平时作业4格式参考模板

平时作业平时作业4 4格式参考模板格式参考模板 姓名朱文泉学号0411xx第4次作业基于光电二极管的简单光强测量装 置设计设计目的1 了解光电二极管的基本特性2 利用所学知识及查 找资料设计简易的照度计设计原理不选光敏电阻 光敏电阻器是利 用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的 电阻器 又称为光电导探测器 入射光强 电阻减小 入射光弱 电阻增大 还有另一种入射光弱 电阻减小 入射光强 电阻增大 受温度影响较大响应速度不快 在ms到s之间 延迟时间受入射光的 光照度影响 光电二极管无此缺点 光电二极管灵敏度比光敏电阻 高 本设计采用光电二极管 光电转换电路根据光电二极管光电流随光照强度变化而变化和光电 二极管与环境温度相关的原理 设计出具有温度补偿功能的光电变 换电路 如下图图中D0为测光光电二极管 D1为温度补偿光电二极管 由R 0 R1和两个光电二极管及差分运算放大器减法电路组成光电变换电 路 在背景光照下可调整可变电阻R1使运放输出端为0 当测光光电二极 管光敏面上的光照度发生变化时 D0的光电流变化 运放输入正极 的电压因而变化 从而实现光电变换 补偿光电二极管D1被遮蔽 不能接受被测光 并与测光光变二极管D 0一同放入相同温度环境下 且要求D 1 D0的特性相同 这样温度变化使两个光电二极管的温度漂移相同 产生的漂移电压 经过减法电路就得出被补偿过的测感电压 通过差分式集成运放减法电路实现抑制温度的零点漂移 单片机AD转换与显示利用单片机实现控制电路 用AD转换器实现模 拟信号与数字信号的转换 将感测电压U0信号接到单片机的每个AD输入端 用过采样的方法对 接受到的数据进行数字滤波 经过滤波得到的AD转换经过运算将结 果用数码管表示 结构框图设计 电路图整图测试方法测室内光线a 将D1和D0一起置 于室内 调节R1使读数为0 b 用黑色罩将D1屏蔽 然后读取示数 所读示数即为室内光强 测普通光线a 将D1和D0一起置于室内 调节R1使读数为0 b 将D1 屏蔽 与被测光线隔绝 用被测光线照射D0 然后读取示数 所 读示数即为被测光线光强 可靠性与误差分析准确度经过推导式得出的照度基度和高级照度计 校准 能达到普通照度计精准程度 误差在测试过程中 为了减少随机误差和系统误差 在程序设计过 程中应应用数字滤波中的中位值滤波法和平均值滤波法 来消除大 的随机误差和系统误差 遮住光电池后 显示的照度值明显减小实验总结本文通过目前照度 计的发展现状分析 针对现实的需要 阐述了照度计的设计方法 提出了总的设计思想 完成了高精度照度计的软硬件设计 本文主要完成了以下工作 l 针对系统需要精密测量的要求 对测 量系统的硬件进行了细致的研究分析 对光电传感器进行匹配等 确保了光照信号的准确获取 设计 调试了放大电路 数据采集电路 led数码管显示和键盘的接 口电路 介绍了为提高信号的信噪比和测量精度而采取的各种措施 设计并调试了简洁紧凑而又功能齐备的微处理器系统和外围接口电 路 2 设计 调试了由汇编语言编程的整个测量系统的单片机 A D转 换 键盘控制等软件 3 为了使测量仪器到达便携式的要求 选择了重量轻 封装小 功 耗低的元器件 如led显示模块 10位串口A D等 使得整个仪器小而精 由于作者水平有限 加上时间仓促 一个仪器的开发需要多人合作 是一个不断发展的过程 参考文献 1 徐洁检测技术与仪表清华大学出版社xx年 2 江晓军光 电传感与检测技术机械工业出版社xx年 3 余