光电测量系统设计
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毕业设计学生姓名Xxx学号170302041 院(系) 电子与电气工程专业Xxx题目基于光电传感器的转速测量系统设计指导教师年月摘要:转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。
目前常用的转速测量方法有离心式转速表测速法、测速发电机测速法、光电码盘测速法和霍尔元件测速法等。
在对各种测速方法进行分析后提出了基于光电传感器的转速测量系统。
详细分析了系统的组成及工作原理,给出了系统中各硬件模块设计方法及系统软件设计方法,给出了部分程序流程图和程序清单。
该测速系统安装维护方便,工作稳定,运行可靠,具有较大的推广应用价值。
关键词:单片机,光电转速传感器,转速测量,数据处理Abstract:The rotate speed is one of the important parameters for the engine, and it is also the important factor that calculates other parameters. At present there are many methods for the tachometric survey measurement. After analyze various rotate speed measurement methods, the photoelectric sensor tachometric survey system is presented. The composition and the principle of the system are presented, and the design method of hardware and the software are also presented. The whole system has the bigger promotion application value.Key words:single-chip computer,photoelectric sensor,rotate speed measurement,data processing目录1 引言 (4)2 系统组成及工作原理 (4)2.1转速测量原理 (4)2.2转速测量系统组成框图 (4)3 系统硬件电路的设计 (5)3.1 脉冲产生电路设计 (5)3.2 光电转换及信号调理电路设计 (6)3.2.1 光电传感器简介 (6)3.2.2 光电转换及信号调理电路设计 (7)3.3 测量系统主机部分设计 (8)3.3.1 单片机 (8)3.3.2 键盘显示模块设计 (10)3.3.3 串行通信模块设计 (12)3.3.4 电源模块设计 (13)4 系统软件设计 (14)4.1 主程序设计 (14)4.2 数据处理过程 (16)4.3 浮点数学运算程序 (17)5 制作调试 (17)6 结果分析 (19)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)1引言转速测量是社会生产和日常生活中重要的测量和控制对象。
光电探测器测试系统的设计与实现光电探测器是光电传感器的一种,具有灵敏度高、响应速度快、寿命长等优点,广泛应用于太阳能电池、光通信、光电计量等领域。
而光电探测器测试系统则是为了保证其电性能、响应速度、光灵敏度等性能指标的可靠性而开发的。
在此,将详细探讨光电探测器测试系统的设计与实现。
第一部分:系统概述本测试系统主要用于测试二极管和光电倍增管两类光电探测器,主要包括测试样品的加工、测试电路的设计、仪器的选型以及软件的编写等方面。
第二部分:测试样品的加工在测试之前,需要将探测器元件进行加工操作。
以无源二极管为例,需要将其镀金,同时在基片上进行蚀刻等加工措施;对于光电倍增管,则需要在其光阴极表面进行钝化处理等。
第三部分:测试电路的设计测试电路主要包括控制电路和信号放大电路。
对于控制电路,其主要作用是提供测试样品的偏压、校零等信号。
而信号放大电路则是用于将探测器所感应到的微弱信号放大到一定程度以便进行观测、测量。
第四部分:仪器的选型一般而言,光电探测器测试系统需要搭配不同的测量仪器,以满足不同精度和频率要求。
测量仪器选型的关键在于要根据实际测试需求,选择性能优良的设备。
而一般的仪器包括示波器、信号源、频谱分析仪等。
第五部分:软件的编写最后一步需要编写测试软件,对测试仪器以及测试电路进行控制。
同时,软件需要具备提供数据的功能,包括实际测量的参数值、校准参数值等。
需要注意的是,为了准确表示的数据,需要使用经过滤波和计算的数据来提高数据精度。
第六部分:系统集成和测试验证经过以上措施,光电探测器测试系统的硬件和软件都已经初步完成。
但是,为了验证系统的可靠性以及实际测试效果,需要对其进行测试验证。
测试操作需要结合标准探测器进行,确保测试精度和稳定性,验证系统的性能指标是否符合实际生产需要。
总结:通过以上论述,我们可以明确光电探测器测试系统的设计和实现流程。
光电探测器测试系统设计的核心在于测试电路的设计和选型,而研发出功能完备、精准稳定的测量系统,对于提高光电器件的制造和研究质量起着至关重要的作用。
光电式几何量测量系统设计的开题报告一、研究背景随着工业自动化程度的不断提高,光学呈现出非常广阔的应用前景。
光电式几何量测量系统就是在光电二次转换原理的基础上,利用图像处理技术,通过光学系统采集图像,并进而测定物体的尺寸、形状等几何特征的仪器。
目前光电式几何量测量系统已被广泛应用于机械加工、汽车制造、数码产品、精密仪器等领域。
由于其高精度、高速度、高效率等特点,光电式几何量测量系统已成为当今高精度测量领域必不可少的工具之一。
因此,进一步研究和开发光电式几何量测量系统,对促进我国高精度测量技术的发展,提高我国制造业的水平,具有非常重要的意义。
二、研究目标本次研究旨在设计一种基于光电转换原理的几何量测量系统,实现对物体的尺寸、形状等几何特征的自动化测量与分析,为高精度测量技术的进一步研究和应用提供技术支持。
具体研究目标包括:1. 建立一套完整的光电式几何量测量系统的硬件设计方案,包括光源、光路、摄像机、图像采集卡等组成部分。
2. 通过算法设计,实现对物体的尺寸、形状等几何特征的自动化测量与分析,并对测量结果进行精度评估。
3. 完善系统的实时性和稳定性,提高系统的准确性和可靠性。
三、研究内容及方法1. 光学系统硬件设计首先,通过对光学实验及文献调研,确定合适的光源、滤光片、透镜、摄像机及图像采集卡等硬件设备,并搭建光学系统;其次,对于测量目标,设计合适的照明方案和光路方案,实现对图像的高清晰度、高亮度、高对比度采集和重构。
2. 算法设计与实现根据光学测量系统的特点和物体的几何特征,选用合适的算法对图像进行处理和分析,实现对物体的长度、宽度、面积、圆度等几何参数的测量与分析。
3. 系统实时性和稳定性优化为了提高系统的实时性和稳定性,采取适当的措施,在硬件设计和算法实现上进行优化,降低系统的误差率和滞后率,提高系统对环境变化的抵抗能力。
四、研究预期成果本次研究预期实现了一套基于光电转换原理的几何量测量系统,该系统的主要特点包括:1. 精度高,能够实现对物体的高精度、高速度、高效率测量和分析。
word本科生课程论文论文题目红外光电测距系统设计课程名称光电系统设计学生某某谷幸东、郭晓龙、何志毅、胡健辉学号201211911309、10、11、12所在学院理学院所在班级电科1123班指导教师汤照目录第一章绪论11.1 红外线概述11.2 红外传感器的分类11.3 红外传感器的应用21.4 AT89C52单片机概述31.5 MCP3001简介6第二章红外测距的工作原理与基本结构82.1 红外测距传感器简介82.2 红外线测距的工作原理82.4红外测距传感器接线102.5 红外测距系统的基本结构10第三章红外测距的硬件设计113.1 红外测距的实现构想113.2 系统硬件结构电路图123.3 各硬件电路设计123.3.1 复位电路123.3.2 时钟电路133.3.3 A/D转换电路143.3.4 LCD显示电路14第四章红外测距的软件设计154.1 系统软件结构框图154.2 软件程序设计164.3 源代码16第五章仿真测试215.1系统的软件的调试仿真21第六章 PCB图及元器件清单226.1 PCB图236.2 元器件清单23第七章课程设计任务分工及个人心得体会247.1任务分工247.2 设计心得体会24第一章绪论1.1 红外线概述红外辐射俗称红外线,又称红外光,它是一种人眼看不见的光线。
但实际上它和其他任何光线一样,也是一种客观存在的物质。
任何物体,只要它的湿度高于绝对零度,就有红外线向周围空间辐射。
它的波长介于可见光和微波之间。
红外辐射的物理本质是热辐射。
物体的温度越高,辐射出来的红外线越多,红外辐射的能量就越强。
研究发现,太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的,而且最大的热效应出现在红外辐射的频率X围内,因此人们又将红外辐射称为热辐射或热射线。
目前红外发射器件(红外发光二极管)发出的是峰值波长0.88uM~0.94uM之间的近红外光,红外接收器件(光敏二极管、光敏三极管)的受光峰值波长为0.88uM~0.94uM之间,恰好与红外发光二极管的光峰值波长相匹配。
基于光电传感器的转速测量系统设计光电传感器是一种常用于转速测量的传感器,它能够通过感知物体的运动而产生电信号。
基于光电传感器的转速测量系统设计主要包括传感器的选择和安装、信号处理电路的设计以及数据显示和记录等方面。
首先,传感器的选择和安装非常关键。
根据测量需求和环境条件,选择适合的光电传感器。
一般来说,旋转物体上安装一对光电传感器,通过测量旋转物体上反射的光电信号的变化来计算转速。
传感器的安装位置应该使得光线能够正常照射到旋转物体上,并且避免其他干扰光线的干扰。
其次,信号处理电路的设计是转速测量系统设计的核心。
传感器输出的光电信号通常是脉冲信号,需要通过信号处理电路转换为方便处理的电压或电流信号。
常用的信号处理电路包括信号放大电路、滤波电路和计数电路。
信号放大电路将传感器输出的脉冲信号放大到适合测量范围的电压或电流范围;滤波电路去除噪声干扰,使得测量信号更加稳定和准确;计数电路计算单位时间内脉冲信号的数量,从而计算出转速。
最后,数据显示和记录是转速测量系统设计的最后一步。
通过数字显示仪表或者计算机界面显示测量结果,并且可以进行数据记录和存储。
可以根据实际需求选择合适的数据显示和记录方式,比如使用串口通信将数据传输到计算机上进行处理和存储。
总体来说,基于光电传感器的转速测量系统设计需要考虑传感器的选择和安装、信号处理电路的设计以及数据显示和记录等方面。
在设计过程中,应根据实际需求合理选择传感器和设计适应的信号处理电路,以确保转速测量系统的准确性和稳定性。
北京信息科技大学测控综合实践课程设计报告题目:基于光电传感器的直流电机转速测量系统设计学院:仪器科学与光电工程学院专业:测控技术与仪器学生姓名:摘要摘要基于单片机的转速测量方法较多,本次设计主要针对于光电传感器测量直流电机转速的原理进行简单介绍,并说明它是如何对电机转速进行测量的。
通过实验得到结果并进行了数据分析。
本次设计应用了STC89C52RC单片机,采用光电传感器测量电机转速的方法,其中硬件系统包括脉冲信号的产生模块、脉冲信号的处理模块和转速的显示模块三个模块,采用C语言编程,结果表明该方法具有简单、精度高、稳定性好的优点。
关键词:直流电机;单片机;PWM调节;光电传感器Abstract目录摘要 (I)第一章概述 (1)1.1 课设目标 (1)1.2 内容 (1)第二章系统设计原理 (2)2.1 STC89C52单片机介绍 (2)2.2 STC89C52定时计数器 (4)2.3 STC89C52中断控制 (6)2.4 光电传感器 (6)2.5 数码管介绍 (7)第三章硬件系统设计 (10)3.1测速信号采集及其处理 (10)3.2 单片机处理电路设计 (11)3.3 显示电路 (12)3.4 PWM驱动电路 (13)第四章软件设计 (14)4.1语言选用 (14)4.2程序设计流程图 (14)4.3原程序代码 (15)第五章数据分析 (19)总结 (20)附件 (21)参考文献 (23)第一章概述在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中,常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。
目前国内外测量电机转速的方法有很多,按照不同的理论方法,先后产生过模拟测速法(如离心式转速表、用电机转矩或者电机电枢电动势计算所得)、同步测速法(如机械式或闪光式频闪测速仪)以及计数测速法。
计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。
光电测量系统设计报告一、引言近年来,光电测量技术在各个领域中得到了广泛的应用和发展。
光电测量系统是一种用于测量光的强度、波长、光谱、光色度等参数的仪器设备。
光电测量系统在光学、电子、材料等领域中有着重要的用途,本报告旨在设计一种基于XYZ色度标准的光电测量系统。
二、设计原理XYZ色度标准是一种广泛应用的颜色空间,它可以将任意颜色转化为线性变换下的三个刺激值。
光电测量系统基于XYZ色度标准的设计主要包括光源、光谱分析仪、光电传感器和数据处理部分。
1.光源:选择高质量的白色LED作为光源,保证光线的稳定性和均匀性。
2.光谱分析仪:采用高分辨率的光谱分析仪,可以准确地分析光源的光谱,并提供基于XYZ色度标准的光谱数据。
3.光电传感器:选择高灵敏度、宽动态范围的光电传感器,可将光信号转换为电信号,并提供给数据处理部分进行处理。
4.数据处理:利用计算机进行数据处理,根据XYZ色度标准进行色度计算,并将结果显示在计算机屏幕上。
三、系统设计与实施1.硬件设计:(1)光源:选择白色LED光源,通过特殊的光学配置保证光线均匀分布,并通过反馈控制保持光源的稳定性。
(2)光谱分析仪:选择高分辨率光谱分析仪,可以快速获取光谱信息,并将光谱数据传输给计算机。
(3)光电传感器:选择高灵敏度、宽动态范围的光电传感器,可以准确地转换光信号为电信号,并传输给计算机。
(4)数据处理部分:利用计算机进行数据处理,设计合适的算法来实现XYZ色度计算,并将结果通过界面显示出来。
2.软件设计:(1)数据采集:通过光谱分析仪和光电传感器实时获取光谱和光强度数据,并传输给计算机。
(2)数据处理:将光谱数据和光强度数据进行处理,基于XYZ色度标准计算RGB刺激值,并将结果转化为色度坐标。
(3)结果显示:将色度坐标显示在界面上,同时提供保存数据的功能,方便后续分析。
四、系统测试与验证进行系统的测试与验证是确保系统设计能够正确实施的重要步骤。
1.灯光源测试:测试光源的稳定性和均匀性,确保在测量过程中光源的参数保持不变。
光电系统设计是一门涉及光学、电子和通信等多个领域知识的综合型学科,其在现代科技和工程领域中起着至关重要的作用。
光电系统的设计与应用涉及到光学元件、光电子器件、光电传感器、光电子通信等多个方面,涵盖了生产制造、信息传输、医疗健康、军事安全等各个领域。
本文将从方法、实用技术和应用三个方面对光电系统设计进行探讨。
一、方法1.1 光电系统设计的基本原理光电系统的设计主要基于光学原理和电子技术,通过光学元件和光电子器件的相互作用进行信息的采集、处理和传输。
其中,光学原理涉及到光的传播、反射、折射、色散等现象,而电子技术则包括了电磁波的接收、放大、调制、解调、数字化等技术手段。
1.2 光电系统设计的步骤光电系统设计的步骤一般包括需求分析、系统设计、元器件选型、系统集成、性能测试和应用推广等环节。
在需求分析阶段,需要明确系统的功能要求、使用环境和工作条件等信息;在系统设计阶段,需要根据需求分析的结果,确定系统的整体结构、功能模块和工作流程;在元器件选型阶段,需要根据设计要求,选择合适的光学元件、光电子器件和电子元器件;在系统集成阶段,需要进行硬件和软件的集成,确保系统的稳定运行和性能优良;在性能测试阶段,需要对系统进行功能测试和性能指标测试,以验证系统设计的有效性和可靠性;在应用推广阶段,需要将设计完成的光电系统投入到实际应用中,提高系统的经济效益和社会效益。
1.3 光电系统设计的关键技术在光电系统设计中,有一些关键技术是需要重点掌握和应用的,包括了光学成像技术、光电传感技术、光电通信技术、光电显示技术、光电测量技术等。
在这些技术中,光学成像技术是指利用光学器件将目标物体的信息转化为光学图像,用于观测和分析;光电传感技术是指利用光电传感器对光信号进行转换和探测,用于环境监测、医疗检测等领域;光电通信技术是指利用光纤或光无线传输技术进行信息通信和数据传输,具有高速、大容量和抗干扰能力强的特点;光电显示技术是指利用光电子器件将电子信号转化为光信号,进行信息显示和图像展示;光电测量技术是指利用光学测量原理获取目标物体的尺寸、形状、位置等信息,用于工程测量和科学研究等领域。
基于光电技术的自动化检测系统设计光电技术自动化检测系统的应用随着人工智能和机器学习的不断发展,自动化检测技术已经成为工业生产过程中的一个重要组成部分。
而基于光电技术的自动化检测系统由于拥有精度高、速度快、重复性好等特点,在自动化检测领域中得到越来越广泛的应用。
基于光电技术的自动化检测系统设计的核心在于通过传感器将被测量物体的光信号转化成电信号,并通过计算机对这些电信号进行处理和判断。
这种设计能够大大提高自动化生产过程的精度和效率,进而减少人力资源的浪费。
接下来,将就光电技术自动化检测系统的设计进行详细探讨。
系统设计方案在设计基于光电技术的自动化检测系统时,首先要选择适合被测量物体的光电传感器。
其中,常用的光电传感器有光电开关、光纤传感器、热释电传感器、正电子发射断层扫描仪等。
每种光电传感器都有自己特殊的应用场景和精度要求。
在选择完合适的传感器之后,还需要将传感器和数据处理软件或者硬件连接起来。
数据的处理可以采用嵌入式系统,这样可以将传感器采集到的数据自动传输到计算机进行处理,减少人为干扰的可能性。
在软硬件连接完成后,可以使用编程语言编写程序对数据进行处理和判定。
由于光电传感器可以实时采集被测量物体的数据,因此在编写程序时,需要考虑实时处理数据的速度。
可以采用C++、Python等语言编写程序,自动调节算法和函数,提高程序的效率。
系统应用场景基于光电技术的自动化检测系统应用场景非常广泛,其中,常见应用场景有制造业的自动检测、医疗诊断等。
在机器制造行业中,自动化检测系统可以帮助工厂解决生产线过程中的自动化检测问题。
在钣金加工行业中,自动化检测系统可以用于检查车身板件的尺寸和表面平整度。
而在光学玻璃加工行业中,自动化检测系统可以用于检测光学材料的硬度和表面的光滑度和反射率等。
在医疗诊断领域中,自动化检测系统可以用于提高医生检测疾病的准确度和速度。
例如,在口腔疾病诊断中,可以采用自动化检测系统对患者的牙龈、牙齿等进行检测。
光电测量系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握光电测量系统的基本原理和应用方法。
知识目标包括了解光电测量系统的工作原理、掌握光电测量系统的组成及特点、了解光电测量技术在工程中的应用。
技能目标包括能够运用光电测量系统进行基本测量操作、能够分析测量数据并得出合理结论。
情感态度价值观目标包括培养学生对光电测量技术的兴趣和好奇心、培养学生勇于探索和实践的精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括光电测量系统的基本原理、组成及特点、应用方法。
首先,介绍光电测量系统的工作原理,使学生了解光电测量系统的工作机制。
其次,讲解光电测量系统的组成及特点,使学生掌握光电测量系统的主要组成部分及其功能。
然后,通过具体案例分析,使学生了解光电测量技术在工程中的应用。
最后,通过实际操作,让学生学会使用光电测量系统进行基本测量操作。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,采用讲授法,向学生讲解光电测量系统的基本原理、组成及特点。
其次,采用讨论法,引导学生探讨光电测量技术在工程中的应用。
然后,采用案例分析法,让学生通过分析具体案例,深入了解光电测量技术在实际工程中的应用。
最后,采用实验法,让学生亲自动手操作光电测量系统,巩固所学知识。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,将选择和准备以下教学资源。
教材:《光电测量技术与应用》;参考书:《现代光电测量技术》;多媒体资料:光电测量系统的工作原理及应用案例;实验设备:光电测量系统实验装置。
这些教学资源将有助于丰富学生的学习体验,提高学生的学习效果。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,将采用多种评估方式相结合的方法。
平时表现方面,将观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,并进行记录。
作业方面,将布置与课堂内容相关的练习题,要求学生在规定时间内完成,并根据作业质量进行评分。
考试方面,将安排一次课程结束后的闭卷考试,试题将涵盖本节课的全部内容。
光电检测器的硬件和软件设计光电检测器是一种广泛应用于物理、化学、生命科学等领域的测量仪器,根据不同的检测目标和检测要求,常常需要进行硬件和软件设计。
本文将从硬件和软件两个方面介绍光电检测器的设计。
一、硬件设计光电检测器的硬件设计是构建整个检测系统的基础,主要包括光电传感器、放大电路、模数转换器、数据采集卡和计算机等部件。
1.光电传感器光电传感器是光电检测器中最基本的部件,通常包括光电二极管、光敏三极管和光电导等。
光电传感器的性能直接影响着整个检测系统的灵敏度和稳定性,因此应选择性能较好的传感器。
2.放大电路放大电路是为了将光电传感器所收到的微弱信号放大,使之能够被模数转换器所识别,通常采用运放和电容耦合的方式进行放大。
注意在放大电路的设计中需要保证信号的线性性,避免引入干扰。
3.模数转换器模数转换器是为了将放大后的信号转换为数字信号,通常采用单片机内置的ADC实现。
在选择模数转换器时要考虑转换精度和转换速度,根据实际需要进行选择。
4.数据采集卡数据采集卡是连接模数转换器和计算机的接口,通常采用PCI 和USB接口形式,选择时要考虑采样率、通道数、传输速度和软件支持等因素。
5.计算机计算机是光电检测器的控制与处理中心,用于控制整个检测系统的工作流程和数据处理。
在设计中需要考虑计算机的性能和接口类型,满足系统性能和实时性的需求。
二、软件设计光电检测器的软件设计主要包括驱动程序、数据采集和处理程序、用户界面设计等方面。
1.驱动程序驱动程序是连接硬件和软件的关键,应该具备高度的稳定性和兼容性,能够正确识别硬件设备并正确调用各种接口和指令。
驱动程序的编写常常需要深入了解硬件结构原理和计算机的操作系统结构。
2.数据采集和处理程序数据采集和处理程序是光电检测器的核心功能,主要包括数据采样、滤波、数据处理和显示等功能。
在设计时需要考虑满足实时性和准确性的要求,同时需要考虑系统的灵活性和扩展性。
3.用户界面设计用户界面设计是为了方便用户操作和数据分析而设计的,应该具备良好的用户交互性、友好的操作界面和实用的数据显示和分析功能。
课程设计说明书题目基于光电传感器的转速测量系统设计课程名称电力电子技术课程设计院(系、部、中心)专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号240102224设计时间2013. 6.3 ~ 6.14设计地点工程实践中心8—315指导教师课程设计任务书课程名称检测技术与系统课程设计院(系、部、中心)电力工程学院专业电气工程及其自动化班级电气101 起止日期13.6.3~6.14指导教师许大宇(1)给出设计说明书一份;(2)有条件的情况下尽量给出必要的实验数据;(3)在说明书中附上完整的系统电路原理图(手画或用PROTEL画)。
4.主要参考文献1、李现明,吴皓编著.自动检测技术.北京:机械工业出版社,20092、徐仁贵.单片微型计算机应用技术.北京:机械工业出版社.20013、陈爱弟.Protel99实用培训教程.北京:人民邮电出版社.2000 5.课程设计进度安排13年6月4日布置设计任务,熟悉课题,查找资料;13年6月5日结合测控对象,选择合适的传感器,理解传感器性能;13年6月6日设计传感器测量电路,选择合适的单片机,设计其外围电路;13年6月7日设计电路参数,有条件情况下,在实验室进行实验,进一步理解测量电路输入输出关系;13年6月8日继续设计论证电路参数,完善系统设计方案;13年6月9日查找资料,理解系统各部分工作原理;13年6月10日理清系统说明要点,着手设计说明书的书写;13年6月11日书写设计说明书,充分理解系统每一部分作用;13年6月12日完善设计说明书,准备设计答辩。
13年6月14日设计答辩。
6.成绩考核办法平时表现30%,设计成果40%,答辩表现30%.教研室审查意见:教研室主任签字:年月日院(系、部、中心)意见:主管领导签字:年月日目录二、课程设计正文1、光电传感器的应用概述2、系统工作原理及方案(1)系统框图(2)光电传感器原理(3)转速测量原理3、系统硬件电路设计(1)光电转换及信号调理电路(2)脉冲产生电路设计4、系统软件电路设计(1)AT89C52基本性能及最小系统(2)系统软件程序设计(3)系统仿真结果5、课程设计总结6、主要参考文献7、附录1.概述转速测量系统的发展背景随着超大规模集成电路技术提高,尤其是单片机应用技术以其功能强大,价格低廉的显著特点,使全数字化测量转速系统得以广泛应用。
光电检测技术与系统教学设计背景随着科技的迅猛发展,光电检测技术在许多领域中得到了广泛应用,如生物医药、环保、新材料等。
因此,掌握光电检测技术成为了现代科技人才必须的一项基本技能。
在高等教育中,培养学生的光电检测技术需要通过实践教学来实现,才能更好地逐步掌握和应用。
光电检测技术与系统教学设计是一项必不可少的工作,为学生提供了更好的学习和实践机会,也促进了教育教学改革的进展。
教学目标本次教学设计旨在培养学生的光电检测技术与系统应用能力,让学生了解光电检测技术的基本原理和应用,了解光电检测系统的主要组成部分,以及光电检测技术在各种领域中的应用情况。
教学内容1. 光电检测技术基础•光的本质及其与物质的相互作用•光学基础和光电探测器原理•光电检测器的种类和特点•光电元器件和微光测量2. 光电检测系统•光电检测系统的基本组成和原理•光电检测系统的设计和调试•光电检测系统在各个领域中的应用3. 实践操作•光电检测器的基本使用方法•光电检测系统的实际操作•常用光电检测器的测量试验及结果分析教学方法本次课程的主要教学方法为理论讲授与实践操作相结合。
通过理论讲解和实验操作让学生更好地掌握光电检测技术和系统,让学生在实验中发现问题,分析问题,解决问题的能力。
教学评价本次教学的评价主要是以学生的课堂出勤率、课程参与度和实践操作成绩综合评价。
学生必须在参加实践操作,完成实验报告,并按时提交。
同时,教师也将为学生提供充足的实验室时间,为学生有出色成果提供机会。
教学资源本次光电检测技术与系统教学使用的设备资源如下:•光电检测器•激光器•光电探测器同时,还需要配备实验室的常规设备,如电脑、投影仪等。
总结光电检测技术与系统是一门在实践中不断发展和创新的学科,学生应当深入理解其原理和应用,掌握光电检测技术和系统设计。
通过教学设计实践,教育教学将能更好地促进学生的能力发展,培养具有实际应用能力的工程技术人员。
基于光电技术的水质监测系统设计光电技术在水质监测领域的应用已经逐渐成为趋势。
利用光电技术,设计出一套水质监测系统,可以实现对水体中溶解氧、浑浊度、pH值等物理化学参数进行实时监测。
本文将对基于光电技术的水质监测系统设计进行详细阐述。
一、系统概述本系统由三部分组成:光电传感器、单片机数据采集模块和智能化数据处理与显示模块。
其中,光电传感器用于测量水质参数,单片机数据采集模块负责将传感器采集的数据进行处理并传到智能化数据处理与显示模块,后者主要用于数据可视化与分析。
二、光电传感器系统采用了3种光电传感器进行水质监测:溶解氧传感器、浑浊度传感器和pH值传感器。
1. 溶解氧传感器溶解氧传感器是根据水体中溶解氧的浓度变化来实现数据采集。
通过使用光电子技术,可以测量出水中溶解氧浓度并将其转化为电信号输出。
因为溶解氧浓度与光照下氧化还原反应的速率成正比,所以利用光电技术可以较为准确地测量出水体中的溶解氧浓度。
2. 浑浊度传感器浑浊度传感器通过测量水中悬浮颗粒物的浓度来实现浑浊度的检测。
光散射是浑浊度测量中常用的物理测量手段。
利用光电技术,可以利用光散射的原理来测量水体中的浑浊度。
传感器发出一束光线,光线照射到水中悬浮颗粒物上时,光会经过多次反射和散射,以不同的角度散射出去,此时探头便能够接收到来自散射后的光线,并将其转化为电信号输出。
3. pH值传感器pH值传感器是通过测量水中的酸碱度而得出pH值。
pH值的测量方法有很多种,其中电化学法和光学法是比较常用的两种方法。
利用光电技术,通过测量传感器接受的光信号的强度变化,可以反映水体中的H+离子浓度。
利用计算机进行算法处理,可以将信号转化为pH值。
三、单片机数据采集模块采用单片机作为数据采集模块的核心控制器,其主要工作是将上述三种传感器采集的信号进行处理并传递到智能化数据处理与显示模块。
单片机选择STM32F103C8T6,其主要原因是这款芯片价格低廉,但却具有很强的性能,能够满足本系统的数据采集和处理需求。