光线强弱测量显示电路的设计.pdf

东南大学电工电子实验中心 实 验 报 告 课程名称： 模拟电子电路实验 第2 次实验 实验名称： 光线强弱测量显示电路的设计 院 （系）： 吴健雄学院 专 业： 电强化班 姓 名： 张馨月 学 号： 实 验 室: 金智楼南楼101 实验组别： 同组人员： 实验时间：2014 年4 月17 日 评定成绩： 审阅教师： 光线强弱测量显示电路的设计 一、实验内容及要求 利用光敏电阻及运算放大器等器件，设计一个光线强弱测量电路，要求电路能自动测量 光线的强弱值，并按设计要求的方式显示测量值。电路应实现的功能与技术指标如下： 1. 基本要求 1） 研究光敏电阻性能，设计一个放大电路，要求输出电压能随光线的强弱变化而变化。 根据给定的光强变化范围，用万用表显示输出电压值。要求：参照表1，光照度从 260lux 到8000lux,对应的输出电压为1V 到4V，列表给出显示的电压值与光照度 的对应关系； 2 ） 设计一个输入光强分档显示电路，当光照度从 260lux 到 8000lux 变化范围内， 分4 档（参考表 1 的分档：2、3、4、5），用发光二极管显示对应光照度的范围并 列表表示他们的关系。 2. 提高要求 1） 设计一个矩形波发生器，要求其输出波形的高电平脉冲宽度随控制电压的变化而变 化，控制电压就是在基本部分已经设计完成的随输入光强变化的输出电压值 （1V~4V）； 2 ） 利用固定时钟信号，对上述可变的输出矩形波的高电平脉冲宽度进行计数，并用数 码管显示所计数值。列表给出显示的数值和光强的对应关系。 3. 发挥要求 1）利用数字系统综合设计中FPGA 构建AD 采集模块，实现光强的测量并显示。 分析项目的功能与性能指标： 要求 分块 功能 性能指标 随光照度的增大，光敏电阻的阻 第一部分 输出电压随光强的变化而变化 值减小，输出电压从1V-4V 增大 基础 点亮的发光二极管个数 光强由小到大分为4 档， 第二部分 随光强的增大而增多 分别点亮1,2,3,4 盏LED 灯 正脉宽可随控制电压的变化而变化 第一部分 正脉宽随控制电压的增大而变宽 的矩形波发生器 提高 选用1kHz 的时钟信号， 对上一部分实现的矩形波的正脉宽 第二部分 数码管上显示的就是矩形波 进行计数，并显示在数码管上 正脉宽的数值，单位为ms 。 二、电路设计（预习要求） (1) 电路设计思想（请将基本要求、提高要求、创新要求分别表述）： 基础第一部分： 用电阻分压电路实现电压随光强（光敏电阻的阻值）的变化而变化，再用反相比例 放大电