代码收藏家技术教程 2023-01-08

对射式红外传感器模块、测速传感器模块、计数器模块、电机测试模块、槽型光耦模块

文章目录

一、产品简介

该产品采用FTR9606高灵敏度槽型光耦器件，槽宽5mm。它由一个红外发光二极管和NPN光电三极管组成，M3固定安装孔，有输出状态指示灯，输出高电平灯灭，输出低电平灯亮。有遮挡，输出高电平。无遮挡，输出低电平。使用3.3-5VDC 宽电压LM393比较器输出,信号干净，波形好，驱动能力强,超过15mA。输出形式:数字开关量输出(0和1)。广泛用于电机转速检测，脉冲计数,位置限位等。
即:

1、使用进口ITR9606高灵敏度槽型光耦传感器，槽宽度5mm。

2、有输出状态指示灯，输出高电平灯灭，输出低电平灯亮。

3、有遮挡，输出高电平;无遮挡，输出低电平。

4、比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA。

5、工作电压3.3V-5V

6、输出形式:数字开关量输出（0和1)

7、设有M3固定螺栓孔，方便安装

8、小板PCB尺寸:3.2cm x 1.4cm

9、使用宽电压LM393比较器

10、广泛用于电机转速检测，脉冲计数，位置限位等。

引脚：

操作说明：

1、接好VCC和GND，模块电源指示灯会亮

2、模块槽中无遮挡时，接收管导通，模块DO输出低电平，开关指示灯亮;遮挡时，DO输出高电平，开关指示灯灭。

3、模块DO可与继电器相连，组成限位开关等功能，也可以与有源蜂鸣器模块相连，组成报警器。

4、DO输出接口可以与单片机10口直接相连，一般接外部中断，检测传感器是否有遮档，如用电机码盘则可检测电机的转速。

二、原理分析

测距离： 测速传感器输出为脉冲信号，一个脉冲中断一次;红外射线导通的时候是低电平，所以我们设置中断为低电平触法模式。一般码盘上有整数格子，无论是多少格其实原理一样，例如10格码盘，也就是有10个空格子,电机转一圈后便是射线导通10次,外部低电平触法10次;安装上面的思路,我们的测速传感器就可以发挥出效果了，我们知道一圈就有10个中断，于是我们计算中断次数，得到的总次数除于10也就是电机转动次数了，然后按照轮子的周长，计算轮子一圈是多长，就可以推算出小车已经跑多远了。
测速度： 按照测距离的思路，我们用一个MCU定时器计算，1秒内接收多少个外部中断，例如一秒内接收了20个外部中断，我们就可以判断小车速度为1秒小车轮子转两圈，然后再计算出小车轮子的周长，就可得知小车1秒行驶的速度。

tips：

1、正确接线!切勿将正负接反，使板子电子器件烧毁。

2、玩家应该设置MCU的1/0口为输入模式/接收模式,否则无法使用。其他 MCU，或者更为高级的控制板如ARM这些，若需设置Ⅰ/0口为输入输出模式，都必须设置为输入模式/接收模式，否则无法使用。

51系列单片机可直接使用，无需设置输入输出模式。

电路原理图：

接线图：

由上知：其中VCC和GND不用我多说，AO用不上，所以这里只需将DO接入某个引脚，根据脉冲数进行测量。

三、程序设计

测速模块的OUT口链接MCU的外部中断口，每当有红外射线导通就是一个外部缓冲。
所以我这里程序设计为每发生一个脉冲就进入中断函数，计数器+1，并通过oled显示在屏幕上。

1. 引脚初始化
先对DO接入的引脚进行初始化，这里我以PB14为例展开设计

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;   //上拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

2. 外部中断配置

	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);   //外部中断源
	
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
	EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;    //中断标志位
	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

3. 中断函数

uint16_t CountSensor_Get(void)
{
	return CountSensor_Count;
}

void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)
	{
		/*如果出现数据乱跳的现象，可解除以下注释，再次判断引脚电平，以避免抖动*/
//		if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_14) == 0)
//		{
			CountSensor_Count ++;
//		}
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);
	}
}

4. main函数

int main(void)
{
	OLED_Init();
	CountSensor_Init();
	
	OLED_ShowString(1, 1, "Count:");
	
	while (1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 7, CountSensor_Get(), 5);
	}
}