电子综合实验选题十三技巧.doc

电子电路综合实验 总结报告 题目：数字式光照强度检测仪的设计实现 班级 学号：2013051110 姓名：李天星 成绩： 日期：2016.4.5 一、设计任务 2.1 设计选题 选题十三 数字式光照强度检测仪的设计实现 2.2 设计任务要求 结合采集处理电路和光敏电阻电路共同设计一个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。 1、实现采集处理电路的设计。 2、焊接调试光敏电阻网络。 3、通过比较不同方向测得的光强值判断光照方向，在LED灯上显示。 3、焊接调试选择器和AD电路，在数码管上显示光照强度。 4、通过外加模拟放大器，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。（白天实验室日光灯为99LUX -63(十六进制)） 利用光敏电阻和外围电路共同设计一个数字式光照强度检测系统。 （1）用数码管显示光照强度。 （2）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前的光照方向。 （3）将获得的电信号转换成光照强度单位下的数值，并用数管显示。 设计选题的要求 (1)、要求在无光照时数码管显示00（十六进制），室内光照最大值显示63（十六进制） 。 (2)、用数码管显示光照强度，误差范围为5~10LUX(以白天中午室内日光灯的光照强度为标准定义为63LUX )。 (3)、两个LED灯的亮灭显示光强方位。 二、设计思路 设计由光敏电阻接入电路、比较器电路、模拟选择器接入电路、比例放大电路、模数转换电路和数码管显示电路六个部分组成，光敏电阻接入电路将光照强度转化为电信号（电压值），经比较器判断出哪个方向的光照强，再由模拟选择器将光照强路的电压输出值经比例器放大传给模数转换器，由模数转换器把模拟量转化为数字量，然后通过译码芯片，最后在数码管上显示出强光方向的光照强度值。 三、电路单元参数的选定和设计实现 3.1 光敏电阻电路 当无光照时，光敏电阻值(暗电阻)很大，电路中光敏电阻分压很大 当有光照时，光敏电阻值(亮电阻)急剧减少，电路中光敏电阻分压变小 3.2 比较器电路 基于上图电路，将此电路与光敏电阻电路相连，1脚输出与选通电路连接即可 3.3 模拟选择器接入电路 基于以上电路，3脚输出选出电压，再与op07相连 3.4 模数转换电路 通过此电路将模拟量转换为数字量，通过数码管显示出来 3.5 数码管显示电路 高低位两个数码管分别与两片mc14495相连，两片mc14495的原理图如图 接上级模数转换电路到数码管输出结果 3.6 调零放大电路 由于光照为零时，输出电压最大，所以要使此时AD模块输入为零，运算放大器要接成反相加法器，以实现光照为零时显示为零，光照增加时AD输入电压增加。同时为了调试方便，反相输入的负压要可以调节，以实现调零。反馈电阻也可以调节以改变放大倍数。 3.7 LED驱动电路 与比较器电路的OUTA和OUTB相连，受到较大光照强度的LED发光 装调测试过程 4.1 光敏电阻及比较与选通电路的装配与调试 先测量光敏电阻的光电阻和暗电阻的阻值，然后连入电路，由于光电阻的弛豫现象，在测量光电阻暗电阻时需保持等待一段时间等电阻稳定后测量。 已知电阻，通过改变电位器接入电路的阻值使得两个光敏电阻在相同光照条件下分担电压基本相同。 电路接好后测试lm393模块是否工作正常，通过测量在不同光照情况下OUTA和OUTB的输出，看电压输出是否有变化，呈现1，0的变化，由此判定是否工作正常。 4.2 模数转换电路以及数码管显示电路的装调 焊接好电路后，通电后将ADC0804的6脚接到9脚2.5V，观察数码管是否显示FF，由此知道电路是否正确。 4.3 LED驱动电路，调零运放（op07）模块的装调以及联调 焊接好电路后，在100LUX光照条件下输入到ADC0804的电压为100/255*5=1.961V,通过调整op07模块的两个电位器接入电路的阻值可以实现此要求。 然后将op07的6脚与adc0804的6脚相连，在100LUX时，数码管显示的最大数值不能超过68，不能低于5E；如果不满足要求，可以通过调整op07模块的两个电位器接入电路的阻值，在满足上一段的条件的前提下满足这一段电路的要求。 LED电路如果不能驱动可以通过调整接入电路的电阻调节（但我焊接好就成功了）。 五．测试步骤及测试数据 1、测量所用光敏电阻阻值（无光照/强光照） 光强值 0LUX 100LUX 光敏电阻1(欧姆) 183.0k 4.