傳感器課程設(shè)計--自動工件檢驗計數(shù)器設(shè)計

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計</b></p><p>　　設(shè)計題目： 自動工件檢驗計數(shù)器設(shè)計 </p><p>　　系 別 班級 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、 職稱 講師 </p><p>　　起止日期：2014年 3 月 3 日起——至 2014 年 3 月14 日止</p><p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　課程設(shè)計題目： 自動工件檢驗計數(shù)器設(shè)計 </p><p>　　系別 班級 </p&g

3、t;<p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 講師 </p><p>　　課程設(shè)計進(jìn)行地點： </p><p>　　任 務(wù) 下 達(dá) 時 間： 2014 年 3 月3日</p><p&g

4、t;　　起止日期：2014 年 3 月3日起——至 2014年 3 月14日止</p><p>　　教研室主任 年 月 日批準(zhǔn)</p><p>　　自動工件檢驗計數(shù)器設(shè)計</p><p>　　1 設(shè)計主要內(nèi)容及要求</p><p><b>　　1.1 設(shè)計目的：</b></

5、p><p>　　1、了解自動工件檢驗計數(shù)器的基本知識以及相關(guān)電工電子學(xué)、單片機(jī)、傳感器等技術(shù)，通過設(shè)計加深對電子電路方面知識的理解； </p><p>　　2、 能夠熟悉傳感器的檢測以及應(yīng)用電路， 加深對于光電元件的了解，學(xué)會應(yīng)用光電元件進(jìn)行實際檢測和應(yīng)用。</p><p><b>　　1.2 基本要求</b><

6、/p><p>　　1、利用光電元件設(shè)計自動工件檢驗計數(shù)器；2、通過該傳感器可以給自動生產(chǎn)線上的工件產(chǎn)品自動貼商品標(biāo)簽，同時對貼好標(biāo)簽的工件產(chǎn)品自動計數(shù)。 3、畫出你所設(shè)計的自動工件檢驗計數(shù)器的電路原理圖并予以說明； 4、給出你所選擇的元件明細(xì)表； 簡要說明你所設(shè)計的傳感器的測量特點。5、要有相應(yīng)的控制算法（軟件流程圖）。</p><p>　　1.3 發(fā)揮部分：可以

7、增加其它的功能。 </p><p>　　2 設(shè)計過程及論文的基本要求：</p><p>　　2.1 設(shè)計過程的基本要求</p><p>　　1基本部分必須完成，發(fā)揮部分可任選；</p><p>　　2符合設(shè)計要求的報告一份，其中包括總體設(shè)計框圖、電路原理圖各一份；</p><p>　　3設(shè)計過程

8、的資料、草稿要求保留并隨設(shè)計報告一起上交；報告的電子檔需全班統(tǒng)一存盤上交。</p><p>　　2.2 課程設(shè)計論文的基本要求</p><p>　　1參照畢業(yè)設(shè)計論文規(guī)范打印，包括附錄中的圖紙。項目齊全、不許涂改，不少于3000字。圖紙為A4，所有插圖不允許復(fù)印。</p><p>　　2裝訂順序：封面、任務(wù)書、成績評審意見表、中文摘要、關(guān)鍵詞、目錄、正文（設(shè)計題目、

9、設(shè)計任務(wù)、設(shè)計思路、設(shè)計框圖、各部分電路及相應(yīng)的詳細(xì)的功能分析和重要的參數(shù)計算、工作過程分析、元器件清單、主要器件介紹）、小結(jié)、參考文獻(xiàn)、附錄（總體設(shè)計框圖與電路原理圖）。</p><p><b>　　3 時間進(jìn)度安排</b></p><p>　　沈 陽 工 程 學(xué) 院</p><p>　　傳感器 課程設(shè)計成績評定表</p>

10、<p>　　系（部）： 班級： 學(xué)生姓名： </p><p><b>　　中文摘要</b></p><p><b>　　‘</b></p><p>　　傳感與檢測技術(shù)是一門知識面廣、綜合程度高、實用性很強(qiáng)的專業(yè)課程。它從傳感器的基本理論入手，著重講敘傳感器的結(jié)構(gòu)與感測原理，傳感器是一個二端口的

11、裝置，不同的傳感器輸入-輸出特性不同，同一傳感器適應(yīng)不同的被測信號呈現(xiàn)的特性也有所不同。尤其當(dāng)被測信號為靜態(tài)信號時兩種狀態(tài)下，傳感器的輸入-輸出特性完全不同。感測技術(shù)在許多新技術(shù)、新器件里都有應(yīng)用，在課程安排上，以信息的傳感、轉(zhuǎn)換、處理為核心，從基本物理概念入手，闡述熱工量、機(jī)械量、幾何量等參數(shù)的測量原理及方法。</p><p>　　電子計數(shù)器是指能完成頻率測量、時間測量、計數(shù)等功能的所有電子測量儀器的通稱。頻率

12、和時間是電子測量儀器技術(shù)領(lǐng)域中最基本的參量，因此電子計數(shù)器是一類重要的電子測量技術(shù)儀器，使儀器在小型化、耗電、可靠性，等方面都大為改善。尤其是與微處理器的結(jié)合它體現(xiàn)了智能化，使得這類儀器的原理與設(shè)計發(fā)生了重大的變化。電子計數(shù)器有通用計數(shù)器的專用計數(shù)器之分。</p><p>　　紅外線計數(shù)器是一種專用的電子計數(shù)器，是利用加密、解碼紅外線發(fā)射、接收模塊作計數(shù)傳感器,當(dāng)有物體通過時光被遮擋住,接收模塊輸出一個高電平脈沖

13、,對此脈沖進(jìn)行計數(shù),就可實現(xiàn)對產(chǎn)品的統(tǒng)計.基于這種光電檢測原理,配合二合一組合集成電路,設(shè)計了反射式紅外線計數(shù)器.實踐證明,該裝置抗干擾能力強(qiáng),工作穩(wěn)定,計數(shù)準(zhǔn)確.</p><p>　　計數(shù)器在人們生活領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，例如工廠的流水線中的產(chǎn)品計數(shù)器 。計數(shù)器常用于生產(chǎn)上進(jìn)行工件計數(shù)工作，但卻經(jīng)常會發(fā)生計數(shù)錯誤的情況，尤其是此數(shù)量被記錄到批記錄時，一旦有誤差產(chǎn)生會導(dǎo)致整批產(chǎn)品發(fā)生偏差或誤判斷，造成不必要的人力、

14、物力浪費，因此，必須保證計數(shù)的零誤差。本文所研究的是在工件流水線上計數(shù)器的使用，其過程是工件從燈檢結(jié)束到貼簽過程中，運(yùn)用傳送帶將藥瓶傳送到另一個工序，且在傳送過程中使用光電計數(shù)統(tǒng)計工件數(shù)量。</p><p>　　關(guān)鍵字 電子計數(shù)器 光電傳感器 紅外線檢測 單片機(jī)</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>

15、;　　中文摘要V</b></p><p>　　1.設(shè)計主要內(nèi)容及要求1</p><p><b>　　2.設(shè)計思路2</b></p><p><b>　　3.設(shè)計框圖3</b></p><p>　　4.各部分電路內(nèi)容設(shè)計及過程分析4</p><p>　　4

16、.1系統(tǒng)工作原理4</p><p>　　4.2各部分工作原理及過程4</p><p>　　4.2.1光電轉(zhuǎn)換模塊4</p><p>　　4.2.2 單片機(jī)計數(shù)模塊6</p><p>　　4.2.3 LCD顯示模塊7</p><p><b>　　5.元器件清單8</b></p&g

17、t;<p>　　6．各元器件介紹9</p><p>　　6.1 單片機(jī)AT80C529</p><p><b>　　6.2 晶振10</b></p><p>　　6.3 光敏三極管11</p><p>　　6.4 晶體三極管13</p><p>　　6.5 LCD液晶顯

18、示14</p><p><b>　　小結(jié)16</b></p><p><b>　　致謝17</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p><b>　　附錄19</b></p><p><b

19、>　　設(shè)計主要內(nèi)容及要求</b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計目的：</b></p><p>　　（1）、了解自動工件檢驗計數(shù)器的基本知識以及相關(guān)電工電子學(xué)、單片機(jī)、傳感器等技術(shù)，通過設(shè)計加深對電子電路方面知識的理解。 </p><p>　?。?）、 能夠熟悉傳感器的檢測以及應(yīng)用電路， 

20、;加深對于光電元件的了解，學(xué)會應(yīng)用光電元件進(jìn)行實際檢測和應(yīng)用。</p><p><b>　　1.2 基本要求：</b></p><p>　?。?）、利用光電元件設(shè)計自動工件檢驗計數(shù)器。</p><p>　?。?）、通過該傳感器可以給自動生產(chǎn)線上的工件產(chǎn)品自動貼商品標(biāo)簽，同時對貼好標(biāo)簽的工件產(chǎn)品自動計數(shù)。 </p><

21、;p>　?。?）、畫出你所設(shè)計的自動工件檢驗計數(shù)器的電路原理圖并予以說明。</p><p>　　（4）、給出你所選擇的元件明細(xì)表，簡要說明你所設(shè)計的傳感器的測量特點。</p><p>　?。?）、要有相應(yīng)的控制算法（軟件流程圖）。</p><p>　　1.3 發(fā)揮部分：可以增加其它的功能。</p><p><b>　　‘<

22、;/b></p><p><b>　　2.設(shè)計思路</b></p><p>　　計數(shù)的過程其實是獲取脈沖源的過程，當(dāng)有物體穿越光路時，接收頭輸出為高電平，反之則為低電平，接收頭的電平信號經(jīng)由電壓比較器反相后送入CPU當(dāng)傳送帶將被測物體傳送到檢測點時，物體將探頭發(fā)送的紅外線調(diào)制信號反射給探頭，探頭接收器產(chǎn)生的信號送到單片機(jī)P3．2口，啟動計數(shù)器開始計數(shù)，每次紅外線

23、的阻斷都將轉(zhuǎn)化成電信號被單片機(jī)芯片獲取，在原來的數(shù)值上加1，并將計數(shù)后所得的數(shù)據(jù)送給LED顯示. </p><p>　　為了充分實現(xiàn)實時在線工業(yè)檢測，在處理過程中采用中斷方式進(jìn)行計數(shù) 發(fā)射電路始終發(fā)射紅外信號，當(dāng)傳送帶將物體送進(jìn)入口時，將信號擋住，即將紅外信號‘變?yōu)槊}沖信號，此時中斷響宜．計數(shù)器記錄進(jìn)料數(shù)量并設(shè)定時中斷為lms，如果在進(jìn)口中有其它異物通過時，它在設(shè)定的時間內(nèi)不能長期保持有效．因此，中斷不響應(yīng)，計數(shù)

24、器不記錄異物通過，這樣可防止外界的干擾</p><p>　　最后則是對軟測量效果的評價 ．由于工業(yè)生產(chǎn)過程中要求具有很高的精確性．因此對軟測量效果的評價是很重要的。根據(jù)軟測量的效果．確定模型是否需要進(jìn)行修正，哪些參數(shù)需要調(diào)整等。一旦發(fā)現(xiàn)軟測量的效果不能滿足于實際應(yīng)用的需求，就必須考慮重新考慮構(gòu)造軟測量模型，即重新構(gòu)造出新的軟件的設(shè)計思路，設(shè)計出滿足實踐需要的軟測量系統(tǒng)。</p><p>&

25、lt;b>　　2設(shè)計框圖</b></p><p>　　4.各部分電路內(nèi)容設(shè)計及過程分析</p><p><b>　　4.1系統(tǒng)工作原理</b></p><p>　　檢測部分使用紅外對管：發(fā)射管和接收管。</p><p>　　計數(shù)的過程其實是獲取脈沖源的過程，當(dāng)有物體穿越光路時，接收頭輸出為高電平，反之則

26、為低電平，接收頭的電平信號經(jīng)由電壓比較器反相后送入CPU當(dāng)傳送帶將被測物體傳送到檢測點時，物體將探頭發(fā)送的紅外線調(diào)制信號反射給探頭，探頭接收器產(chǎn)生的信號送到單片機(jī)P3．2口，啟動計數(shù)器開始計數(shù)，每次紅外線的阻斷都將轉(zhuǎn)化成電信號被單片機(jī)芯片獲取，在原來的數(shù)值上加1，并將計數(shù)后所得的數(shù)據(jù)送給LED顯示。</p><p><b>　　系統(tǒng)的原理圖如下：</b></p><p&g

27、t;　　每一個物品過生產(chǎn)線C8051單片機(jī)記一次數(shù)，LED燈亮一次，自動給商品貼上標(biāo)簽。</p><p>　　4.2各部分工作原理及過程</p><p>　　4.2.1光電轉(zhuǎn)換模塊</p><p>　　紅外對管和R1，R2組成的光電檢測電路，負(fù)責(zé)把被檢測的數(shù)量轉(zhuǎn)換成電壓脈沖信號。工作時紅外發(fā)光管發(fā)出的紅外光線投射到光敏三極管上，光敏三極管導(dǎo)通，集電極輸出低電平；當(dāng)紅

28、外光線被檢測物遮斷時，光敏三極管截止，集電極輸出高電平。遮斷一次輸出一個脈沖，因此脈沖的個數(shù)就是被檢測物的數(shù)量。</p><p>　　紅外對管中紅外發(fā)光管的正向電流為50mA，在環(huán)境溫度為25°C時，它的最大耗散功率100mW，正向壓降1.5V。當(dāng)環(huán)境溫度上升時，允許的正向工作電流還要減小。為了留有一定的欲量，取它的工作電流為20mA。則</p><p>　　R1=175 ?，取

29、R1=200?，其中5V是電源電壓，1.5V是紅外發(fā)光管的正向壓降。</p><p>　　根據(jù)紅外對管的計數(shù)手冊可知：使紅外發(fā)光管的正向電流為20mA,當(dāng)有遮擋時，光敏三極管Iceo=100nA；無遮擋時，光敏三極管的Ic=0.7mA.為了使光敏三極管能工作在開關(guān)狀態(tài)，則R2=6.7K?。取R2=10K?，其中5V是電源電壓，0.4V是光敏三極管的飽和壓降。</p><p>　　紅外對管的

30、輸出脈沖信號加到一個遲滯比較器（或者稱作施密特觸發(fā)器）。它有兩個門限電壓，分別稱作上門限電壓V1和下門限電壓V2，兩者的差值稱為門限寬度獲遲滯寬度，即：ΔV=V1-V2</p><p>　　在實際應(yīng)用中，利用遲滯比較器可以有效的克服噪聲和干擾的影響，利用遲滯比較器，只要噪聲和干擾的大小處在遲滯寬度內(nèi)，就不會引起錯誤的階躍。</p><p>　　因此，當(dāng)被測物每遮擋一次紅外對管時，施密特觸發(fā)

31、器輸出一個寬度為Tw的脈沖，該脈沖送到計數(shù)器去計數(shù)和顯示。C4是濾波電容，可提高單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作穩(wěn)定性。</p><p>　　圖4.1光電轉(zhuǎn)換模塊</p><p>　　4.2.2 單片機(jī)計數(shù)模塊</p><p>　　在光電計數(shù)系統(tǒng)中，設(shè)計軟件可實現(xiàn)技術(shù)初始值為999，在生產(chǎn)流水線中有產(chǎn)品通過時，紅外線被阻斷，紅外接收器沒有收到發(fā)射器的紅外信號，輸出高電平 。將此信

32、號送人到AT89C2051單片機(jī)的P3．2口．使單片機(jī)系統(tǒng)開始工作。由軟件實現(xiàn)計數(shù)值加一，并且每計數(shù)100，用燈閃爍2S指示一下。</p><p>　　我們把打斷單片機(jī)正常工作的外部信號接到單片機(jī)的INT0引腳，經(jīng)過軟件對有關(guān)寄存器的設(shè)置，單片機(jī)就可知道外界信號的變化，從而中斷主程序的。當(dāng)系統(tǒng)接側(cè)到信號由高到低的負(fù)跳變時引發(fā)中斷，中斷過程中不產(chǎn)生計數(shù)，對于外部中斷源的撤除，當(dāng)外部中斷采用邊延觸發(fā)方式時，CPU響應(yīng)

33、中斷后，由硬件自動清除其中的中斷標(biāo)志位IE0或IE1，無需采取其他措施。當(dāng)外部中斷源采用電平觸發(fā)方式時，CPU響應(yīng)中斷后不會自動清除中斷請求標(biāo)志位IE0或IE1，同時也不能用軟件清除，當(dāng)CPU執(zhí)行完中斷程序后返回主程序，發(fā)現(xiàn)外部中斷源位于低電平時，仍會響應(yīng)低電平。即外部中斷源位于低電平時，則中斷標(biāo)志IE0或IE1就會為“1”。在實際應(yīng)用過程中根據(jù)實際情況采取軟硬件配合使用的方法。</p><p>　　圖4.2 A

34、T80C52單片機(jī)計數(shù)模塊</p><p>　　4.2.3 LCD顯示模塊</p><p>　　當(dāng)向P3.2口輸入低電平時，經(jīng)內(nèi)部程序運(yùn)算后進(jìn)行加法處理，其結(jié)果通過三個數(shù)碼管顯示出來。</p><p>　　圖4.3 LCD顯示模塊</p><p><b>　　5.元器件清單</b></p><p&g

35、t;<b>　　6．各元器件介紹</b></p><p>　　6.1 單片機(jī)AT80C52</p><p>　　圖6.1 AT80C52引腳</p><p>　　AT89C52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和256 b

36、ytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。 </p><p>　　1.主要性能參數(shù)： </p><p>　　·與MCS-51產(chǎn)品指令和引腳完全兼

37、容 ·8k字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲器 ·1000次擦寫周期 </p><p>　　·全靜態(tài)操作：0Hz－24MHz ·三級加密程序存儲器 ·256×8字節(jié)內(nèi)部RAM ·32個可編程I／O口線 ·3個16位定時／計數(shù)器 ·8個中斷源 

38、;</p><p>　　·可編程串行UART通道 ·低功耗空閑和掉電模式  </p><p>　　2.功能特性概述： </p><p>　　AT89C52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash閃速存儲器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I／O口線，3個16位定時／計數(shù)器，一個6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信

39、口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時／計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。</p><p><b>　　6.2 晶振</b></p><p>　　晶振在電氣上可以等效

40、成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個網(wǎng)絡(luò)有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率為串聯(lián)諧振，較高的頻率為并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏谶@個極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也

41、不會有很大的變化。晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。一般的晶振振蕩電路都是在一個反相放大器（注意是放大器不是反相器）的兩端接入晶振，再有兩個電容分別接到晶振的兩端，每個電容的另一端再接到地，這兩個電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負(fù)載電容，請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容，這個不能忽略。一般的晶振的負(fù)載電容為15p或12.5p，如果再考慮元件引腳的等效輸入電容，則兩個22p

42、的電容構(gòu)成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。</p><p><b>　　功能作用:</b></p><p>　　晶振在應(yīng)用具體起到的作用，微控制器的時鐘源可以分為兩類：基于機(jī)械諧振器件的時鐘源，如晶振、陶瓷諧振槽路；RC（電阻、電容）振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置，適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC振蕩器?；诰д衽c陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的

43、初始精度和較低的溫度系數(shù)。RC振蕩器能夠快速啟動，成本也比較低，但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)精度較差，會在標(biāo)稱輸出頻率的5%至50%范圍內(nèi)變化。但其性能受環(huán)境條件和電路元件選擇的影響。需認(rèn)真對待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。在使用時，陶瓷諧振槽路和相應(yīng)的負(fù)載電容必須根據(jù)特定的邏輯系列進(jìn)行優(yōu)化。具有高Q值的晶振對放大器的選擇并不敏感，但在過驅(qū)動時很容易產(chǎn)生頻率漂移（甚至可能損壞）。影響振蕩器工作的環(huán)境因素有：電磁干擾（EMI）

44、、機(jī)械震動與沖擊、濕度和溫度。這些因素會增大輸出頻率的變化，增加不穩(wěn)定性，并且在有些情況下，還會造成振蕩器停振。上述大部分問題都可以通過使用振蕩器模塊避免。這些模塊自帶振蕩器、提供低阻方波輸出，并且能夠在一定條件下保證運(yùn)行。最常用的兩種類型是晶振模塊和集成RC振蕩器（硅振蕩器）。晶振模塊提供與分立晶振</p><p>　　圖6.2晶振等效電路</p><p><b>　　6.3

45、光敏三極管</b></p><p>　　光敏三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理 ： </p><p>　　光敏三極管與普通半導(dǎo)體三極管一樣，是采用半導(dǎo)體制作工藝制成的具有NPN 或PNP 結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體管。它在結(jié)構(gòu)上與半導(dǎo)體三極管相似，它的引出電極通常只有兩個，也有三個的。 </p><p>　　光敏三極管的結(jié)構(gòu)如圖所

46、示。為適應(yīng)光電轉(zhuǎn)換的要求，它的基區(qū)面積做得較大，發(fā)射區(qū)面積做得較小，入射光主要被基區(qū)吸收。和光敏二極管一樣，管子的芯片被裝在帶有玻璃透鏡金屬管殼內(nèi)，當(dāng)光照射時，光</p><p>　　線通過透鏡集中照射在芯片上。 </p><p>　　將光敏三極管接在圖所示的電路中，光敏三極管的集電極接正電位，其發(fā)射極接負(fù)電位。當(dāng)無光照射時，流過光敏三極管的電流，就是正常情況下光敏三極管集電極與

47、發(fā)射極之間的穿透電流Iceo 它也是光敏三極管的暗電流，其大小為 Iceo =(1 + hFE) I 。式中:  </p><p>　　Icbo---集電極與基極間的飽和電流; hFE ---共發(fā)射極直流放大系數(shù)。 </p><p>　　當(dāng)有光照射在基區(qū)時，激發(fā)產(chǎn)生的電子

48、--空穴對增加了少數(shù)載流子的濃度，使集電結(jié)反向飽和電流大大增加，這就是光敏三極管集電結(jié)的光生電流。該電流注入發(fā)射結(jié)進(jìn)行放大，成為光敏三極管集電極與發(fā)射極間電流，它就是光敏三極管的光電流。可以看出，光敏三極管利用普通半導(dǎo)體三極管的放大作用，將光敏</p><p>　　二極管的光電流放大了( I + hFE) 倍。所以，光敏三極管比光敏二極管具有更高的靈敏度</p>

49、<p>　　6.4 晶體三極管</p><p>　　三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管,晶體三極管，是一種電流控制電流的半導(dǎo)體器件·其作用是把微弱信號放大成輻值較大的電信號， 也用作無觸點開關(guān)。晶體三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個相距很近的PN結(jié)，兩個PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部

50、分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種。</p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　晶體三極管（以下簡稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管，（其中，N表示在高純度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在電壓刺激下產(chǎn)生自由電子導(dǎo)電，而p是加入硼取代硅，產(chǎn)生大

51、量空穴利于導(dǎo)電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。</p><p>　　對于NPN管，它是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié),而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結(jié)稱為集電結(jié),三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極c。</p><p>　　當(dāng)b點電位高于e點電位零點幾伏時，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而C點電

52、位高于b點電位幾伏時，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源Ec要高于基極電源Ebo。</p><p>　　圖6.3 晶體三極管結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖6.4 三極管的符號</p><p>　　6.5 LCD液晶顯示</p><p>　　LCD （ Liquid Crystal Display 的簡稱）液晶顯示器。LCD 的構(gòu)造是在兩片平行

53、的玻璃基板當(dāng)中放置液晶盒，下基板玻璃上設(shè)置TFT（薄膜晶體管），上基板玻璃上設(shè)置彩色濾光片，通過TFT上的信號與電壓改變來控制液晶分子的轉(zhuǎn)動方向，從而達(dá)到控制每個像素點偏振光出射與否而達(dá)到顯示目的?，F(xiàn)在LCD已經(jīng)替代CRT成為主流，價格也已經(jīng)下降了很多，并已充分的普及。</p><p>　　1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：</p><p>　　第1腳：VSS為電源地</p>

54、<p>　　第2腳：VCC接5V電源正極</p><p>　　第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度）。</p><p>　　第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。</p><p>　　第5腳：RW

55、為讀寫信號線，高電平(1)時進(jìn)行讀操作，低電平(0)時進(jìn)行寫操作。</p><p>　　第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端,高電平（1）時讀取信息，負(fù)跳變時執(zhí)行指令。</p><p>　　第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。</p><p>　　第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負(fù)極</p><p>

56、　　圖6.6 LCD引腳圖</p><p>　　圖6.7 LCD實物圖</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了有關(guān)傳感器電子線路方面的知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實

57、踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。</p><p>　　過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲齲最終的檢測調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會的發(fā)展和學(xué)習(xí)實踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問

58、題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會及他人對你的認(rèn)可!</p><p>　　課程設(shè)計誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升，同時又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時，設(shè)計讓我感觸很深。使我對抽象的理論有了具體的認(rèn)識。通過這次課程設(shè)計，我

59、掌握了常用元件的識別和測試;熟悉了常用儀器、儀表;了解了電路的連線方法;以及如何提高電路的性能等等。</p><p>　　我認(rèn)為，在這學(xué)期的實驗中，不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實驗課上，我們學(xué)會了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實踐，再學(xué)習(xí)、再實踐。這對于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都

60、能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實驗結(jié)束之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。</p><p>　　回顧起此課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是

61、遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。實驗過程中，也對團(tuán)隊精神的進(jìn)行了考察，讓我們在合作起來更加默契，在成功后一起體會喜悅的心情。果然是團(tuán)結(jié)就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來最終完美的結(jié)果。</p><p>　　我相信，此次課程設(shè)計必會成為我大學(xué)生活了一抹必不可少的綠色！</p><p>

62、;<b>　　致謝</b></p><p>　　通過這兩個星期來的忙碌和學(xué)習(xí)，本次傳感器課程設(shè)計已接近尾聲，作為一個大學(xué)生的課程設(shè)計設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，在這里衷心感謝指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們的支持，讓我按時完成了這次畢業(yè)設(shè)計。 </p><p>　　在畢業(yè)論文設(shè)計過程中，我遇到了許許多多的困難。在此我要感謝我的指

63、導(dǎo)老師**老師給我悉心的幫助和對我耐心而細(xì)致的指導(dǎo)，我的課程設(shè)計較為復(fù)雜煩瑣，但是**老師仍然細(xì)心地糾正我的錯誤。除了敬佩*老師的專業(yè)水平以外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作，我才得以解決課程設(shè)計設(shè)計中遇到的種種問題。</p><p>　　同時謝謝我周圍的同窗好友，他們給了我無數(shù)的關(guān)心和鼓勵，在我遇到不懂的地方是，大家不怕耽誤自己的時間來幫助我解決問題，讓我對課程

64、設(shè)計的內(nèi)容有了更加深刻的理解。也讓我的課程設(shè)計生活充滿了溫暖和歡樂。如果沒有他們的幫助，此次課程設(shè)計的完成將變得困難。他們在我設(shè)計中給了我許多寶貴的意見和建議。</p><p>　　而且也要感謝自己遇到困難的時候沒有一蹶不振，取而代之的是找到了最好的方法來解決問題。</p><p>　　最后，感謝學(xué)校，為我們提供了良好的學(xué)習(xí)及設(shè)計的實驗室，讓我們可以心無旁騖的學(xué)習(xí)。感謝圖書館為我們提供的參

65、考資料，讓我的課程設(shè)計更加的完整。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】陳圣林 侯成晶，圖解傳感器技術(shù)及應(yīng)用電路，中國電力出版社</p><p>　　【2】張巖　胡秀芳　張濟(jì)國，傳感器應(yīng)用技術(shù)，福建科學(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　【3】藍(lán)和慧　寧武　閆曉金，單片機(jī)應(yīng)用技能，電子工業(yè)

66、出版社</p><p>　　【4】徐科軍，傳感器與檢測技術(shù)，電子工業(yè)出版社</p><p>　　【5】余孟嘗，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程，高等教育出版社</p><p>　　【6】陳振官 陳宏威，光電子電路及制作實例，國防工業(yè)出版社  　　　　</p><p>　　【7】胡燕如 耿蘇燕，高頻電子線路，高等教育出版社 

67、0; </p><p>　　【8】胡燕如 耿蘇燕，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社  </p><p>　　【9】楊志忠，數(shù)字電子技術(shù)舉出，高等教育出版社  </p><p>　　【10】電子基礎(chǔ)實驗中心，電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗，四川大學(xué)出版社  </p><p>　　【11】謝