08级电子信息工程技术专业 毕业设计（论文）
三、红外发光二极管的原理和特性
常用的红外发光二极管（如SE303.PH303)，其外形和发光二极管LED相似，发出红外光。管压降约1.4v，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。
发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离，红外发光二极管工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比，只需尽量提高峰值Ip，就能增加红外光的发射距离。提高Ip的方法，是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度T，一些彩电红外遥控器，其红外发光管的工作脉冲占空比约为1/3-1/4；一些电器产品红外遥控器，其占空比是1/10。减小脉冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。要使红外发光二极管产生调制光，只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压。
红外线发射与接收的方式有两种，其一是直射式，其二是反射式。直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离；反射式指发光管与接收管并列一起，平时接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光线遇到反射物时，接收管收到反射回来的红外光线才工作。
第三节 蜂鸣器原理
蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型，本系统采用的是电磁式蜂鸣器，电磁式蜂鸣器由振荡器，电磁线圈，磁铁，振动膜片及外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成，当接通电源后，多谐振荡器起振，输出音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
一、电磁式蜂鸣器内部构成
1、防水贴纸 2、底座 3、封胶 4、线轴 6、引脚 7、小铁片 8、线圈 9、外壳 10、振动膜 11、磁铁 12、铁芯 12、电路板
二、电磁式蜂鸣器驱动原理
蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动膜发声的，因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。
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第四节 LED数码显示器简介
发光二极管LED是一种通电后能发光的半导体器件，其导电性质与普通二极管类似。LED数码显示器就是由发光二极管组合而成的1种新型显示器件。在单片机系统中应用非常普遍。
一 、LED数码显示器的结构
LED数码显示器是1种由LED发光二极管组合显示字符的显示器件。它使用了8个LED发光二极管，其中7个用于显示字符，1个用于显示小数点。
二 、LED数码显示器有两种连接方法
（一）共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接+5V，每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端相连。当阴极端输入低电平时，段发光二极管就导通点亮，而输入高电平时则不点亮。
（二）共阴极接法。把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极，使用时公共阴极接地。每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端相连。当阳极端输入高电平时，段发光二极管就导通点亮，而输入低电平时则不点亮。
在本设计中所采用的是共阴极LED数码显示器，其引脚排列如3-4图所示：
图3-4 数码管引脚
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第四章 硬件电路设计
第一节 发射与接收电路
光电发射与接收电路如图4-1所示，发射与接收电路主要的功能是当有物体
经过时，红外发光二极管发出的红外光线被物体反射，光电接收管接收到红外发光二极管发出的红外光线，这时计数电路开始计数。
将红外发光管与光电接收管相邻安放，每当物体通过一次，红外光就被物体反射，光电接收管接收一次，光电接收管的输出电压就发生一次变化，这个变化的电压信号通过放大和处理后，形成计数脉冲，通过光电隔离耦合并行输入至STC89c52单片机的P1口，通过软件控制和键盘设定计数值并用LED加以显示，便可实现对物体的计数统计。当达最大值益出时，由单片机控制并发出报警。
在我们生活的环境里处处都暗藏着红外光线，太阳是最常见的红外线发光体，还有火光、灯光、红外线遥控器和一些不可预知的光源。那么，我们身边所处的环境中这么多红外线光源，传感器里的红外线光敏二极管如何分辨环境里的红外光和红外发射管发出来的红外光？调制解调的办法：把红外线发光二极管以某一频率进行调制，即让它以固定的频率闪烁。在红外线光敏二极管的发射端则利用单片机定时输出一个固定频率的红外光，让接收端可以筛选出这一频率的红外光源。这样便可以达到去除外界环境光的干扰。因为环境里的红外光要么是没有频率的，要么就是有着自己固定的频率。像收音机一样，传感器只要以自己的频率发射，再以自己的频率接收就可以过滤其他频率光源的干扰了。
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P1.0OPTOISO1U4+5V102R3R2470R3470D1LED图4-1光电发射与接收电路原理图
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第二节 计数与显示电路
如图4-2所示为计数及显示电路，其显示部分是由4个8段LED管组成，而LED由三极管驱动显示。其计数部分是由单片机控制输出，由个位到千位依次进行，当达到999时候设定值时，在由单片机像报警电路发出计数溢出或设定值信号。并能在报警后延时3秒钟自动关闭报警并自动重新计数，可以手动清除报警。
U2abcdefgdpDPYafegdbcdpabcdefgdpDPYafegdbcdpabcdefgdpDPYafegdbcdpabcdefgdpDPYafegdbcdp1234567812398WK112WK2WK3WK464
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图4-2计数及显示电路图
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第三节 报警电路
如图4-3所示为报警电路，主要由各蜂鸣器、三极管和电阻组成。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动膜发声的，因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。当计数器的显示值与设定的报警值相同时或计数溢出时，由单片机控制控制并发出信号到报警电路，在报警电路的蜂鸣器发出报警信号。
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图4-3报警电路
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