51單片機的光電計數器電路設計原理

1.前言 21世紀是信息時代，獲取信息，處理信息，運用信息。傳感與檢測技術的重要性在于它是獲得信息并對信息進行必要處理的基礎技術，是獲取信息和處理加工信息的手段，無法獲取信息則無法運用信息。傳感與檢測技術是一門知識面廣、綜合程度高、實用性很強的專業課程。它從傳感器的基本理論入手，著重講敘傳感器的結構與感測原理，傳感器是一個二端口的裝置，不同的傳感器輸入-輸出特性不同，同一傳感器適應不同的被測信號呈現的特性也有所不同。尤其當被測信號為靜態信號時兩種狀態下，傳感器的輸入-輸出特性完全不同。感測技術在許多新技術、新器件里都有應用，在課程安排上，以信息的傳感、轉換、處理為核心，從基本物理概念入手，闡述熱工量、機械量、幾何量等參數的測量原理及方法。光電式傳感器是將光信號轉化為電信號的一種傳感器。它的理論基礎是光電效應。這類效應大致可分為三類。第一類是外光電效應，即在光照射下，能使電子逸出物體表面。利用這種效應所做成的器件有真空光電管、光電倍增管等。第二類是內光電效應，即在光線照射下，能使物質的電阻率改變。這類器件包括各類半導體光敏電阻。第三類是光生伏特效應，即在光線作用下，物體內產生電動勢的現象，此電動勢稱為光生電動勢。這類器件包括光電池、光電晶體管等。光電效應都是利用光電元件受光照后，電特性發生變化。敏感的光波長是在可見光附近，包括紅外波長和紫外波長。本課題利用 AT89C51單片機，探討一種簡易光電計數器的設計思路。

2 光電計數器的系統設計

2.1 系統硬件設計

2.1.1方案選擇由于單片機所具有的特性，它特別適用于各種智能儀器儀表，家電等領域中，可以減少硬件以減輕儀表的重量，便于攜帶和使用，同時也可能低存本，提高性能價格之比。該光電計數器選用 MCS-51系列單片機的 AT89C51芯片，該系統的整體結構框圖見下圖2.1所示：