基于51单片机的红外测速系统（简单项目）

基于51单片机的红外测速系统使用STC89C52RC作为系统，利用L298N作为电机驱动器件，使用TM1638驱动数码管继续显示，程序运行，电机转动，对射式红外测量编码盘产生的下降沿，一般而言，在指定时间内获得的下降沿越多，表示电机速度越快。

一、硬件设计

1、TM1638

TM1638，一款由台湾晶豪科技（ESMT）设计的高性能、多功能LED驱动/控制器，专门用于驱动8位共阴极或共阳极的LED数码管显示，以及16个独立的LED或按键。这款芯片以其集成度高、功能全面和易于使用而受到电子工程师和爱好者的青睐。

主要功能与特性：

驱动能力：TM1638能同时驱动8位LED数码管和16个独立的LED或按键，适用于各种显示和输入控制需求。
通信接口：支持串行SPI通信协议，可与微控制器轻松连接，简化了电路设计。
显示控制：提供多种显示模式，包括静态显示和滚动显示，支持亮度调节和显示内容的动态控制。
低功耗设计：工作电压范围为2.7V至5.5V，低功耗特性使得其在电池供电的移动设备中应用广泛。
集成键盘扫描：内置键盘扫描功能，可自动识别16个按键的状态，减轻了主控器的负担，提升了系统的响应速度。

2、编码器测速（对射式红外）

对射式红外传感器，一种基于红外线发射与接收原理的非接触式位置检测技术，广泛应用于自动化控制、安防系统、工业检测以及环境监测等领域。这种传感器通过红外发射器发出红外光束，由对应的接收器接收，当有物体阻挡光束路径时，接收器检测到信号变化，从而实现物体检测或计数

二、软件设计

1、TM1638驱动数码管

#include "nixie.h"sbit TM1638STB = P1^0;
sbit TM1638CLK = P1^1;
sbit TM1638DIO = P1^2;unsigned char Data[]={0x3f,0x30,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40};//TM1638写一个字节（只负责送数据到线上）
void TM1638_WByte(ucahr cmd)
{uchar i;for (i = 0; i < 8; i++){TM1638CLK = 0;TM1638DIO = cmd & 0x01;cmd >>= 1;TM1638CLK = 1;}
}void TM1638_clear()
{uchar i;TM1638STB = 1;TM1638STB = 0;TM1638_WByte(0x40);for (i = 0; i < 16; i ++)TM1638_WByte(0x00);//在所有16个地址中写入0x00TM1638STB = 1;TM1638STB = 0;TM1638_WByte(0xc0);//设置显示地址为0x00TM1638STB = 1;
}void nixie_Init()
{TM1638_clear();TM1638STB = 0;TM1638_WByte(0x88);//1000 1000显示开，脉冲宽度为1/16TM1638STB = 1;TM1638STB = 0;TM1638_WByte(0x44);//普通模式，地址固定，写显示数据TM1638STB = 1;}void nixie(uchar pos, uchar num, uchar dot){TM1638STB = 0;TM1638_WByte(0xc0 + pos*2);if(dot==1)TM1638_WByte(Data[num] | 0x80);if(dot==0)TM1638_WByte(Data[num]);TM1638STB = 1;
}

2、编码器测速

编码器测速结合了外部中断和定时器，定时器捕捉指定时间内产生的下降沿，得出速度。

#include <reg52.h> 
#include <intrins.h> 
#include "delay.h"
#include "Timer0.h"
#include "KEY.h"
#include "nixie.h"sbit Motor = P1^5;typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;//变量定义
u16 pulse_count=0;
u16 pulse_res=0;
u8 KeyNum=0, mode=0;
unsigned char Counter,Compare=0;void Timer1_Init(){//TMOD=0x01;TMOD&=0x0f;//1与任何数&为原数，0与任何数|为原数TMOD|=0x10;TF1=0;TR1=1;TL1 = 0x9C;				//设置定时初始值TH1 = 0xFF;				//设置定时初始值ET1=1;EA=1;PT1=1;
}// 外部中断INT0的中断服务子程序
void ext1_isr() interrupt 2
{pulse_count++;
}void ext1_config()
{// 设置INT1IT1=1;  // 设置外部中断1触发方式为下降沿触发EX1=1;  // 打开外部中断1的中断允许EA=1; // 打开总中断允许
}void main()
{//利用外部中断捕捉，下降沿，获取流速ext1_config();//定时器初始化Timer0_Init();Timer1_Init();nixie_Init();while(1){KeyNum = KEY();if(KeyNum==1)mode++;mode %= 2;if(mode==0)Compare = 0;if(mode==1)Compare = 25;nixie(0,pulse_res/1000%10,0);nixie(1,pulse_res/100%10,0);nixie(2,pulse_res/10%10,1);nixie(3,pulse_res%10,0);}
}//流速处理逻辑
void Velocity()
{//计算流速pulse_res = (int)(pulse_count/2);//显示流速//脉冲清零pulse_count=0;
}void Timer0_Routine() interrupt 1
{static unsigned int T0Count,T0Count1,T0Count2;TL0 = 0x18;				//设置定时初始值TH0 = 0xFC;				//设置定时初始值//定时器扫描按键T0Count1++;if(T0Count1>=20){T0Count1=0;Key_Loop();	}//定时计数T0Count++;if(T0Count>=1000){T0Count=0;Velocity();}
}void Timer1_Routine() interrupt 3
{TL1 = 0x9C;				//设置定时初始值TH1 = 0xFF;				//设置定时初始值324Counter++;Counter%=100;if(Counter<Compare){Motor= 1;}else{Motor = 0;}
}