光电系统课程设计报告 设计题目：光电心率计 指导老师：吴xx 班级： 10XX 设计者： XXX 设计者学号： ************* 同组者姓名： ****************************** ****************************** ********************************* 设计者联系电话： ****************** 目录 一．摘要 (4) 二．技术指标 (4) 三．设计原理 (5) 3.1、光电探测电路 (5) 3.2、电源电路 (6) 3.3、滤波放大电路及虚拟地电路 (6) 3.4、单片机电路 (7) 3.5、显示电路 (8) 3.6、蜂鸣器电路 (9) 四．设计方案论证 (9)
4.1、心率计的软件实现方法 (9) 4.2、滤波放大电路的实现 (9) 4.3、光电探测电路的实现 (10) 4.4、心率值的显示方法 (10) 五. 硬件电路设计 (11) 5.1、电源电路设计 (11) 5.2、光电探测电路 (12) 5.3、“虚拟地”电路 (12) 5.4、滤波放大电路 (12) 5.5、单片机电路 (13) 5.6、译码显示电路 (15) 5.7、蜂鸣器电路 (16) 六．软件设计 (16) 6.1 总流程图 (17) 6.2 主函数流程图 (18) 6.3 采样比较程序 (19) 6.4 心率计算与显示警报模块 (20) 七．结论 (21) 八．课程设计的心得体会 (21) 参考文献 (22) 附录 (23) 附录一、程序代码 (23)
附录二、原理图 (28) 附录三、PCB所有层图 (29) 附录四、顶层PCB图 (30) 附录五、底层PCB图 (30) 附录六、元件清单 (31) 一．摘要 随着现代社会，人们对自己的健康越来越关心，因此对各种医疗设备的需要也越来越大。其中心率测量仪是最常见的医疗设备之一，它能应用于医疗、 健康、体育以及我们生活中的方方面面，因此一个简单便宜而又有较高精度的 心率测量仪是很有市场的。 我们无法通过直接测量来获取人的心率，但是由于人的脉搏是与心跳直接相关的。因此，我们可以通过测量脉搏来间接测量人的心率。我们小组的光电 系统课程设计制作的光电心率测量仪是用光电传感器测量经手指尖反射的信号，然后经过滤波放大后送到51单片机进行信号处理并将计算所得到的心率值通过动态扫描的方式显示出来。 关键词：51单片机；光电测量；A/D采样；动态扫描显示；响铃提醒。二．技术指标 利用光电方法测量人体心率，并通过显示器显示出来，具体要求 如下： 1、采用51 系列单片机 2、制作光电测量头 3、通过A/D 采样方式测定人体心率（不能整形成方波计数）
光电检测试验讲义
实验一 光敏电阻特性参数测量及暗光街灯实验 一、实验目的： 1、了解光敏电阻的电阻特性，掌握光敏电阻的伏安特性及其随光照强度的变化规律。 2、利用光敏电阻的电阻变化特性，将之作为街灯自动点亮与熄灭的传感器件，掌握基于光敏电阻的暗光街灯的工作原理及应用。 二、实验原理： 光敏电阻是最典型的光电效应器件，即其电导率随光照强度而发生变化。半导体光电导器件是利用半导体材料的光电导效应制成的光电探测器件。本实验旨在测定光敏电阻在不同光照环境下的电阻值，并测定其伏安特性随光照强度的变化规律。 根据实验测定，光敏电阻的电阻值随光亮度的增大而迅速减小。利用这一特性，设计了暗光街灯演示实验。其原理是当环境变暗时光敏电阻的阻值增大，当亮度降低到一定值时，即光敏电阻值增大到某一阈值时，光电传感电路系统自动点亮小灯泡，从而达到与暗光街灯相似的目的。 三、实验所需单元： 直流稳压电源，光敏电阻，数字电压表，电流（毫安）表，暗光街灯电路， 小灯泡（负载），万用表。 四、实验步骤： （一）光敏电阻特性测试 万用表 图 1.1 暗、 图 1.2 伏安 mA U I
(1) 光敏电阻的暗、亮电阻测定。如图3.1所示，用万用表从光敏电子两端测定它在不同光照条件下的电阻值，将测得的结果填入表格。 (2) 光敏电阻伏安特性测定。按图1.2所示连接各元件和单元，检查连接无误后，开启电源。用一挡光物（如黑纸片或瓶盖）遮住光敏电阻（视为全暗），分别接插不同的电压U 值（可调电压的获取：通过面板“电机控制1”或“电机控制2”的Vin 输入5V ，Vout 可输出如0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0， 4.5，5.0V 等不同电压值），利用电流表测定流过光敏电阻的电流值I ，数字电压表测定U 值。 改变光敏电阻的光照强度（如全暗、日光灯、手电筒、激光照射），重复测定I 与U 的关系，可得到图1.3所示的伏安特性关系曲线族。 (3) 分析上述测量结果， 进一步了解光敏电阻的光敏特性，掌握其中的变化规律。 光 照 状 况 全 暗 日光灯照射 手电筒斜照射 手电筒直照射 激光照射 光敏电阻值(k ) I U 图 1.3 光敏电 光照
课程设计总结报告 课程名称：《光电技术》课程设计学生姓名：邓跃斌、付炜、黑阳超、林松系别：物理与电子学院 专业：电子信息科学与技术 指导教师：雷立云 2012年11月29日
目录 一、设计任务书 (3) 1、课题 (3) 2、目的 (3) 3、设计要求 (3) 二、实验仪器 (3) 三、设计框图及整体概述 (4) 四、各单元电路的设计方案及原理说明 (4) N E定时器构成多谐振荡器作调制电源 (5) 1、用555 N E电路结构 (5) （1）555 N E定时器组成的多谐振荡器 (5) （2）由555 （3）发射端电路 (6) L F放大器构成接收放大电路 (7) 2、用353 （1）光放大器 (7) （2）光比较放大器 (7) 五、调试过程及结果 (8) 1、调试的过程及体会 (8) 2、调试结果 (8) 六、设计、安装及调试中的体会 (9) 七、对本次课程设计的意见及建议 (9) 八、参考文献 (10) 九、附录 (10) 1、整体电路图 (10) 2、课程设计实物图 (10) 3、元器件清单 (11)
一、设计任务书 1、课题 光电报警系统设计与实现。 2、目的 本课程设计的基本目的在于巩固电子技术、光电技术、感测技术以及传感器原理等方面的理论知识，从系统角度出发，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力，并养成严谨务实的工作作风。通过个人收集资料，系统设计，电路设计、安装与调试，课程设计报告撰写等环节，初步掌握光电系统设计方法和研发流程，逐步熟悉开展工程实践的程序和方法。 3、设计要求 （1）基本要求 用555 N E构成占空比为0.5多谐振荡器作发光二极管的调制电源，并对参数选择进行分析说明；选用324 L M构成比较放大器进行报警电路设计；画出所做实验的全部电路图，并注明参数；记录调试完成后示波器输出的各测量点电压波形。 （2）扩展要求（选做） 分析影响作用距离的因素，提出提高作用距离的措施；设想光电报警系统的应用场合，并根据不同应用提出相应电路的设计方案。如需要闪烁报警，电路如何设计？ 二、实验仪器 多功能面包板………………………………………………………………1块T D S.60M H z.1Gs s双通道数字存储波示器………………………1台1002 YB A A直流稳压电源…………………………………………………1台17333 万用表………………………………………………………………………1台
实验一光学实验主要仪器、光路调整与技巧 1.引言 不论光学系统如何复杂，精密，它们都是由一些通用性很强的光学元器件组成的，因此，掌握一些常用的光学元器件的结构，光学性能、特点和使用方法，对于安排实验光路系统时，正确的选择和使用光学元器件具有重要的作用。 2.实验目的 1)掌握光学专业基本元件的功能； 2)掌握基本光路调试技术，主要包括共轴调节和调平行光。 3.实验原理 3.1光学实验仪器概述: 光学实验仪器主要包括：光源，光学元件，接收器等。 3.1.1常用光源 光源是光学实验中不可缺少的组成部分，对于不同的观测目的，常需选用合适的光源，如在干涉测量技术中一般应使用单色光源，而在白光干涉时又需用能谱连续的光源（白炽灯）；在一些实验中，对光源尺寸大小还有点、线、面等方面的要求。光学实验中常用的光源可分为以下几类： 1）热辐射光源 热辐射光源是利用电能将钨丝加热，使它在真空或惰性气体中达到发光的光源。白炽灯属于热辐射光源，它的发光光谱是连续的，分布在红外光、可见光到紫外光范围内，其中红外成分居多，紫外成分很少，光谱成分和光强与钨丝温度有关。热辐射光源包括以下几种：普通灯泡，汽车灯泡，卤钨灯。 2）热电极弧光放电型光源 这类光源的电路基本上与普通荧光灯相同，必须通过镇流器接入220V点源，它是使电流通过气体而发光的光源。实验中最常用的单色光源主要包括以下两种：纳光灯（主要谱线：589.3nm、589.6nm），汞灯（主要谱线：623.4nm、579.0nm、577.0nm、546.1nm、491.6nm、435.8nm、407.9nm、404.7nm） 3）激光光源 激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，缩写：LASER)，是指通过辐射的受激辐射而实现光放大，即受激辐射的光放大。激光器作为一种新型光源，与普通光源有显著的差别。它是利用受激辐射的原理和激光腔的滤波效应，使所发光束具有一系列新的特点。①激光器发出的光束有极强的方向性，即光束的发散角很小；②激光的单色性好，或者说相干性好，其相干长度可以达十米甚至数百米；③激光器的输出功率密度大，即能量高度集中。所以激光光源是一种单色性和方向性都好的强光源，已应用于许多科技及生产领域
光电测试考试资料整理 第一章： 1. 试述光电成像技术对视见光谱域的延伸以及所受到的限制。 答:[1] 电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间 的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题 [2] 收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。 对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的 图像分辨力将会很低。因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。 目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外， 用于成像的电磁波也存在一个短波限。通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线) 与y 射线(Gamma 射线) 波段。 这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。 2. 光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用？光电成像技术突破了人眼的哪些限制？ 答：[1] 应用：(1) 人眼的视觉特性(2) 各种辐射源及目标、背景特性(3) 大气光学特性对辐射传输的影响(4) 成像光学系 统(5) 光辐射探测器及致冷器(6) 信号的电子学处理(7) 图像的显示 [2] 突破了人眼的限制: (1) 可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力(2) 可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力(3) 可以 捕捉人眼无法分辨的细节(4) 可以将超快速现象存储下来 3. 光电成像器件可分为哪两大类？各有什么特点？ 答：[1] 直视型：用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分，可直接显示输出图像，通常 使用光电发射效应，也成像管.[2] 电视型：于电视摄像和热成像系统中。器件本身的功能是完成将二维空间的可见光 图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应，不直接显示图像. 4. 什么是变像管？什么是像增强器？试比较二者的异同。 答：[1] 变像管：接收非可见辐射图像，如红外变像管等，特点是入射图像和出射图像的光谱不同。[2] 像增强器：接 收微弱可见光辐射图像，如带有微通道板的像增强器等，特点是入射图像极其微弱，经过器件内部电子图像能量增强 后通过荧光屏输出人眼能够正常观看的光学图像。[3] 异同、相同点：二者均属于直视型光电成像器件。不同点：主要 是二者工作波段不同，变像管主要完成图像的电磁波谱转换，像增强器主要完成图像的亮度增强。 5. 反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些？ 答：[1] 转换系数（增益）[2] 光电灵敏度（响应度）－峰值波长，截止波长 6. 光电成像过程通常包括哪几种噪声？ 答：主要包括：(1) 散粒噪声(2) 产生一复合噪声(3) 温度噪声(4) 热噪声(5) 低频噪声(1/f 噪声)(6) 介质损耗噪声(7) 电 荷藕合器件(CCD) 的转移噪声
光器件基础知识 目录 一、光纤通信基础 (2) 1、光纤通信的概念 (2) 2、光纤通信的优点 (2) 二、光纤基础知识 (2) 1、光纤的结构 (2) 2、光纤的工作波长 (3) 3、光纤的分类 (3) 3.1按照光纤的模式分类 (3) 3.2按照光纤的材料分类 (3) 3.3按照光纤的折射率分类 (4) 4、光纤的尺寸 (4) 5、光纤接头类型 (5) 6、光功率的换算 (6) 7、光纤损耗 (6) 三、常用光器件介绍 (6) 3.1法兰盘 (6) 3.2光衰减器 (7) 3.3光模块 (8) 2、光模块的主要参数 (8) 3、光模块的种类 (9) 四、光器件的工程应用 (11) 1、单收光模块的使用 (11) 2、双纤双向模块的使用 (11) 3、长距离高灵敏度模块的使用 (11) 4、QSFP+ MPO模块的使用 (12) 5、万兆高速电缆的使用 (12) 六、光模块和光纤使用注意事项 (13) 七、光模块和光纤的故障排查方法 (14) 八、光功率计的使用 (14)
一、光纤通信基础 1、光纤通信的概念 所谓光纤通信就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。一般由数据源、光发射端、光纤、光接收端组成。 2、光纤通信的优点 1）通信容量大，比传统的电缆、微波等高出几千乃至几十万倍的通信容量。 2）传输距离远，光纤具有极低的衰耗系数，传输距离可达一千公里以上。 3）保密性能好，光信号不具备向外辐射的特点，不易被侦听。 4）适应能力强，具有不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀等优点。 5）体积小、重量轻。原材料丰富、价格低廉。 二、光纤基础知识 1、光纤的结构 如上图所示，光纤呈圆柱形，主要由纤芯和包层和保护套三部分组成。 1、纤芯：位于光纤的中心部位，成分为高纯度的二氧化硅，掺有极少量杂 质，折射率较高，用来传送光。 2、包层：位于纤芯的周围，其成分也是含有极少量掺杂质的高纯度二氧化 硅，折射率较低，与纤芯一起形成全反射条件。 3、涂覆层：光纤的最外层，由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成，强度大，能
计控学院 College of computer and control engineering Qiqihar university 电气工程课程设计报告题目：基于单片机的光电计数器 系别电气工程系 专业班级电气123班 学生姓名宋恺 学号2012024073 指导教师李艳东 提交日期 2015年6月 24日 成绩
电气工程课程设计报告 摘要 光电计数器是利用光电元件制成的自动计数装置。其工作原理是从光源发出的一束平行光照射在光电元件(如光电管、光敏电阻等)上，每当这束光被遮挡一次时，光电元件的工作状态就改变一次，通过放大器可使计数器记下被遮挡的次数。光电计数器的应用范围非常广泛，常用于记录成品数量，例如绕线机线圈匝数的检测、点钞机纸币张数的检测、复印机纸张数量的检测，或展览会参观者人数。 光电计数器与机械计数器相比，具有可靠性高、体积小、技术频率高、能和计算机链接实现自动控制等优点。本文即介绍基于MCS-51单片机的光电技术器。 关键词：单片机；光电计数器；数码显示；自动报警
齐齐哈尔大学计控学院电气工程系课程设计报告 目录 1 设计目的及意义 (1) 2 设计内容 (1) 2.1 系统整体设计 (1) 2.1.1 实验方案 (1) 2.1.2 光电计数器结构框图 (2) 图1 光电计数器结构框图 (2) 2.2系统硬件设计 (2) 2.2.1稳压直流电源电路 (2) 2.2.2发射接收电路 (3) 2.2.3显示电路 (3) 2.2.4报警电路 (4) 2.2.5硬件系统 (4) 2.3系统软件设计 (6) 3 结论7 4 参考文献 (8)
光电综合课程设计报告 姓名: 李方圆 学号: 1150730006 专业: 应用物理学
目录 1引言 (1) 1.1含义 (1) 1.2结构 (1) 1.3优点 (1) 1.4发展趋势 (2) 2理论分析 (3) 3 MATLAB数值模拟 (3) 3.1 程序主要源代码 (3) 3.2 数值模拟结果 (5) 3.3 结果分析 (5) 4心得体会 (6)
1引言 1.1含义 单包层光纤激光器的输出一般只有几十毫瓦的量级, 因此光纤激光器通常被认为是小功率光电子器件。然而, 对于大多数的激光应用领域, 我们需要更高功率的激光输出。双包层泵浦技术的出现是光纤领域的一大突破, 它使得光纤激光器和光纤放大器真正成为高功率器件。双包层光纤激光器是新型光纤激光器发展的代表，它的优点在于不需要将泵浦能量直接藕合到模场直径相对较小的光纤中去，它可以采用低成本的，大模场(多模)高功率的半导体激光器作为泵浦源。因为这个优势，近几年来，双包层光纤激光器研究受到了极大的关注。 1.2结构 图1 是双包层光纤示意图。光纤由纤芯、内包层、外包层和保护层组成, 折射率从纤心到外包层依次减小。为保证光纤输出单模激光, 纤芯直径为一般为几个微米, 内包层起着使激光约束在单模纤芯内和成为泵浦光的多模导管作用, 外包层起将泵浦光限制在内包层中的作用。内包层的直径一般为几百微米, 这种设计大大减小了对泵浦源模式的质量要求, 可用价格相对便宜的高功率多模二极管阵列做泵浦源, 通过特定的光学装置或直接人射到光纤,一部分泵浦光藕合到纤芯中, 而大部分泵浦光祸合到内包层中, 内包层中的光受外包层限制, 在内包层之间来回反射, 而不被吸收, 在不断的穿过纤芯的过程中, 被其中的激光介质一稀土元素离子吸收, 所以泵浦光在光纤的一端藕合进人光纤, 在光纤的整个长
课程设计报告 课程光电电路课程设计 题目光控窗帘 系别物理与电子工程学院 年级10级专业 班级学号 学生姓名 指导教师职称讲师 设计时间2013.4.15~2013.4.25
目录 一题目要求与方案论证 (2) 1.1光控窗帘 (2) 1.1.1题目要求 (2) 1.1.2 方案论证 (2) 二电子线路设计与实现 (6) 2.1光控自动窗帘的设计 (6) 三结果与分析 (8) 3.1 光控自动窗帘的实现 (8) 四总结与体会 (11) 参考文献 (12)
一题目要求与方案论证 1.1光控窗帘 1.1.1题目要求 光控自动窗帘是利用自然光线自动控制窗帘开闭的家用自动控制装置。具体要求如下： （1）白天室内需要阳光照明，窗帘自动拉开；晚上窗帘自动拉合。 （2）设置两个手动开关，打到一个开关时窗帘拉开，打到另一个开关时窗帘拉合。 （3）电路由光控电路和直流电动机正反转驱动与延时控制电路组成。光控电路由光敏三极管构成，受光线的照射，光敏三极管内阻降低，无光照时，光敏三极管 内阻增大。电动机正转将窗帘打开，反转将窗帘闭合。 1.1.2 方案论证 1、系统框图 系统组成如图1所示。系统分为输入端和控制器两部分。 图1 系统组成框图 2、设计思想 采用555时基集成电路来实现光控自动窗帘电路和延时控制电路，环境光线的照射来实现窗帘的自动开合（窗帘在清晨能自动拉开，在傍晚能自动关闭）。利用单刀双掷开关，阻值1kΩ和2MΩ的两个电阻来组合实现光敏三极管的功能。当白天有光照的时候，光敏三极管内阻降低，相当于单刀双掷开关接1kΩ的电阻；无光照时，光敏三极管内阻增大，相当于单刀双掷开关接2MΩ的电阻。直流电动机正反转驱动则通过两个接向相反的发光二极管的发光情况来体现。 3、555芯片介绍
光电子课程设计： 基于三角测量法的激光测距 摘要：本文先对激光测距的种类及原理进行介绍，其次分析不同种类的优缺点。确定制作测距仪器的制作方向。分析测量当中不同元器件存在的问题，寻找有效的解决方案，重点研究摄像头成像时存在误差的形成原因。根据研究得到的数据，对PC客户端的程序设计进行调整。利用程序尽可能减少由于硬件产生的误差。重点是设计出能确定光点的定位算法，通过对摄像头的定标、激光定位，达到实验数据与实际测量误差在10%以内。最后，提出对作品进行优化和系统功能提升计划 关键词：短距离、低成本、三角测量法 ABSTRACT: In this paper, the principle of laser ranging species and introduced first, followed by analysis of the advantages and disadvantages of different types. Production rangefinder to determine the direction of the production. Analytical measurements among different components of the problems, to find effective solutions to the causes errors in the presence of the camera focused on imaging. According to data obtained from studies on the client PC programming adjustments. The use of procedures to minimize errors due to hardware-generated. Focuses the light spot can be determined to design the location algorithm, through the camera calibration, laser positioning, to the experimental data and the actual measurement error is within 10%. Finally, the work in optimizing system functionality and Enhancement Programme KEY WORDS: Short distance、Low cost 、Triangle measurement
概述：一、光源 在光纤通信系统中，光源器件可实现从电信号到光信号的转换，是光发射机以及光纤通信系统的核心器件，它的性能直接关系到光纤通信系统的性能和质量指标。光纤通信系统要求光源具有合适的发射波长，处在光纤的低损耗窗口之中；有足够大的输出功率，从而有较长的传输距离；有较窄的发光谱线，可以减少光纤的色散对信号传输质量的影响；易于与光纤耦合，确保更多的光功率进入光纤；易于调制，响应速度要快，调制失真小，带宽大；在室温下能连续工作，可靠性高，寿命至少在10万小时以上。下面简单介绍已广泛应用的两类半导体光源：半导体发光二极管（LED ）和半导体激光二极管（LD ）。 1 发光二极管（LED ） 发光二极管（LED ）是低速、短距离光波通信系统中常用的光源。其寿命很长，受温度影响较小，输出光功率与注入电流的线性关系较好，价格也比较便宜。驱动电路简单，不存在模式噪声等问 题。 发光二极管结构简单，是一个正向偏置的PN 同质结，电子-空穴对在耗尽区辐射复合发光，称为电致发光。发出的部分光耦合进入光纤供传输使用。LED 所发出的光是非相干光，具有较宽的谱宽（30～60nm ）和较大的发射角（≈100°）。 自发辐射产生的功率是由正向偏置电压产生的注入电流提供的，当注入电流为I ，在稳态时，电子-空穴对通过辐射和非辐射复合，其复合率等于载流子注入率I/q ，其中发射电子的复合率决定于内量子效率ηint ，光子产生率为(I ηint/q)，因此LED 内产生的光功率为 ()int int /P w q η= (2. 1) 式中，ω 为光量子能量。假定所有发射的光子能量近似相等，并设从LED 逸出的功率占内部产生功率的份额为ηext ，则LED 的 发射功率为 ()int int /e ext ext P P w q I ηηη== (2. 2) ηext 亦称为外量子效率。由上式可知，LED 发射功率P 和注入电流I 成正比。 发光二极管LED 是光纤通信中的常用光源，它的发光仅仅是自发辐射，属于非相干光源，其输出光发射角较大，但LED 线性度好，调制时动态范围大，信号失真小，也就是P-I 曲线线性好，其P-I 特性曲线如图2.1所示。 图2.1 发光二极管的P —I 特性曲线 15 10 5 0 0 200 400 电流(mA) 发射功率(m W ) 边发光 面发光
光电综合课程设计报告 测量纸张测厚仪的设计 姓名（学号）：陈嘉伟（0201） 刘信生（0217） 黎澄伦（0212） 沈其治（0224） 叶伟雄（0227） 班级： 2007级电子科学与技术（2）班 指导老师：罗霞谢家兴赵懿琨张宇 日期： 华南农业大学工程学院 摘要 国内外测量纸张厚度(或定量)的仪器有接触式和非接触两类，由于接触式纸张测厚仪会损坏纸张，因此现在工业生产中常用非接触式测厚仪来测量产品的厚
度（如钢板、钢带、纸张等）。这类仪表中有利用α射线、β射线、γ射线穿透特性的放射性厚度计；有利用超声波频率变化的超声波厚度计；有利用涡流原理的电涡流厚度计；还有电容式厚度计等。纸张定量是衡量纸张质量的主要指标之一。纸的密度一定时，用其厚度或定量来衡量纸张质量指标是等效的。有些纸张(如电话电缆纸), 生产上要求直接检测其厚度.在线测量纸张厚度是保证纸张质量和实现造纸生产过程自动控制必须解决的重要课题。 自1 800年F．W．Hcr~ctwl发现红外辐射以来，红外技术己在许多领域内得到广泛应用，但在测量纸张厚度方面的应用国内外尚未见报道，说明在这方面的应用尚有一些理论与技术实践问题需要进行探索研究。 本文采用了红外纸张测厚仪，主要论述了红外纸张测厚仪的理论及个部件的设计，我们以实验报告纸为对象研制的红外纸厚传感器，配有放大，采样及模数转换等环节的信号处理单元，应用了AVR系列单片机的运算及控制功能，组成一台智能型的红外纸张测厚仪。与射线定量仪比较，具有价格低，相应速度快，较好的稳定性，切避免了由于存放在放射性物质所引起的问题，最后对该研究结果及进一步的工作提出了看法。 关键词：光电纸张测厚
1 报告内容要求 （1）根据题目进行国内外文献查阅调研，撰写光电技术在某一领域应用的设计报告，包括应用背景、发展历史及现状、未来前景等； （2）详细说明光电应用系统的工作原理（画出原理图）； （3）凡是引用他人的论述、分析、解析式、图、表、数据、计算结果等等，必须加以明显的 注释。 2 报告格式要求 （1）A4纸打印，封页单面打印，正文双面打印； （2）页边距设置：上下页边距分别为2.5cm和2cm，左右页边距分别为2.4cm和2cm，页眉、页脚边距分别为1.8cm和1.7cm，奇偶页不同、无网格；装订要求：左侧两钉装订；上下钉分别距离上下顶边6-8cm，距侧边8-9mm，与侧边平行； （3）字号要求:正文小4号宋体字，行距最小值20磅；标题详见模板; （4）页码：页脚居中插入页码，但封面不得有页码； （5）按范例制作封面，封面不应有不必要的框线； （6）所有图表按顺序编号，下注图题，居中，小5号字； （7）图片出现之前，有相应的文字引出图片； （8）排版时注意尽量不要出现大幅的空白； （9）参考文献格式规范，参考文献序号应按在正文中出现的顺序排列； （10）除有明确要求内容以外，其他内容排版以表达清晰、美观大方、布局紧凑为基本原则。 四、注意事项 1.查阅文献至少6篇以上（外文文献1篇以上），报告不允许抄袭及互相抄袭，一旦发现， 无论是抄袭还是被抄袭者，各扣10分； 2.每组按模板提交一份综述报告，模板见下页；
光电测量综合系统课程设计报告 （设计题目） 年级专业：× ×级检测或精仪 小组成员：*** （贡献度**%） *** （贡献度**%） 年月
题目（宋体、黑体、小二号字） 作者1，作者2，作者3，…... （燕山大学电气工程学院xx专业xx班级） 摘要：字数一般在150字以内。摘要必须反映全文中心内容，内容应包括目的、 过程及方法、结论。要求论述简明、逻辑性强、尽量用短句。 关键词：3至5个 Abstract： Keywords： 1引言（包括目的、意义、国内外研究现状） 论文要求主题明确、数据可靠、逻辑严密、文字精炼。 [单击此处输入正文内容(宋体、小四号字，行距20磅)] …………………………………………………… 2正文部分（题目自拟） 题名应恰当简明地反映文章的特定内容，要便于编制题录、索引和选定关键词。不宜使用非公知的缩略词、首字母缩写字符、代号等，也不能将原形词和缩略词同时列出。 2.1系统结构 2.2工作原理 2.3实验步骤 文字大小规定如下：摘要、图名、表名及内容、参考文献均为小五号字，标题见样例。文中各级标题采用阿拉伯数字分三级编序，且一律左顶格排版。一级标题形如1，2，3，…排序；二级标题形如2.1、2.2,…排序；三级标题形如2.1.1、2.1.2,…排序。 3分析与总结（分析实验数据和现象，总结实验结果） 表1 中文表题居中（表随文出现） 换行时此处对齐 基本要求表中文字中文采用小5号宋体。
光学课程设计报告 姓名：罗风光 学号：U201013534 班级：光电1005
一、课程设计要求 (3) 二、设计步骤 (3) 1. 外形尺寸计算 (3) 2. 选型 (5) 3. 物镜设计 (5) （1）初始结构计算 (5) i. 求h、hz、J (5) ii. 平板的像差 (5) iii. 物镜像差要求 (6) ?求P、W (6) ?归一化处理 (6) ?选玻璃 (7) ?求Q (7) ?求归一化条件下透镜各面的曲率及曲率半径 (7) ?玻璃厚度 (8) （2）像差容限计算 (8) （3）像差校正 (9) （4）物镜像差曲线 (11) 4. 目镜设计 (12) （1）初始结构计算 (12) i. 确定接眼镜结构 (12) ii. 确定场镜结构 (14) （2）像差容限计算 (15) （3）像差校正 (16) 三、光瞳衔接 (19) 四、像差评价 (20) 五、总体评价 (20) 六、零件图、系统图 (20) 七、设计体会 (23) 八、参考资料 (24)
一、 课程设计要求 设计要求：双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I 型棱镜转像。 1、望远镜的放大率Γ＝6倍； 2、物镜的相对孔径D/f ′＝1：4（D 为入瞳直径，D ＝30mm ）； 3、望远镜的视场角2ω＝8°； 4、仪器总长度在110mm 左右，视场边缘允许50%的渐晕； 5、棱镜最后一面到分划板的距离>＝14mm ，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm 。 6、l z ′>8～10mm 二、 设计步骤 1. 外形尺寸计算 物镜焦距' 14120f D mm =?= 出瞳直径' 5D D mm = =Γ 目镜焦距'' 12120206 f f mm ===Γ 分划板直径' 21216.7824D f tg mm =ω= 分划板半径2 8.39122 D = 由设计要求：视场边缘允许50%的渐晕，可利用分划板拦去透镜下部25%的光，利用平板拦去透镜上部的25%的光，这样仅有透镜中间的50%的光能通过望远系统。 7.51208.39127.5120 h a --= -
目录 应用物理学专业课程设计（论文)管理细则 (1) 课程设计报告模版 (5) 应用物理学专业课程设计报告撰写要求 (5) 应用物理学专业课程设计报告撰写格式 (7) 应用物理学专业课程设计（论文）成绩评定标准 (12)
应用物理学专业课程设计（论文) 管理细则 课程设计是重要的实践教学环节。它是根据教学计划的要求，在教师指导下对学生进行的阶段性基础或专业技能的训练，是对前期理论与实践教学效果的检验，是对学生综合分析能力与独立工作能力的培养过程。为做好课程设计教学工作，特制定本实施细则。 一、课程设计的目的意义 1、课程设计的目的是进一步巩固和加深学生所学的专 业理论知识，培养学生设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅、实验研究、报告撰写等基本技能。 2、培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力。 3、培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。 二、组织管理及主要工作职责 课程设计由教研室负责具体实施。 1、教研室（专业负责人）工作职责 （1）根据本专业培养目标制定相应的课程设计大纲。 （2）负责审核课程设计题目、课程设计任务书等。 （3）负责落实课程设计任务，安排指导教师（包括选聘校内外指导教师）。 （4）负责对本教研室课程设计质量的监控。 （5）负责做好课程设计资料的归档工作。 3、课程设计任务书的编写要求 （1）．课程设计（论文）任务书及指导书由指导教师
编写，教研室主任（专业负责人）审定，课程设计（论文）的题目也可由学生自拟，但必须报教研室主任（专业负责人）审批，同意后方可在课程设计（论文）开始之前印发给学生。 （2）．课程设计任务书的格式应统一规范。任务书的内容要具体明确，主要包括设计（论文）题目、目的与要求、主要任务、参考资料。对相关资料的查阅及设计成果有明确要求。 四、选题原则 1、课程设计选题应满足该课程教学大纲的要求，题目尽量覆盖本课程教学的主要内容，以提高学生综合应用所学知识的能力。题目的深度、广度和难易程度要适当，使学生既能获得充分的实践锻炼，又能在规定的时间内经过努力完成任务 2、课程设计选题应尽可能有实用价值，对于多人一题的原则上应做到每个学生有部分设计参数不相同。 3、课程设计选题要紧密围绕课程体系和理论知识，设计内容要尽可能结合生产实际，并不断更新以适应学科发展的要求。 4、课程设计的题目一般由指导教师拟订，经教研室主任（专业负责人）审核后执行。设计课题要适时更新，同一课题原则上不超过20名学生。 六、学生课程设计要求 1、学生应当在指导教师指导下进行设计。 2、学生必须独立完成设计任务，严禁抄袭、剽窃他人成果或找人代做等行为，一经发现成绩以不及格记，并给予批评教育和严肃处理。 3、课程设计期间要严格遵守纪律，遵守作息时间，不得
光电系统课程设计 设计题目：光电烟雾报警器系统设计指导老师：XXX 班级：XXX 设计者姓名：XXX 设计者学号：XXX 同组者姓名：XXX 设计者联系电话：XXX
目录 一、摘要 二、技术指标 三、基本原理 四、方案论证 五、硬件电路设计 六、软件设计（含程序流程图） 七、测试报告 八、结论 九、心得体会 十、参考文献 十一、附录
一、摘要 现代社会随着各种电器的普遍使用，加之天气趋暖，火灾时有发生。光电式烟雾火灾报警器也运用在越来越多的场合中，作为在校学生，我们设计了一款基于单片机控制、通信的烟雾报警系统，它能在一定模拟条件下进行烟雾报警并显示温度、日期。本论文主要介绍了此系统的组成部分及其功能，并回顾实验过程，总结经验收获。 二、技术指标 显示屏方面：在单片机程序运行时要求能实时显示环境温度及时间，而且能通过按键来调整时间； 温度传感器方面：在环境温度高于50摄氏度并且持续至少5秒时，蜂鸣器响起报警；可测温度为-50℃~150℃； 烟雾传感器方面：在烟雾浓度达到一定值使红外发射管、接收管两端电压达到500MV（通常环境下为200MV）时，蜂鸣器响起报警。 三、基本原理 在相对封闭黑暗的环境下，红外发射管和接收管在电路中维持一定的电压差，这是由它们的发射接收特性所决定的。当有烟雾进入并且达到一定浓度时，红外发射管发出的红外光发生散射进入红外接收管，这使得它们的电压差增大。通过程序根据实际条件设置一定阈值，当电压差高于这一阈值时，电路触发蜂鸣器响起报警。 LM35的输出电压与环境的摄氏温度成线性光系，当环境温度达到一定值时，它的输出电压对应达到一定值。利用单片机程序设置的阈值在环境温度达到一定值时，电路触发蜂鸣器响起报警。 四、方案论证 连接好线路实验中发现，烟雾报警器线路部分的光电发射管和接收管的电压差与它们的距离以及所呈的角度有关。在设置好一定距离和角度后，我们通过吸入一定烟吐出制造“烟雾”，实验中发现它们的最大压差相比于正常情况只增加了大约200~300毫伏。为了让烟雾进入后产生的实验现象明显，我们决定调整两管的距离和角度使它们的压差在初始情况下的值较小，大概为100毫伏左右，这样在“烟雾”进入后增长才比较明显。经过多次实验发现此方案可行，对设置阈值有一个很好的参考。 对温度传感器电路部分，我们做实验时为了使周围环境温度升高，我们准备了一杯热开水，通过示波器记录温度传感器在常温及环境温度升高后的输出电压。实验发现环境温度升高后输出电压增大了一倍达到900毫伏左右，由此可见此温度传感器的设计方案可行。下面附上一些实验时拍摄的照片：
课程设计报告 姓名：黄梦学号：20113558 姓名：刘梦莹学号：20113559 姓名：闫美琪学号：20113599 专业与班级：11 级应用物理指导教师：孙大智 课程设计名称：光电技术课程设计
课程设计单位：电子信息工程学院 一、课程设计目的 1 、加强对555芯片的了解，巩固和加深课堂教学内容； 2 、提高动手能力和工作技能，培养科学工作作风； 3 、为学习后续课程和从事实践技术工作奠定坚实基础。 二、课程设计时间 本课程设计采用课下独立设计和课上集中实践相结合的方式，课上实践包括电 子元器件的识别和电路图的设计等，课下设计包括原理的分析和设计报告的整理等。三、课程设计内容 一、 555 芯片简介 555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路，它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起，具有成本低、性能可靠、结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。555 定时器配以外部元件，可以构成多种实际应用电路。广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、 家用电器以及通信产品等电子设备中。 555 定时器又称时基电路。 555 定时器按照内部元件分有双极型（又称 TTL 型）和单极型两种。双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管。 555芯片原理 原理图：
分压器为两个电压比较器 C1 、C2 提供参考电压。如 5 端悬空，则比较器 C1 的参考电压为 2／ 3Ucc ，加在同相端； C2 的参考电压为 3 ／ 1Ucc ，加在反相端。 RS 触发器 RS 触发器由两个与非门交叉耦合组成，R 和 S 是信号输出端， Q 为触发器的输出端。其真值表如下 输入输出说明 R S Q 1 1 NC 不翻转 0 1 1 置 1 1 0 1 置 0 0 0 1 非法 比较器 如图所示， C1 、C2 是两个电压比较器，如果用U+ 和 U- 表示相应输入端上所加 电压，则当 U+﹥ U- 时，其输出为高电平，当U+ ﹤U- 时，输出为低电平。两个输入 端基本不向外电路索取电流，即输入电阻趋近于无穷大。 分压器 三个阻值均为5K 欧姆的电阻串联起来构成分压器（555 芯片也因此得名），为比较器C1 、C2 提供参考电压。如图所示，C1 端“ U- ”=2/3*Vcc,C2 端“ U+ ”=1/3*Vcc 。电压控制端 5 脚处如果另加控制电压，可改变C1 、C2 的参考电压，工作中不使用
沈阳航空航天大学 综合课程设计ADS-B报文数据的解析研究 班级 学号 学生姓名 指导教师 课程设计任务书 课程设计的内容及要求：
设计说明 对接收到的ADS-B数据进行解析，就是要对航空报文有较多了解，根据编码协议对报文进行解码，从里面提取出有用信息，能让人直观理解报文信息 设计要求 根据链路协议及编码协议，对报文解析，要实现： 1.能够解析出速度，高度，经纬度等重要信息； 2.界面尽量友好，误差要小； 3.数据能够实时更新 实验要求 用VC++实现编程和解析 四、推荐参考资料 五、按照要求撰写课程设计报告 成绩评定表
一、概述 空中交通管理的根本目的是使航线上的飞机安全、有效和有计划地在空域中飞行, 管制员需要对管制空域内飞机的飞行动态进行实时监视。传统的雷达监视手段采用询问/ 应答方式对目标探测。从长远来看, 雷达系统自身具有很多局限性: 雷达波束的直线传播形成了大量雷达盲区; 无法覆盖海洋和荒漠等地区; 雷达旋转周期限制了数据更新率的提高, 从而限制了监视精度的提高; 无法获得飞机的计划航路、速度等态势数据, 限制了跟踪精度的提高和短期冲突告警STCA ( Short TermConflict Alert ) 的能力。因此, 需要发展新的监视手段。 广播式自动相关监视ADS- B( Automatic DependentSurveillance- Broadcast ) 即航空器自动广播由机载星基导航和定位系统生成的精确定位信息, 地面设备和其他航空器通过航空数据链接收此信息, 卫星系统、飞机以及地基系统通过高速数据链进行空天地一体化协同监视。ADS- B 的精度和数据更新率比雷达高, 除位置信息外,ADS- B 还提供其他信息, 包括速度和飞行意向等, 尤其适合于山区、荒漠、边远机场等不宜建设雷达的区域, 也适合于高密度机场的监视, 是未来监视系统的重要组成部分和发展方向。 目前，ICAO（International Civil Aviation Organization，国际民用航空组织）高度重视ADS‐B 的发展与应用，并制订了相关的技术标准和发展规划，并一直在努力倡导在全球统一部署相同标准ADS‐B 体系，实现全球范围内的飞行监控与数据共享。我国的民用航空业目前正处于成长期，飞机的数量、飞行的规模和空域的范围都在不断扩大，需要引进并吸收ADS‐B 技术，以丰富和改进我们自己的空中交通管制系统和体系，并实现与国际最新技术的接轨。在ADS‐B 技术的吸收和应用中，需要不断地研究其基本原理，掌握其技术核心，促进实现国际先进技术与中国本地情况的不断融合。 ADS-B 系统工作原理 ADS-B OUT 系统中，主要的功能由S 模式应答机实现，在其正常工作期间，周期性的将DF17 格式的扩展断续振荡信号广播出去，为飞机和地面站提供相关信息包括飞机的经纬度信息、高度信息、航行速度信息等。在系统正常工作时，应答机接收来自GPS 接收机的导航消息，通过对数据的分析，提取有有用的信息部分组合成为使用于S模式传输的报文格式，然后以特定的速率通过应答机天线发送出去，当地面站和其他飞机接收到这些信息后，通过对信息的解码、检