利用光电检测的原理确定运动物体的位置？

选择适当的光电器件，确定运动物体的位置，要求在黑暗中也可检测到。

画出检测电路图；

分析检测运动物体位置的原理，阐述如何提高检测的准确度。

你可以利用三角定位法则来给运动的物体定位，就是取两个光源，在两个光源和运动的物体形成一个三角形，就可以计算出物体当前的位置坐标，精确其位置。其实可以不用光学元件，可以利用超声波，其反射是接收器就可以感应物体的反射点，当两个超声波的共同反射点就是物质的位置。然后用计算机计算超声波的反射时间，角度，根据其频率来计算位置即可

其实简单的讲我们可以打个比方，就用光学鼠标的工作原理来做个阐述。鼠标我相信大家都见过，也用过。光电鼠标就是一个小型的利用光电检测的原理确定运动物体的位置的 光电检测定位仪器。不过大家该说了，鼠标下面的鼠标垫，桌子啊都是固定的物体，没有运动啊，只是鼠标在动？那么现在我们换个参照物，让鼠标变成固定的，鼠标垫变成活动的物体，再看看光标是不是也会移动。

传统光学鼠标工作原理示意图

光学跟踪引擎部分横界面示意图

　　光学鼠标主要由四部分的核心组件构成，分别是发光二极管（激光发射器）、透镜组件、光学引擎（Optical Engine）以及控制芯片组成。

　　光学鼠标通过底部的LED灯，灯光以30度角射向桌面，照射出粗糙的表面所产生的阴影，然后再通过平面的折射透过另外一块透镜反馈到传感器上。

　　当鼠标移动的时候，成像传感器录得连续的图案，然后通过“数字信号处理器”(DSP)对每张图片的前后对比分析处理，以判断鼠标移动的方向以及位移，从而得出鼠标x, y方向的移动数值（如果再结合激光测距仪的工作原理，这样又多出一个Z轴的数字这样再通过计算机计算就可以得出三维立体的动态信息）。再通过SPI传给鼠标的微型控制单元（Micro Controller Unit）。鼠标的处理器对这些数值处理之后，传给电脑主机。传统的光电鼠标采样频率约为3000 Frames/sec（帧/秒），也就是说它在一秒钟内只能采集和处理3000张图像。

　　根据上面所讲述的光学鼠标工作原理，我们可以了解到，影响鼠标性能的主要因素有哪些。

第一，成像传感器。成像的质量高低，直接影响下面的数据的进一步加工处理。

第二，DSP处理器。DSP处理器输出的x，y轴数据流，影响鼠标的移动和定位性能。

第三，SPI于MCU之间的配合。数据的传输具有一定的时间周期性（称为数据回报率），而且它们之间的周期也有所不同，SPI主要有四种工作模式，另外鼠标采用不同的MCU，与电脑之间的传输频率也会有所不同，例如125MHZ、8毫秒；500MHz，2毫秒，我们可以简单的认为MCU可以每8毫秒向电脑发送一次数据，因此数据从SPI传送到MCU，以及从MCU传输到主机电脑，传输时间上的配合尤为重要。

在实际的应用中用激光代替了普通的LED光．好处是可以通过更多的表面，因为激光是 Coherent Light（相干光），几乎单一的波长，即使经过长距离的传播依然能保持其强度和波形；而LED 光则是Incoherent Light（非相干光）。

　　激光鼠标传感器获得影像的过程是根据，激光照射在物体表面所产生的干涉条纹而形成的光斑点反射到传感器上获得的，而传统的光学鼠标是通过照射粗糙的表面所产生的阴影来获得。因此激光能对表面的图像产生更大的反差，从而使得“CMOS成像传感器”得到的图像更容易辨别，提高鼠标的定位精准性。

把你的鼠标安装到运动物体上就成了，全套定位解决方案