基于C51系列单片机的物体分级设备的测量光幕设计

Ｅ的频率应当是１．６ｋＨｚ，而移位时钟ＣＰ的频率应当是１２．８ｋＨｚ。发送和接收的时序如图３所示。图中，ＲＮ是接收到的串行数据，ＴＮ是发送端移出的数据。图中略去了调制解调部分的波形。

图2

在直线扫描模式下，单片机每次向发送端和接收端发送相同的通路选择信号，即第一路发第一路收、第二路发第二路收、…第十五路发第十五路收、第十六路发第十六路收。而在交叉扫描模式下，单片机每次向发送端和接收端发送不同的通路选择信号。即第一路发第二路收、第二路发第一路收、……第十五路发第十六路收、第十六路发第十五路收。相比之下，交叉扫描模式对物体的高度测量更为精确，且在检测区域中心１／３处的检测精度最高。最小检测高度可缩至直线扫描模式下的２／３。

４ 高度检测的分析模式

光幕检测模式可以有多种设置，从以上的光幕工作过程可以看出，可以用首尾光线阻挡模式和首尾光线透射模式。在首尾光线阻挡模式下，当物体进入光幕区域时，光线被阻挡，单片机将识别被阻挡的首束光线的编号。然后依次由下向上计算被阻光线的总数，直到最后被阻挡的光线为止，最后累加得出数据物体的被测方向尺寸。而在首尾光线投射模式，当物体进入光幕区域时，单片机将控制识别透射光线，并由首束透射光线计算，再依次累加数值直到最后透射光线为止，最后计算透射光线的总数，得出物体被测方向的尺寸。

５　高度测量光幕器件的性能和结果

制作光幕时，要注意选用高亮度红外发射二极管和高灵敏度红外接收管。为了防止红外接收管饱和，可外加滤光片，以使其工作在微导通状态。在直线扫描模式下，当光轴间距为２．５ｃｍ、光幕宽为５ｍ时，最大分辨率可达２．５ｃｍ，在带速(物体运动速度)为５ｍ／ｓ时，扫描间距为１ｃｍ。实际上，本方法也适用于制作高精度测量光幕，以用于水果、包裹等分级处理设备中。