摘要：为了解决市面上自动售货机的掉货检测模块经常出现故障的问题，本课题基于红外光电检测原理设计了红外发射和接收模块的硬件电路板，实现了货物的高灵敏度掉落检测。该检测系统主要采用新唐科技公司的高速1T 8051单片机系列生产的N76E003芯片作为主控芯片来控制，并利用红外多路检测的原理来实现货物的准确检测。

本文不仅给出了相关硬件电路的设计方法，还阐述了其设计的相关原理及相关电子元器件的选型。其中，为了保证掉货检测系统的高灵敏度，在以下3个方面做了设计。首先，为了提高小物体掉货检测的灵敏度，增加了多对红外光电管进行检测。其次，在红外检测模块中选用了发射功率较大为130mW，最大发射角为25°的发光二极管。第三，在程序设计中设置了二极管工作脉冲及循环判断的识别算法，来确保接收端能准确检测到波形发生的变换，实现掉货的准确检测。

关键词：自动售货机  单片机  掉货检测  红外光电检测

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1课题研究背景-1

1.2课题研究现状-1

1.3课题研究主要内容-3

2系统总体设计及原理-5

2.1系统设计原理-5

2.2系统结构及功能设计-5

2.3设计方案选择-6

3硬件电路设计及介绍-9

3.1 N76E003最小控制系统设计-9

3.2红外发射硬件设计-10

3.2.1电源模块-10

3.2.2红外发射模块-13

3.3红外接收硬件设计-16

3.3.1电源模块-16

3.3.2红外接收模块-19

3.3.3信号输出模块-21

4软件设计-23

4.1软件总体设计-23

4.2红外发射模块设计-24

4.2.1主函数-24

4.2.2定时中断函数-25

4.2.3红外线发射模块-27

4.3红外接收处理模块设计-29

4.3.1主函数-29

4.3.2定时中断函数-31

4.3.3红外检测模块-33

5系统调试及结果分析-37

5.1调试方法和相关参数-37

5.1.1关键参数-37

5.1.2调试方法-39

5.2测试结果及分析-40

5.2.1测试结果-40

5.2.2数据分析-41

6总结-44

6.1总结-44

6.2工程伦理问题-44

6.2.1对环境和可持续发展的影响-44

6.2.1涉及的法律法规-44

参考文献-45

附录-46

附录 A 系统电路原理图-46

附录 B 系统核心源代码-48

附录 C 设计实物图-55

致谢-57