3为本发明的光电传感器电路原理示意图；
[0034]图4为本发明的软件系统流程图。
【具体实施方式】
[0035]参照附图，本发明的反射式红外光电传感器包括红外发射电路1、红外接收电路
2、单片机U2、输出接口电路3和设置电路4。红外接收电路的中心接收频率为f。，被检物5放置在光路前方，其将红外发射电路I发射的红外光反射给红外接收电路2。
[0036]参照附图，红外发射电路I包括红外发射管LI，该红外发射管LI由单片机U2驱动并能发射调制频率为f。、占空比为S的红外脉冲光。
[0037]参照附图，红外接收电路2包括中心接收频率为f。的红外遥控接收模组Ul。其中，红外遥控接收模组Ul将光探测器、前置放大器和检波电路封装在一起，以实现信号的接收、放大与检波，没有外围元件，其输出可直接与单片机的I/O接口连接，具体的可采用IRM-3638型红外遥控接收模组。红外遥控接收模组Ul检测反射光，并初步判断是否有被检物进入传感器已设定的检测范围d，再将判断结果输出给单片机U2。
[0038]参照附图，设置电路4包括一个按键Kl，该按键Kl向单片机U2发送设置请求信号，设置请求信号依据按键按下时间的长短分成两种，其一为调距请求信号，其二为输出方式切换请求信号，后面会进一步阐释。
[0039]参照附图，输出接口电路3由单片机U2驱动并向输出连接器Jl发送开关信号作为输出。输出接口电路3包括连接在单片机U2和输出连接器Jl之间的NPN型三极管Tl，该NPN型三极管Tl的发射极接地、基极与单片机U2的I/O接口连接、集电极与输出连接器Jl连接。
[0040]参照附图，本发明的红外光电传感器还包括用于单片机U2在线下载程序的预留连接器J2。设置请求信号还包括用于启动单片机U2改变输出接口电路3输出方式的输出方式切换请求信号，输出方式切换请求信号和调距请求信号依据按键Kl持续按下时间的长短划分。在本发明中，按键Kl持续按下时间小于10秒则设置请求信号为调距请求信号，按键Kl持续按下时间大于10秒则设置请求信号为输出方式切换请求信号。
[0041]参照附图，单片机U2为控制核心，其内建有用于存储参数和程序的非易失性存储单元，其具有多个与上述各电路连接的I /0接口，其中的一个I /0接口输出频率为f。、占空比可调的波形信号且该波形信号发送给红外发射管LI作为红外发射管LI的驱动信号，另一个I/O接口接收红外遥控接收模组Ul的信号且单片机U2将来自该接口的信号进行抗噪处理以最终确定是否有被检物存在，从而通过又一个I/O接口驱动输出接口电路3输出开关信号，单片机U2还具有一个专用于接收设置请求信号的I/O接口，设置请求信号包括用于启动单片机U2控制改变波形信号占空比以调整传感器检测范围的调距请求信号。
[0042]图3是光电传感器的电路原理示意图，单片机U2、电阻R4、电容Cl、电容C2、发光二极管L2构成单片机电路，单片机U2包含8引脚，具有5个I/O接口，在实际生产中可选用内建EEPROM的STC15F100E系列单片机。C1、C2为电源去耦电容。发光二极管L2，用于状态指示，限流电阻R3的阻值为1ΚΩ，发光二极管L2由单片机U2的P3.0 口驱动。红外发射管LI与限流电阻Rl构成红外发射电路，由单片机U2的P3.3 口驱动，Rl的阻值由最大检测距离决定，电路工作时发射红外光的波长为940nm，红外脉冲光的占空比由单片机U2决定。红外遥控接收模组U1、电阻R2、电解电容C3构成红外检测电路，其中R2的阻值为47-100 Ω，C3容量为10 μ F-22 μ F的电解电容，其作用是为Ul的电源去耦，减少其他电路的影响。红外遥控接收模组Ul的接收窗朝向反射光方向，其输出接单片机U2的Ρ3.2 口。NPN型三极管Tl、限流电阻R4、连接器Jl构成输出接口电路，其中Tl的基极通过阻值为1K Ω的R4与单片机U2的Ρ3.4 口连接，Tl的输出状态受单片机U2控制，Tl的集电极直接连接Jl，Jl的另外两个引脚为传感器电路提供给5V电源。常开按键Kl构成设置电路，其一端接电源地，一端接单片机U2的Ρ3.1 口，接通时向单片机U2的Ρ3.1 口输入低电平，提出设置请求。连接器J2是为U2在线下载程序所预留，不影响传感器的工作。
[0043]其中，NPN型三极管Tl采用集电极开路输出，当传感器设置为常开输出方式时，无检测物时单片机U2输出低电平，NPN型三极管Tl处于截止状态，有检测物时单片机U2输出高电平，Tl处于饱和导通状态；当设置为常闭输出方式时，无检测物时单片机U2输出高电平，NPN型三极管Tl处于饱和导通状态，有检测物时单片机U2输出低电平，NPN型三极管Tl处于截止状态。
[0044]图4是本发明的软件系统程序流程框图，图中字符含义如下:50为“程序开始”，51为“读取设置参数”，52为“初始化传感器”，53为“是否检测到反射光？ ”，54为“置位输出接口”，55为“复位输出接口”，56为“是否有设置请求？ ”，57为“是调距设置吗？ ”，58为“编程输出方式”，59为“存输出方式参数”，5A为“程控占空比调距”，5B为“是否有被检物？ ”，5C为“改变占空比继续检测”，f5D为“调距是否完成？ ”，5E为“转换占空比参数”，5F为“存占空比参数”。图中Y为YES的简化，N为NO的简化，箭头表示程序执行流程方向。其中，51、52构成初始化程序，53、54、55、56构成主程序，58、59构成编程接口输出方式程序，5A、5B、5C、f5D、5E、5F构成程控占空比调距程序。传感器上电复位后开始执行程序，首先从读取已经设置的参数，然后初始化传感器，按设置的参数进入主程序工作状态。主程序依次检测是否有反射光，是否有设置按键按下，若均为N(否定)状态则返回主程序循环执行。若检测到有反射光，说明有检测物进入检测范围，则按编程输出方式置位输出接口状态，否则复位输出接口状态，然后继续执行主程序。若检测到有设置请求，则经57判断后或执行编程接口输出方式程序，或执行程控占空比调距程序，设置完毕后，均返回初始化程序，重新初始化传感器，然后进入主程序循环。
[0045]本发明在正常检测状态下，单片机的软件系统产生频率为f。、占空比为δ的矩形波信号输送到红外发射电路，并驱动红外发射管发出调制频率为fc、占空比为S的红外脉冲光，该脉冲光遇到处于距离为d处的被检物，向红外接收电路反射红外脉冲光，经红外接收电路处理得到被检物可能存在的信息，该信息将反馈到单片机电路由软件系统进一步确认，单片机确认是否有被检物进入其设定的有效检测范围内，并将是和否的逻辑结果送输出接口电路输出。
[0046]图2是发射光占空比与传感器检测距离之间关系的实验原理图，横坐标为调制光占空比S，定义为脉冲宽度W与频率f。之积；因检测距离还与发射光强相关，故纵坐标为相对检测距离，其定义为(VdniX 100%,即实测距离d与最大检测距离Clni之比。图中曲线表明，占空比的范围在30% -60%之间有效，其中30%左右的有效检测距离最大，在60%的范围内，有效检测距离随着占空比的增大而逐渐减小，这是本发明的理论依据。在本发明中，红外遥控接收模组Ul的中心接收频率为f。，占空比δ定义为脉冲宽度W与频率f。之积。当红外脉冲光频率为f。、占空比为30%左右时，对应最大检测距离cU由图2可见，当占空比在30% -60%的范围内逐渐增加时，有效检测距离d逐渐减小，即:在脉冲光频率不变的情况下，通过编程增加脉冲光的占空比S，可以实现有效检测距离d的调节。该种调距方式谓之“程控占空比调距”，摒弃了传统的可调电阻调距的方式。
[0047]在生产加工传感器时，默认为最大检测距离，若想调节有效检测距离，首先将被检物置于传感器光路前方，然后短按一次设置键，即持续按键时间小于10秒，设置电路向单片机发送调距请求信号，传感器进入程控调距工作状态，具体调距过程为:单片机的软件系统先控制红外发射电路输出频率为f。、占空比为30%的脉冲光，确认是否能够检测到被检物，若检测不到被检物，说明被检物超出其检测范围或被检物反射太弱，这时将维持原参数退出；若能检测到被检物，软件系统将控制发射电路发射逐渐增加红外脉冲光的占空比δ并不断检测反射光是否满足接收要求，直到被检物不