，裝在頂部的PN結(jié)可以直接受到光的照射。光電二極管在電路中通常處于反向偏置狀態(tài)。當(dāng)無光照射時(shí)，反向電阻很大，反向電流很小；當(dāng)有光照射在PN結(jié)上時(shí)，光子打在PN結(jié)附近，使PN結(jié)附近產(chǎn)生光生電子―空穴對(duì)，它們?cè)赑N結(jié)處的內(nèi)電場(chǎng)作用下定向運(yùn)動(dòng)，形成光電流，光照度越大，光電流越大，數(shù)值大約是截止?fàn)顟B(tài)時(shí)光電流的1000倍。因此，光電二極管在不受光照射時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)，受光照射時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。

（2）光電三極管。它與普通三極管很相似，具有兩個(gè)PN結(jié)，有PNP型與PNP型兩種。不同之處是光電三極管必須有一個(gè)對(duì)光敏感的PN結(jié)作為感光面，一般用集電結(jié)作為受光區(qū)，因此，光電三極管相當(dāng)于一個(gè)在基極和集電極之間接有光電二極管的普通三極管。

2.3 光電池

（1）工作原理。光電池也稱太陽能電池或光伏電池，是一種直接將光能轉(zhuǎn)換為電能的光電器件。光電池在有光線作用時(shí)，實(shí)際上就是電源。光電池的工作原理基于光生伏特效應(yīng)。它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)大面積的PN結(jié)，在結(jié)構(gòu)上類似于光電二極管。當(dāng)光照射到PN結(jié)上時(shí)，如果光的能量足夠大，就將PN結(jié)附近激發(fā)電子―空穴。在PN結(jié)電場(chǎng)的作用下，電子移向N區(qū)，空穴移向P區(qū)，結(jié)果使N區(qū)帶負(fù)電成為光電池的負(fù)極，P區(qū)帶正電成為光電池的正極，因而兩電極之間就有了電壓，即產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)。

（2） 伏安特性。由圖2可知，在光照條件下光電池的光電流增大―不變―減小。

3 光電傳感器應(yīng)用

光敏電阻依據(jù)測(cè)量光的強(qiáng)度可以對(duì)光進(jìn)行一定的控制，最常見的就是控制路燈和樓道里的燈，在接通電路狀態(tài)下，街燈會(huì)因?yàn)楣獾膹?qiáng)度的變化而發(fā)生改變，樓道里的燈原理同樣。海上的浮標(biāo)的開關(guān)也是采用光敏電阻，夜間由于沒有光照，光敏電阻阻值變小，接通電路，燈打開。白天光照充足，光敏電阻阻值變大，電路斷開，燈關(guān)閉。

硅光電池在日常生活中也是經(jīng)常被使用到的，它可以將光能轉(zhuǎn)換成電能，例如太陽能沖電電池?zé)簦覐V泛應(yīng)用于手機(jī)、太陽能熱水器，衛(wèi)星等高精尖設(shè)備上。

光電傳感器還許許多多的用途沒有被發(fā)現(xiàn)，像我們經(jīng)常抱怨在強(qiáng)烈的日光下看不清楚手機(jī)和電腦的屏幕，我們完全可以利用光敏器件的優(yōu)勢(shì)來改變這以現(xiàn)狀，提高手機(jī)和電腦的屏幕亮度，讓我們?cè)趶?qiáng)光下可以清楚的看到手機(jī)和電腦的屏幕。總的來說，光電傳感器具有其他傳感器所不能代替的重要作用，因此它發(fā)展前景非常好，應(yīng)用也會(huì)越來越廣泛．

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