【導(dǎo)讀】現(xiàn)制動(dòng)控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)。由于微電子技術(shù)，光電半導(dǎo)體技術(shù)，光導(dǎo)纖維技術(shù)以及。動(dòng)保護(hù)裝置和“位置檢測(cè)器”，極薄零件的厚度檢測(cè)器，照相機(jī)自動(dòng)曝光裝置，緊湊、價(jià)格低廉、性能優(yōu)越等特點(diǎn).要求，使得各領(lǐng)域的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，同時(shí)光電傳感器重要性不斷提高。而且具備一定得數(shù)據(jù)處理能力，并能夠自檢、自校、自補(bǔ)償。光電傳感器已不能滿足這樣的要求了。目前各國(guó)科學(xué)家正在按下列技術(shù)途徑開發(fā)。研究?jī)?nèi)容及主要指標(biāo)：高純四氯化。技術(shù)，研制大功率全固態(tài)激光器，解決產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。研究?jī)?nèi)容及主要指。大功率半導(dǎo)體激光器陣列光纖耦合模塊產(chǎn)業(yè)化技術(shù)；Yb系列激光晶體技術(shù)。化物等新型半導(dǎo)體材料及光電子器件技術(shù)。體、低維量子結(jié)構(gòu)材料技術(shù)，研制短波長(zhǎng)光電子器件；自組裝量子點(diǎn)激光器技術(shù)；／II—V族窄禁帶氮化物材抖及器件技術(shù)；光泵浦外腔式面發(fā)射半導(dǎo)體激光器。超高亮度冷陰極發(fā)光管制作和應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。

　　

【正文】 平轉(zhuǎn)換問(wèn)題。所幸的是目前單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的MCU、存儲(chǔ)器、μ P 監(jiān)控芯片、 I/O 擴(kuò)展與接口電路芯片等多采用 HCMOS 工藝；另一方面 74LS 系列數(shù)字電路芯片已普遍被 74HC 系列芯 片所取代。即數(shù)字電路系統(tǒng)中的門電路、觸發(fā)器、驅(qū)動(dòng)器盡可能采用 74HC 系列（或高速的 74AHC 系列）芯片、 CD40 系列或 CD45 系列的 CMOS 器件 (速度較 HCMOS 系列慢，但功耗比 HC 系列芯片低、電源電壓范圍寬。當(dāng)電源電壓大于 時(shí)， CMOS 數(shù)字邏輯器件就成了唯一可選的數(shù)字 IC 芯片 )，盡量不用 74LS 系列芯片 (速度與74HC 系列相同，但電源范圍限制為 177。 5%、功耗大、價(jià)格甚至比 74HC 系列高 )與 74 系列 (在 74 系列中，只有輸出級(jí)可承受高壓的 740 7407 OC 門電路芯片仍在使用 )。 根據(jù) CMOS、 HCMOS芯片輸出高低電平特征、輸入高低電平范圍，在電源電壓 DDV 相同，且不大于 情況下，這些芯片能直接相連。因此，在現(xiàn)代數(shù)字電子電路中只需解決不同電源電壓 CMOS、 HCMOS 器件之間的連接問(wèn)題。 高壓器件驅(qū)動(dòng)低壓器件接口電路 高壓器件驅(qū)動(dòng)低壓器件 (如 5V驅(qū)動(dòng) 3V或 9V驅(qū)動(dòng) 5V、 3V)時(shí)，一般不能直接相連，應(yīng)根據(jù)高壓器件輸出口結(jié)構(gòu) (漏極開路的 OD 門、準(zhǔn)雙向或 CMOS 互補(bǔ)推挽輸出 )選擇相應(yīng)的接口電路。 對(duì)于 OD 輸出引腳，可采用圖 742(a)所示電路， 上拉電阻 R一般取 10K～ 510K之間，具體數(shù)值與前級(jí)輸出信號(hào)頻率有關(guān)：輸出信號(hào)頻率高，如 1MHz 以上方波信號(hào)， R 取小一些；輸出信號(hào)頻率低， R 可取大一些，以減小輸出低電平時(shí)上拉電阻 R 的功耗。 對(duì)于 CMOS 互補(bǔ)推挽輸出、準(zhǔn)雙向 (如 MCS51 的 P P P3 口 )輸出，須在兩者之間加隔離二極管，如圖 742(b)所示，其中電阻 R 選擇與圖 (a)相同，二極管 D 可采用小功率開關(guān)二極管，如 1N4148。前級(jí)輸出高電平時(shí) ,二極管 D 截止，后級(jí)輸入高電平電壓 IHV 接近電源電壓 DDV 。當(dāng)前級(jí)輸出低電平時(shí)，二極管D 導(dǎo)通，后級(jí)輸入低電平電壓 ILV = OLV + DV (二極管導(dǎo)通壓降 )。顯然 ILV ，當(dāng)后級(jí)電路為 HCMOS、 CMOS 器件時(shí)，只要輸入級(jí) N 溝 MOS 的閾值電壓THU ，就能正常工作 5V器件 3V器件 OutIn(CMOS門 )++(內(nèi)置上拉電阻 )D1N4148準(zhǔn)雙向(c) 輸入端內(nèi)置了上拉電 阻5V器件 3V器件 OutIn(OD門 )++(內(nèi)置上拉電阻 ) 儀 器用于機(jī)房和通信設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)中，干擾源較多。為了減少對(duì) 采樣數(shù)據(jù)的干擾，提高儀器系統(tǒng)性能，在數(shù)據(jù)處理之前，需對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波。所謂數(shù)字濾波，就是通過(guò)特定的計(jì)算程序處理，減少干擾信號(hào)在有用信號(hào)中所占的比例，實(shí)質(zhì)上是一種程序?yàn)V波 第四章 實(shí)驗(yàn)誤差分析及補(bǔ)償 電阻測(cè)量誤差分析及補(bǔ)償 實(shí)驗(yàn)方案說(shuō)明 (1)傳感器選擇：選用光敏電阻作為采集光照信號(hào)的傳感器。 (2)電阻測(cè)試：在室外太陽(yáng)光強(qiáng)照射下、室內(nèi)適宜光照下、室內(nèi)昏暗條件下三種光照條件下分別測(cè)的光敏電阻的阻值為 =320 歐、 歐、 =歐。 (3)方案原理圖：系統(tǒng)功能描述 ：考慮到系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值 ,確定了光照適宜時(shí)的光敏電阻值的范圍為 歐，當(dāng)光照過(guò)強(qiáng)時(shí)， LED1 點(diǎn)亮，蜂鳴器報(bào)警；光照適宜時(shí)， LED2 點(diǎn)亮；黑暗時(shí)， LED3 點(diǎn)亮，蜂鳴器也報(bào)警。即光照不適宜時(shí)就會(huì)報(bào)警，所以該系統(tǒng)不但可以完成光強(qiáng)的顯示、報(bào)警，而且可以判斷光照是否適宜。 原理框圖如下： 圖 1 原理框圖 方案論證 (1)光照強(qiáng)度的信號(hào)采集部分 采用光敏電阻作為信號(hào)采集器件。光敏電阻是基于光電導(dǎo)效應(yīng) 的一種光電器件，無(wú)光照時(shí) , 光敏電阻值（暗電阻）很大 , 電路中電流（暗電流）很?。? 當(dāng)受到光照時(shí)，半導(dǎo)體材料電導(dǎo)率增加，電阻減小。其阻值隨光照增強(qiáng)而減小。光敏電阻作為光電式傳感器的一種，它具有靈敏度高、光譜響應(yīng)范圍寬；體積小、重量輕、機(jī)械強(qiáng)度高、耐沖擊、耐震動(dòng)、抗過(guò)載能力強(qiáng)和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。所以選數(shù)碼管 顯示電路 報(bào)警電路 光敏電阻 光敏電阻 信號(hào)轉(zhuǎn)換電路 信號(hào)處理電路 擇光敏電阻采集光照信號(hào)，并把不同的光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為不同的電阻值。把光敏電阻串聯(lián)在直流電路中即可把不同的電阻值轉(zhuǎn)化為不同的電壓值，電路如原理圖所示。于是，就把對(duì)光照信號(hào)的處理轉(zhuǎn)化為對(duì)電壓信號(hào) V 的處理。 (2)信號(hào)處理部分 ： 采用集成電壓比較器 LM358N 作為信號(hào)處理的核心元件，電路連接如原理圖所示。光強(qiáng)、適宜、黑暗三種光照狀態(tài)轉(zhuǎn)換為三個(gè)電壓值 V1， V2， V3 作為比較器的輸入電壓；兩個(gè)比較器設(shè)置兩個(gè)參考電壓 Vref1， Vref2。工作過(guò)程分析如下：光照較強(qiáng)時(shí) V1 Vref1Vref2，兩個(gè)比較器的輸出電壓分別為（ 5V， 0V）；光照適宜時(shí) Vref1V2 Vref2， 兩個(gè)比較器的輸出電壓分別為（ 5V， 0）； 光照黑暗時(shí) V3 Vref2 Vref1 兩個(gè)比較器的輸出電壓分別為（ 5V， 5V）。這樣就完成了從模擬信 號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換 ,顯示部分就變得容易了。 (3)光強(qiáng)顯示部分 采用 數(shù)碼管 管顯示不同的光強(qiáng)狀態(tài)。由于比較器的驅(qū)動(dòng)能力有限，所以在輸出端加一個(gè)上拉電阻提高其驅(qū)動(dòng)能力。電路連接如原理圖所示，分析如下：當(dāng)光照較強(qiáng)時(shí)，兩個(gè)比較器的輸出電壓分別為（ 5V， 0V）， LED1 點(diǎn)亮；光照適宜時(shí)， 兩個(gè)比較器的輸出電壓分別為（ 5V， 0）， LED2 被點(diǎn)亮； 光照黑暗時(shí)，兩個(gè)比較器的輸出電壓分別為（ 5V， 5V）， LED LED3 被點(diǎn)亮。這樣三種狀態(tài)就顯示出來(lái)了。 測(cè)量次數(shù) 電源電壓 U(v) 電流 I(mA) 暗電阻 R(Ω ) 計(jì)算公式 1 5 0 無(wú)窮 R=U/I 2 10 0 無(wú)窮 3 12 0 無(wú)窮 4 15 0 無(wú)窮 2 亮電阻測(cè)量 測(cè)量次數(shù) 電源電壓U(v) 入射光照強(qiáng)度E(lm) 電流 I(mA) 亮電阻 R(Ω ) 計(jì)算公式 1 12 100 6． 15 R=U/I 2 12 120 2． 18 3 12 140 4 12 160 5 12 180 6 12 200 3光敏電阻的光照特性 入射光照強(qiáng)度 E(lm) 100 120 140 160 180 200 電流 I(mA) 4光敏電阻的伏安特性 改善后的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 第五章 總結(jié) 我認(rèn)為設(shè)計(jì)此裝置可以讓我們得到適宜的光照，便于調(diào)節(jié)。可以用于大棚蔬菜的培養(yǎng)，路燈的控制，汽車的在夜間行駛時(shí)突遇強(qiáng)光照射司機(jī)的眼睛等問(wèn)題。當(dāng)汽車行駛時(shí)，光照很強(qiáng)照在司機(jī)的眼睛上時(shí)，光敏電阻可在到達(dá)司機(jī)眼睛之前感受到光照增強(qiáng)此時(shí)可將報(bào)警裝置改為一個(gè)自動(dòng)放下慮光板，可以保護(hù)眼睛同時(shí)可以避免交通事故的發(fā)生。此裝置用于路燈的控制，因?yàn)槎牡娜照詹煌?，此裝置可根據(jù)亮度的不同控制路燈，這樣一來(lái) 可以節(jié)省資源同時(shí)可以在最需要的時(shí)候開啟路燈。 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)傳感器、電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)有了更深的的理解也加強(qiáng)了我的實(shí)際動(dòng)手能力。也第一次這么近距離的了解自動(dòng)化的含義，了解傳感器。接觸到我們以后需要使用和進(jìn)一步了解的程序。不管是電路理論，還是實(shí)際應(yīng)用，經(jīng)過(guò)此次設(shè)計(jì)后我的能力都有了不少提升。同時(shí)在本次課程設(shè)計(jì)時(shí)，也暴露了自己的不少毛病，如設(shè)計(jì)過(guò)程中缺乏規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化，仿真軟件不熟悉等。剛開始的的時(shí)候， Protel 完全不會(huì)，但經(jīng)過(guò)兩天的摸索，也逐步上手了。通過(guò)這幾天的努力奮斗，最終做出電路原理圖，心里有一種莫名 的成就感。在這次課程設(shè)計(jì)中，我也有很多不足，做事太急。方案的設(shè)計(jì)沒(méi)有能實(shí)現(xiàn)很多的功能，知識(shí)面狹隘，學(xué)過(guò)的知識(shí)遺忘了。我會(huì)努力將基礎(chǔ)打牢，爭(zhēng)取在下一次的課程設(shè)計(jì)中有新穎的想法，做的東西功能更為全面。平常我們上課學(xué)習(xí)理論知識(shí)有時(shí)覺(jué)得挺容易的，但一旦自己真正動(dòng)手設(shè)計(jì)，才發(fā)現(xiàn)自己有很多不足。只有實(shí)踐才能提高自己的能力，因此我希望有更多類似課程設(shè)計(jì) 六 主要參 考文獻(xiàn)： （ 1） 傳感器簡(jiǎn)明手冊(cè)及應(yīng)用電路 壓力傳感器手冊(cè) 作者： 劉暢生 鐘龍 劉煦 賈靜 劉暢生 出版社：西安電子科技大學(xué)出版社 （ 2） 編程與虛擬儀器設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社 侯國(guó)屏等主編 （ 3）傳感器 機(jī)械工業(yè)出版社 強(qiáng)錫富等主編 （ 4） 智能檢測(cè)與控制技術(shù) 作者：王仲生 出版社：西北工業(yè)大學(xué)出版社 （ 5） LabVIEW 程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用 電子工業(yè)出版社 楊樂(lè)平等主編 （ 6） 基于 LabVIEW的虛擬實(shí)驗(yàn)室與傳感器虛擬儀器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 作者：王磊 太原理工大學(xué) （ 7）網(wǎng)絡(luò)資源 六、指導(dǎo)教師審核意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 七、教研室評(píng)議意見(jiàn)： 教研室主任簽字： 年 月 日 八、系領(lǐng)導(dǎo)審核意見(jiàn)： 1．通過(guò)； 2．完善后通過(guò)； ３．未通過(guò) 系領(lǐng)導(dǎo)簽字： 年 月 日