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光照亮度传感器课程设计方案--第1页

课程设计

题目光照强度传感器的设计

指导教师张俊叶

学生姓名赵利微盖梦雪石蕊

学号201810805034201810805024201810805045

专业电子信息工程技术

教案单位物理与电子信息学院

二O一三年五月二十日

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光照强度传感器的设计

摘要本设计利用传感器设计的基本方法，设计制作一个可以感知外界光照度变化的传感器，以

实现对光照度信号的测量。光电检测方法具有精度高反应快非接触等优点而且可测参数多传感

器的结构简单形式灵活多样因此光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。本设计利用传感

器设计的基本方法，设计制作一个可以感知外界光照度变化的传感器，以实现对光照度信号的

测量。本题设计一个光照强度自动检测、显示、报警系统，实现对外界不同条件下光强的分档

指示和报警。使用光敏电阻光照强度的测量并进行显示，采取单片机对光敏电阻输出变化进行

处理转换成数字量再使用数码管进行显示。

关键词光照强度；光敏电阻；光电传感器

一、绪论

光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化

铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的

特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，

电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下

降。

光照强度传感器是现代工业和日常生活中经常出现的一种基于光强变化的检测

器件，它可以检测出其接收到的光强的变化，主要使用各种光电元件来将光信号转

换成电信号，再经信号取样电路、放大电路和模数转换电路处理，获取表示光照度

的数字信号，再进行处理。光电检测方法具有精度高反应快非接触等优点而且可测

参数多传感器的结构简单形式灵活多样因此光电式传感器在检测和控制中应用非常

广泛

光照强度自动检测显示系统，该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人

们知道此时光照强度的强弱。人们可以设定光照强度的范围，一旦超出此范围该系

统可以发出警报通知或直接采取措施使光照强度在此范围内。人们可以通过看此装

置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。对于光照检测部分可利用光敏

电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光强到电阻值的信号转换，再把电阻值转

换为电信号就可以作为系统的输入信号。对输入信号处理后，就可以用来显示了。

二、设计任务要求：

设计一个光照强度自动检测、显示、报警）系统，实现对外界三种不同条件下

光强的分档指示和报警弱、适宜、强）。通过采样到的光照射强度选择，在数码管

上显示电压的大小。

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1）自己设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光电传感器的

输出；

2）传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少三种以

上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计；

3）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理图的设

计；

4）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系统中各

个参数的计算备注