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1、会计学1数字式光照强度检测仪的设计数字式光照强度检测仪的设计(shj)实实现现第一页，共26页。光敏电阻光敏电阻(un mn din z)的的结构结构 1.玻璃玻璃(b l)2.光电导层光电导层 3.电极电极 4.绝缘衬底绝缘衬底 5.金属壳金属壳 6.黑色绝缘玻璃黑色绝缘玻璃(b l)7.引线引线光敏电阻的灵敏度易受潮湿的影响，光敏电阻的灵敏度易受潮湿的影响，因此因此(ync)要将光电导体严密封装在带有玻璃的壳体中。要将光电导体严密封装在带有玻璃的壳体中。第2页/共26页第二页，共26页。半导体吸收光子而产生的光电效应，只限于光照的表面薄层。半导体吸收光子而产生的光电效应，只限于光照的表面薄
2、层。光敏电阻光敏电阻(un mn din z)的电极一般采用梳状，提高了光敏电阻的电极一般采用梳状，提高了光敏电阻(un mn din z)的灵敏度。的灵敏度。灵敏度高，光谱特性好，光谱响应从紫外区一直到红外区。灵敏度高，光谱特性好，光谱响应从紫外区一直到红外区。而且体积小、重量轻、性能而且体积小、重量轻、性能(xngnng)稳定稳定 梳梳状状电电极极(dinj)第3页/共26页第三页，共26页。（1 1）暗电阻）暗电阻(dinz)(dinz)和暗电流和暗电流 光光敏敏电电阻阻(dinz)(dinz)在在室室温温条条件件下下，在在全全暗暗后后经经过过一一定定时时间间测测量量的的电电阻阻(din
3、z)(dinz)值值，称称为为暗暗电电阻阻(dinz)(dinz)。此此时流过的电流，称为暗电流。时流过的电流，称为暗电流。（2 2）亮电阻）亮电阻(dinz)(dinz)光光敏敏电电阻阻(dinz)(dinz)在在某某一一光光照照下下的的阻阻值值，称称为为该该光光照照下下的亮电阻的亮电阻(dinz)(dinz)，此时流过的电流称为亮电流。，此时流过的电流称为亮电流。（3 3）光电流）光电流 亮电流与暗电流之差，称为光电流。亮电流与暗电流之差，称为光电流。2 光敏电阻光敏电阻(un mn din z)的主要参数的主要参数第4页/共26页第四页，共26页。（1）伏安(f n)特性（2）光照特性（
4、3）光谱特性（4）响应时间和频率特性（5）温度特性3光敏电阻光敏电阻(un mn din z)的基本特性的基本特性第5页/共26页第五页，共26页。（1）伏安）伏安(f n)特性特性 在一定照度下，光敏电阻在一定照度下，光敏电阻(un mn din z)两端所加的电压与光电流之间的关系两端所加的电压与光电流之间的关系 在给定的偏压情况下，光照度越大，光电流也就越大；在给定的偏压情况下，光照度越大，光电流也就越大；在一定光照度下，加的电压越大，光电流越大，没有饱和现象。在一定光照度下，加的电压越大，光电流越大，没有饱和现象。光敏电阻的最高工作电压是由耗散功率光敏电阻的最高工作电压是由耗散功率(g
5、ngl)决定的，决定的，耗散功率耗散功率(gngl)又和面积以及散热条件等因素有关。又和面积以及散热条件等因素有关。第6页/共26页第六页，共26页。（2）光照）光照(gungzho)特性特性 n光敏电阻(un mn din z)的光电流与光强之间的关系 由于光敏电阻的光照特性呈非线性，因此不宜作为测量元件，由于光敏电阻的光照特性呈非线性，因此不宜作为测量元件，一般在自动一般在自动(zdng)控制系统中常用作开关式光电信号传感元件。控制系统中常用作开关式光电信号传感元件。第7页/共26页第七页，共26页。（4）响应）响应(xingyng)时间和频率特性时间和频率特性n n光电导的弛豫现象：光电
6、流的变化对于光的变化，在时间上有一个滞后。n n通常用响应(xingyng)时间t表示。第8页/共26页第八页，共26页。光敏电阻光敏电阻(un mn din z)图图示示第9页/共26页第九页，共26页。光敏电阻光敏电阻光敏电阻光敏电阻(un mn din z)(un mn din z)(un mn din z)(un mn din z)演示演示演示演示 当光敏当光敏电阻受到光电阻受到光照时，光生照时，光生电子电子空穴空穴对增加，阻对增加，阻值减小，电值减小，电流流(dinli)(dinli)增大。增大。暗电流（越小越好）暗电流（越小越好）第10页/共26页第十页，共26页。光照强度的测定光
7、照强度的测定(cdng)n n照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（每平方米的流明（LmLm）数，也叫做勒克斯）数，也叫做勒克斯（LuxLux）：）：1Lux=1Lm/1Lux=1Lm/平方米上式中，平方米上式中，LmLm是光是光通量的单位，其定义是纯铂在熔化温度通量的单位，其定义是纯铂在熔化温度(wnd)(wnd)（约（约17701770）时，其）时，其1/601/60平方米的表面平方米的表面面积于面积于1 1球面度的立体角内所辐射的光量。球面度的立体角内
8、所辐射的光量。n1LUX大约等于1烛光在1米距离的照度,夏日阳光(ynggung)下为100，000LUX；阴天室外为10000LUX；室内日光灯为100LUX；距60W台灯60CM桌面为300LUX；黄昏室内为10LUX；夜间路灯为0.1LUX。第11页/共26页第十一页，共26页。AD模数转换模块模数转换模块(m kui)n n 所谓A/D 转换器就是(jish)模拟/数字转换器（Analog to Digital Converter 简称ADC）是将输入的模拟信号转换成为数字信号。第12页/共26页第十二页，共26页。A/D电路电路(dinl)的设计的设计ADC0804ADC0804数据
9、线数据线读写控制读写控制片选片选时钟输入时钟输入中断申请中断申请模拟输入模拟输入参考电压参考电压第13页/共26页第十三页，共26页。(二)典型(dinxng)ADC芯片 ADC08041、引脚图信号：（1）DB7DB0：数据线，三态，输出，可直接接总线。（2）启动：WRCS 启动ADC，同时(tngsh)清状态INTR.（3）状态：INTR 转换结束输出低电平。（4）读数据：RD CS 打开三态门读取数据，同时(tngsh)清状态。第14页/共26页第十四页，共26页。2、片内时钟(shzhng)电路第15页/共26页第十五页，共26页。3、接口时序(sh x)及接口信号第16页/共26页第
10、十六页，共26页。任务任务(rn wu)及要求：及要求：n n结合单片机最小电路和光敏电阻电路共同设计一个结合单片机最小电路和光敏电阻电路共同设计一个基于单片机的数字式光照强度检测系统，用数码管基于单片机的数字式光照强度检测系统，用数码管显示光照强度。还可以设置多个不同方向的光敏电显示光照强度。还可以设置多个不同方向的光敏电阻，通过计算它们的光照强度运用比较器以确定当阻，通过计算它们的光照强度运用比较器以确定当前的光照方向。前的光照方向。n n1 1、实现单片机最小系统设计。、实现单片机最小系统设计。n n2 2、焊接、焊接(hnji)(hnji)调试光敏电阻网络。调试光敏电阻网络。n n3
11、3、焊接、焊接(hnji)(hnji)调试调试ADAD电路，标定光照强度基本电路，标定光照强度基本单位单位n n4 4、编写单片机程序，将获得的电信号转换成光照、编写单片机程序，将获得的电信号转换成光照强度单位下的数值，并用数码管显示。（晚间实验强度单位下的数值，并用数码管显示。（晚间实验室日光灯为室日光灯为400LUX 400LUX）n n5 5、通过比较不同方向测得的光强数值判断光照方、通过比较不同方向测得的光强数值判断光照方向，在数码管上显示其方向。向，在数码管上显示其方向。第17页/共26页第十七页，共26页。实验实验(shyn)电路电路n n单片机最小系统n n通信模块(m kui)
12、(用于下载stc单片机)n nADC0804模块(m kui)n n光敏输出及比较电路n n数码管显示电路第18页/共26页第十八页，共26页。第19页/共26页第十九页，共26页。第20页/共26页第二十页，共26页。ADC0804电路电路(dinl)接法接法第21页/共26页第二十一页，共26页。光照方向光照方向(fngxing)检测电路检测电路第22页/共26页第二十二页，共26页。第23页/共26页第二十三页，共26页。数码管显示数码管显示(xinsh)电路电路第24页/共26页第二十四页，共26页。实验实验(shyn)所用工具所用工具单片机程序(chngx)编译软件单片机下载(xi zi)程序软件第25页/共26页第二十五页，共26页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第26页/共26页第二十六页，共26页。