自动存包柜的设计(5)

图3.6 部分光电开关外形

（2） 光电开关的分类

①漫反射式光电开关：它是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射式的光电开关是首选的检测模式。

②镜反射式光电开关：它亦集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断光线时，光电开关就产生了检测开关信号。

③对射式光电开关：它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进入接收器，当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生了开关信号。当检测物体为不透明时，对射式光电开关是最可靠的检测装置。

④槽式光电开关：它通常采用标准的U字型结构，其发射器和接收器分别位于U型槽的两边，并形成一光轴，当被检测物体经过U型槽且阻断

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光轴时，光电开关就产生了开关量信号。槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体，并且它能分辨透明与半透明物体,使用安全可靠。

⑤光纤式光电开关：它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，可以对距离远的被检测物体进行检测。通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。

它们的工作光线示意图如图3.7所示。

图 3.7 各种光电开关的示意图

（3） 光电开关的使用注意事项

①红外线传感器属漫反射型的产品，所采用的标准检测体为平面的白色画纸。

②红外线光电开关在环境照度高的情况下都能稳定工作，但原则上应回避将传感器光轴正对太阳光等强光源。

③对射式光电开关最小可检测宽度为该种光电开关透镜宽度的80%。 ④当使用感性负载（如灯、电动机等）时，其瞬态冲击电流较大，可能劣化或损坏交流二线的光电开关，在这种情况下，请将负载经过交流继电器来转换使用。

⑤红外线光电开关的透镜可用擦镜纸擦拭，禁用稀释溶剂等化学品，以免永久损坏塑料镜。

⑥针对用户的现场实际要求，在一些较为恶劣的条件下，如灰尘较多的场合，所生产的光电开关在灵敏度的选择上增加了50%，以适应在长期使用中延长光电开关维护周期的要求。

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⑦产品均为SMD工艺生产制造，并经严格的测试合格后才出厂，在一般情况下使用均不会出现损坏。为了避免意外性发生，请用户在接通电源前检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。

这本设计中我们需要对存包柜中进行检测，并且实时显示无物的箱号，顾客门没有关靠的时候发出报警，所以我们选用漫反射式光电开关。

我们选取FR12-40型，它的工作参数如下： 1.工作电压: 5 - 12V. 2.动态工作电流:5-20mA. 3.最大输出电流10mA.

4.12V供电时有效控制距离最大为3.5米. 5.外型尺寸:21x68x37mm 3．2．3 限位开关介绍

限位开关可以根据运动部件的位置来切换电路。工作时由挡块和限位开关的轮子或触杆相撞使限位开关的触点接通或断开，常用于控制运动部件的方向、行程长短、位置。还可以用来检测开关物体是否闭合。我们使用LJ-DFJ型限位开关，它的特点是： 1、单棒式探头，工作稳定，感度好。

2、不受测定物性质的影响，安装后无须调整，即可稳定投入使用 3、采用压电元件内置于棒体和厚管壁的不锈钢管的探头，消振管仅9mm长（同类比为最短），抗重荷、安全可靠、寿命长。

4、依据所测定对象不同，可调整测定感度（高、中、低） 5、使用15A大容量接点继电器开关，可直接实行对电机控制。 3．2．4 74LS138介绍

74LS138是一种3～8译码器，有3个数据输入线，经译码产生8种状态。起引脚图如图3.8。译码功能如表3.2.1所示，从表3.2.1中可以看出，当译码器的输入为某一编码时其输出就有一个固定的引脚输出为低电平，其余的都为高电平。AT89C51与74LS138的连接图如图3.9所示。

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图 3.8 74LS138管脚图

图 3.9 AT89C51与74LS138接口电路

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输 入 G1 G2A G2B 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 C B A 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 × × × 输 出 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 表 3.1 74LS138真值表

3．2．5 输入电路连接

由于输入电路很多，每一组都有一个控制端，所以在这里我们使用74LS244来进行扩展。74LS244是三态输出的八缓冲器，由2组、每组四路输入、输出构成。每组有一个控制端，由控制端的高或低电平决定该组数据被接通还是断开，功能表如下表所示。

G 输 入 A L H X L L H 输 出 Y L H X H—高电平 L—低电平

X—任意 Z—高阻

表 3.2 74LS244功能表

将1G、2G通过或门接到单片机的输出口上，1A1～1A4、2A1～A4接到光电传感器上，1Y1～1Y4、2Y1～2Y4接到AT89C51的输入端。光电传感

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