简易光照强度检测仪设计
光照强度测试电路
设计报告
学院：物理与信息技术学院
班级：2011级电子科学与技术班
成员：杨万宗
光照强度测试电路设计报告
引言
随着时代的进步和发展，传感器技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。传感器是将感受的物理量、化学量等信息，按一定规律转换成便于测量和传输的信号的装置。
本设计题目是光敏电阻测量光照强度，用光照的强弱来改变光敏电阻的阻值大小，从而使输出电压值改变，通过测量输出电压值的大小就可以间接的测量光照的强度了。光照强度自动检测电路可以自动检测光照强度的强弱并显示给人们知道此时光照强度的强弱。该电路还可以设定光照强度的范围，一旦超出此范围该电路系统可以发出警报通知（红灯亮）或直接采取措施使光照强度限定在此范围内。人们可以通过看此电路装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。该设计可分为三部分：即光照采集检测部分、光照强度信号处理部分、光照强度显示部分。还可加上报警部分（蜂蜜器）。对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光的强弱到电阻值变化的信号转换，本设计电路各个部分电路的设计原理及功能都能实现，要求对各种基本的电子元器件，光敏电阻、电阻、二极管、电压比较器等熟悉，掌握Proteus 仿真软件，本设计具有有线路简单、结构紧凑、成本低等特点。
一、设计的基本思路和系统特点
光敏电阻的阻值随光照强度的不同而改变，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，光敏电阻所在支路的电流减小；反之，当光照强度减弱时，光敏电阻额阻值增大，所在支路的电流增大。
电压比较器一般有两个输入端，一个输出端，通过对输入端的两个电压进行比较，根据两个输入电压的大小关系经电压比较器运行后输出相对应的电压值。
发光二极管是能将电信号转化为光信号的电路元件，当二极管正接时，二极管会发光；若二极管反接，则不会发光。
在电压比较器的输入端利用光敏电阻调节输入电压的大小（不同光照强度时得到的输入电压会不同），与参考电压比较，通过电压比较器时在输出端就会得到不同的电压，而后用发光二极管进行测试，根据发光二极管是否发光判断光照强度的强弱。
二、电路工作原理和工作过程说明
1、工作原理：
（1）光敏电阻的阻值随光照强度的不同而改变；
（2）电压比较器对输入电压比较后输出不同电压；
（3）发光二极管通过将电信号转化为光信号来测试光照强度的强弱。
2、工作过程：
（1）当光照强度相对较强时，第一个电压比较器输入电压U1（固定值）比参考电压U要大，经电压比较器运行后输出高电平，前面一个二极管（红灯）就会发光；接入第二个电压比较器的输入电压U与参考电压U2（U1>U2）比较，输出是低电平，第二个二极管（绿灯）则不会发光。即：U1>U2>U时，红灯亮；
（2）当光照强度为中等时，第一个电压比较器输入电压U1 比U大，第二个电压比较器输入电压U比U2大，这样，两个电压比较器输出的都是高电平，红、绿灯都会发光。即：U1>U>U2时，红、绿灯都亮；
（3）当光照强度相对较弱时，第一个电压比较器的输入电压U1比U小，经电压比较器后输出低电平，这时红色二极管就不会发光；再接到第二个电压比较器后，比U2大，输出的是高电平，绿色二极管则会发光。即：U>U1>U2时，绿灯亮。
三、各主要单元电路设计和元件参数
1、光照采集检测部分：
图1 光敏电阻
电路通过光敏电阻采集光照强度信息，将光照强度转换为电信号，送至电压比较器电路进行处理。
光敏电阻参数：
2、光照强度信号处理部分：
图2 电压比较器电路
图2是由电压比较器组成的光照强度处理电路，也是本设计核心部分。通过电压比较器电路对从光敏电阻传输过来的电信号进行处理，然后再传输给二极管显示电路。
3、光照强度显示部分：
图3 光照强度显示部分
本设计通过发光二极管电路显示光照强度，对电压比较器处理后的信号进行显示。
发光二极管参数：
四、仿真测试（用Proteus软件进行测试）
（1）当光照弱时，即U1>U2>U,红灯亮
（2）当光照中等时，即U1>U>U2，两灯都亮
（3）当光照强时：即U1>U2>U，绿灯亮
通过测试得到可测光照强度范围：
光照强度弱时：1V 光照强度中等时：2.5V 光照强度强时：0 五、扩展 通过对以上电路改进，可以实现显示部分随光照强度的不同进行不同的显示具体过程如下： 改进电路的光照采集部分与以上电路相同，不同之处在于改进电路采用了三个电压比较器，且都是同相接入，而上面介绍的电路的两个电压比较器是采用反相接入的。最大的不同之处在于显示部分，改进电路显示部分采用绿、黄、红三种颜色显示当前光照强度，光照弱时绿灯亮，中等时黄灯亮，光照强时红灯亮。三种状态电路如下：（U代表光敏电阻两端电压） （1）光照较弱时：只有绿灯亮即：0.88V （2）光照中等时：绿灯和黄灯亮即：0.48V （3）光照较强时：绿、黄、红灯都亮即：0.1V 六、应用价值分析 根据发光二极管是否发光可以用于需要调节光照强度的地方，如温室大棚里光照影响作物的生长；若将光敏电阻换为热敏电阻或其他类型电阻还可以用于其他更多领域。 参考文献： [1]杨拴科.模拟电子技术基础[J].北京：高等教育出版社，2010 [2]丁镇生.传感器及传感技术应用[M].北京:电子工业出版社,2000 元器件清单及电路整机成本估算明细表： 3.0T三维磁场强度测试仪 简述： 3.0T三维磁场强度测试仪G93，可用于科学研究、实验室、工业、制造业等 用户；拥有工业级3.2英寸的触摸屏，用户可以看到内容丰富的测量数据，例如：最大值/最小值/保持值/磁极/报警阀值，实时磁场强度的XYZ分量值、矢量值以及时域图等。 G93拥有弱磁场探头和强磁场探头。弱磁场探头的精度为读数的1%，分辨率0.1mG(10nT)，磁场测量范围10G(1mT)，频率响应范围DC-100Hz；强磁场探头 的精度为读数的1%，分辨率0.01G(1μT)，磁场测量范围高达30KG(3T)，频率响应范围DC-1KHz。双传感器三维探头(二合一探头)则拥有2种探头的特性，量程跨度达到108数量级(测量范围0.1mG-30KG)，从测量微弱的地球磁场，到测量高强度的磁铁磁场，都可以胜任。 G93的三维探头具有一个异常优异的特点：它的探头传感器采用了微电子机械制造工艺，具有很高的空间分辨率(0.1*0.1*0.1mm3)和卓越的正交性精度(优于0.05o)，探头厚度仅仅2mm。因此，三维高斯计G93非常适合研究机构、大学和 企业使用。 此外，内置温度传感器的探头具有温度补偿功能，在温度变化时，可以提高测量数据的精度和稳定性，因此强烈建议购买内置温度传感器的探头。用户可以选择多种不同类型的探头：双传感器三维探头(二合一探头)、强磁场三维探头、弱磁场三维探头和内置温度传感器的三维探头。 特性 ●符合人体工程学设计 ●彩色显示 ●图形界面操作系统 ● 3.2英寸LCD触摸屏 ●最大值/最小值/保持功能 ●智能记录和查看 ●时域图显示和报警功能 ●XYZ分量值和矢量值显示 ●S或N磁极显示 ●充电电池可供连续工作超过24小时●量程跨度达到108数量级 ●测量范围0.1mG-30KG ●精度1.0% ●全5位显示 ●频率响应范围：DC-1KHz ●卓越的正交性精度(优于0.05o)●空间分辨率高(0.1*0.1*0.1mm3)●常规探头温度系数500ppm/℃●带温度补偿功能的探头可选 ●探头厚度只有2mm 讨论使用D触发器设计一个11001序列检测器，讨论序列可交迭(Overlap)检测和不可交迭检测在设计上的区别，讨论分别采用Mealy机设计和采用Moore机设计的区别，讨论未用状态的处理问题。 【要求】给出电路原理图或HDL代码，要求进行仿真，并给出仿真结果。 1.原件介绍 D触发器（74LS74）、“与”门（74LS08）、“或”门（74LS32）、“非”门（74LS04），集成电路引脚 2.设计思路 根据要求，设计的序列检测器有一个外部输入x和一个外部输出Z。输入和输出的逻辑关系为：当外部输入x第一个为"1"，外部输出Z为"0"；当外部输入x 第二个为"1"，外部输出Z为"0"；当外部输入第三个x为"0"，外部输出Z为"0"，当外部输入第四个x为“0”，外部输出Z为0，当外部输入第五个x为“1”，外部输出Z为“1”。假定有一个外部输入x序列以及外部输出Z为: 输入X 0 1 1 1 0 0 1 0 1 输出Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 要判别序列检测器是否连续接收了"11001"，电路必须用不同的状态记载外部输入x的值。假设电路的初始状态为A，x 输入第一个"1"，检测器状态由A装换到B，用状态B记载检测器接受了"11001"序列的第一个"1"，这时外部输出Z=0；x输入第二个"1"，检测器状态由B装换到C，用状态C 记载检测器接了“11001”序列的第二个"1"，外部输出Z=0；x输入第三个"0"，检测器状态由C装换到D，外部输出Z=0；x输入第四个为“0”，检测器状态由D装换到E，外部输出Z=0；x输入第五个为“1”，检测器状态由E装换到F，外部输出Z=1。然后再根据外部输入及其他情况时的状态转移，写出相应的输出。以上分析了序列检测器工作，由此可画出原始状态图。根据原始状态图可列出原始状态表。 状态转换表 A B D C E F 1\0 1\0 0\0 0\0 1\1 0\0 0\0 1\0 1\0 0\0 0\0 PN-CT500A纸管抗压测试仪 PN-CT500A纸管抗压测试仪 一、产品简介 本仪器是测试物品抗压强度性能的检测仪器，主要适用于各类小于200mm直径的工业纸管、化纤纸管、小包装盒及其它类型的小容器或蜂窝纸板的抗压强度、变形量的检测,也可以进行纱管原纸的环压、纸板的边压等测试。是纸管生产企业、质量检测机构等部门的理想检测设备。该仪器为机电一体化结构，采用现代机械设计和微机处理技术进行精心合理的设 计。仪器采用上压板固定式，测量精度高。本仪器具有各项参数的测试、转换、调节、显示、记忆、及统计打印等功能。具有数据处理功能，可直接得出各项数据的统计结果，并且能自动复位。操作方便，容易调节，性能稳定。PN-CT500A纸管抗压仪参考ISO国标标准和最新纸管国家标准，重新研发的一款仪器。为机电一体化结构，采用现代机械设计理念和微机处理技术进行精心合理的设计。仪器采用上压板固定式，测量精度高。具有强大的数据处理功能，可直接得出各项数据的统计结果，带压力曲线显示功能。各项性能参数和技术指标符合纸管纸芯的相关标准规定及GB/T2679.8-1995。 二、技术指标 ★电源：AC220V±10%2A50HZ ★测量范围：≤5000N ★测量精度：±1％、位移精度：0.01mm ★压板面积：200X300mm ★压缩速度：0-100mm/min ★纸管外径：压板间距可根据实际情况任意设定（10～200mm) ★通讯输出：标准RS232接口 ★重量：约80Kg 三、产品特点 ★仪器具有强大的数据管理和统计分析能力。RS232通讯接口可与电脑连接保存数据； ★进口电机控制：采用高速、高精进口交流伺服电机控制，大大节约测试时间，提高测试效率； ★强大的测量模式,功能齐全.可测试纸管抗压,原纸环压强度,瓦楞边压强度等； ★仪器采用现代机电一体化设计，大液晶兰色显示屏配微型热敏打印机； ★压缩距离大：可测量管径为0～200mm的各类工业纸管、化纤纸管纸芯； ★高速返程：由于采用进口步进电机驱动，测量完成后压板可高速返回起始位置，提高工作效率； ★应用进口步进电机，使得压板间距可任意设定，无须采用限位开关，依靠按键即可任意设定压板间距； ★热敏微打：采用日本进口热敏打印机芯，无须使用打印色带，免去更换色带及添加油墨之烦恼，大大降低了故障率，实现打印高速、无声； ZDYJ-B 绝缘油介电强度测试仪 使 用 手 册 真诚服务共谋发展 目录 一、概述 (2) 二、技术参数 (3) 三、面板布置与说明（示意图） (3) 四、操作说明 (4) 1．准备开机 (4) 2．数据设置 (4) 3. 数据管理 (9) 4．开始试验 (12) 附录一 (17) 附录二 (18) 五、注意事项 (19) 六、运输、贮存 (19) 七、售后服务................................ 错误！未定义书签。 ZDYJ-B系列绝缘油介电强度测试仪 一、概述 我公司生产的ZDYJ-B系列绝缘油介电强度测试仪（以下简称试油机）采用工业单片机控制，应用大规模集成电路，新型I/O接口，加上独特的检测及抗干扰技术，极大地提高了设备性能。 主要特点有： 1．操作简单，自动化程度高（只需按一键即可）； 2．菜单管理，输入参数简便明了； 3．可存储99组油样测试数据，方便日后调阅及打印，试验数据在关闭电源状态下可保存100年； 4．系统时钟在关闭电源状态下仍可继续运行； （本系统内部时间供参考，不作标准计时用） 5．可通过RS232口进行软件升级； 6．抗干扰能力强，检测精度高； 7．体积小、重量轻，便于野外作业。 二、技术参数 三、面板布置与说明（示意图） 4 5 6 7 1 —高压仓 2 —打印机 3 —接地端 4 —电源插座 5 —电源开关 6 —显示屏 7 —键盘 四、操作说明 1．准备开机 将仪器的电源开关置于“关”的位置，可靠接好地线。用专用的电源线将交流220V接至仪器，合上电源开关，仪器的显示屏（LCD）显示仪器型号、名称、编号、软件版本、系统时间等基本信息（开机LOGO）。 2．数据设置 （1）设置系统时间 a开机LOGO，按【菜单】键进入主菜单。主菜单有三个选项：“设置系统时间”“设置测试参数”和“数据管理”。 b 认】键进入时间设置界面。 二、设计一个1010的序列检测器，检测到1010时输出为“1”否则为“0”，用D触发器实现。 第一步：根据要求进行逻辑抽象，得出电路的原始状态转换图和状态转换表。 取输入数据变量为X，检测的输出变量为Z, 该同步时序逻辑电路的功能是检测输入序列是否为1010，一旦输入序列出现一个1就记下来，因为这个1可能是1010序列的第一个1,；接着看输入是否为0，因为10是序列1010的前两位；其次再看输入是否为1，因为101是1010序列的前三位；最后再输入一个0，输出则为1，因为出现了一个1010序列，泽电路必须记住1,10,101,1010四种输入情况，每一种输入情况应与电路的一个状态相对应。 根据题意，设电路随机的输入和输出序列为： X：0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0…… Z: 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0…… 该电路仅有一个输入端,每个现态有两个可能转移方向,设电路初态为S0，当X=0时，电路仍处在状态S0，当输入一个1以后的状态为S1，输入10以后的状态为S2，输入101以后的状态为S3，输入1010以后的状态为S4。以S n表示电路的现态，S n+1表示电路的次态。 由此得出原始状态转换图和原始状态转换表： 第二步：状态化简： 依据状态等效条件判断得出S0和S4在相同的输入条件下，它们转换到相同的次态去，且有相同的输出，故S0和S4等效，经分析比较，找出最大等效类：{S1}，{S2}，{S3}，{S0，S4}。 由此得出化简的状态转换图和最简状态表： 第三步：状态编码： 最贱状态表共有四种状态，可用两位二进制代码来表示，设状态变量为Q1，Q2，依据状态编码原则，确定S0=00，S1=01，S2=11，S3=10四种状态，其编码后的状态转换图和状态转换表： 1.题义分析及解决方案 设计一个简易的光照强度测量仪，由光照强度产生的模拟电压信号转换为数字信号，然后转换为照度（单位是勒克斯）显示在LED上； 校准照度测量器：在一定的光强度下，产生200数字量的电压，以此对应关系（照度—电压）将其它光强度转换为勒克斯值，显示在LED上。 1.1题义需求分析 1.1.1 光照强度测量仪的概念 通过使用某测量仪来测量某光照的强度，这种仪器就称为光照强度测量仪。仪器使用时先将某待测光源直接照射在测量仪的光照接收口（实验中为光敏电阻表面），然后在测量仪的可视化界面（实验中为LED）中观察结果值。 光照强度的国际单位（SI）为勒克斯，又称米烛光。1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度，就是一勒克斯。可以标作勒［克斯］，简称勒。英为lux，简作lx。勒克斯是引出单位，由流明(lm)引出。流明则由标准单位烛光(cd)引出。 1.1.2光照强度测量仪的工作原理 测量仪主要根据光敏电阻的特性制作的。光敏电阻值随受到的光照强度的变化而变化（光照强度越大，电阻值越小）。将光敏电阻接入电路中，不同光照强度导致光敏电阻值变化，于是光敏电阻上的电压发生变化，导致电路的输出电压也相应变化。根据电压-光照度函数关系，由电压计算得到光照强度值，然后以可视化界面形式输出，供用户查看结果。 1.1.3从计算机角度解决问题 计算机通过PCI线与实验箱上的ES-PCI模块相连，充分利用实验箱上的各个模块完成，有：A3(片选)、B2(时钟)、B4(8255)、D3(光敏电阻)、G4(ADC0809)、G5(LED)以及ES-PCI。通过导线正确连接好电路。使用时光源直接照射在光敏电阻表面，结果（光照强度）显示在LED上。 1.1.4根据设计内容要求可知： 光敏电阻的特性：光敏电阻随受到的光照强度的变化电阻值发生变化，光照强度越强电阻越小，在分压电路中获得电压越低。 根据这一特性，结合光照强度和输出的模拟电压之间的关系，可以得到某一光强度下的对应的模拟电压。将模拟电压通过AD转化器转换为数字电压，以便于计算机处理。然后再将数字电压转换成光照度。 使用STAR ES598PCI单板开发机设计一个应用接口芯片作为八个七段LED 数码管的输入口，接口可以使用8255A或8279。 编写程序实现八个LED数码管显示光照度值，该值为（根据采样得到的模拟电压转换得到的）数字电压对应的光照强度。 1.2.解决问题方法及思路 1.2.1硬件部分 程序设计中用到的硬件是光敏电阻、ADC0809、8255A和七段LED数码管。 提出问题： 测量磁感强度的五种方法 程和界 李木成 磁感强度B 是物理学中的一个重要物理量。磁感强度的测量是一个与课本知识有关的设计性实验，而现在的高考题型重点考查学生的理解能力和计算能力，随着高考的深入，磁感强度的测量必将以探索性实验、设计性实验出现在高考题中，着重考查学生的设计能力和创新能力。为此，下面就高考中出现的以磁感强度的测量为背景而编制的试题进行分类归纳，介绍磁感强度的测量的五种方法，为即将到来的高考提供一些借鉴。 一、利用电磁感应的原理进行测量 把一个很小的线圈与测量电量的冲击电流计G 串联后放在待测处，然后改变线圈的状态使线圈产生感应电流，测出感应电量Q ，就可以算出该处的磁感强度B 。 例1. 如图1所示是一种测量通电螺线管中磁场的装置，把一个很小的测量线圈A 放在待测处，线圈与测量电量的冲击电流计G 串联，当用双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而引起电荷的迁移，由表G 测出电量Q ，就可以算出线圈所在处的磁感应强度B 。已知测量线圈共有N 匝，直径为d ，它和表G 串联电路的总电阻为R ，则被测处的磁感强度B 为多大？ 解析：当双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可得： E N t N B d t ==?? ????Φ??222π 由欧姆定律得：I Q t E R ==? 由上述二式可得：B QR Nd = 22 π 二、利用物体的平衡原理进行测量 利用安培秤测出安培力的大小F ，然后根据安培力的公式F BLI =就可以算出磁感强度B 。 例2. 安培秤如图2所示，它的一臂下面挂有一个矩形线圈，线圈共有N 匝，它的下部悬在均匀磁场B 内，下边一段长为L ，它与B 垂直。当线圈的导线中通有电流I 时，调节砝码使两臂达到平衡；然后使电流反向，这时需要在一臂上加质量为m 的砝码，才能使两臂再达到平衡。求磁感强度B 的大小。 综合设计性实验报告 题目： 学生姓名： 学号： 班级： 指导教师： 学期：2010——2011第2学期 目录 一基本知识点 (1) 二实验器件 (1) 三设计思路 (1) 四设计过程 (2) （一）三位二进制减法计数器（无效状态000,001） （二）5 五引脚功能 (9) 六逻辑电路图： (11) 七实验结果波形图 (12) 八设计心得体会 (12) 一基本知识点 1、掌握时序电路的设计方法和步骤 2、掌握触发器的设计与应用 3、掌握移位寄存器的原理与应用 4 熟悉集成电路的引脚排列； 5 掌握芯片的逻辑功能及使用方法； 6 了解序列产生及检测器的组成及工作原理 7 会在EWB软件上进行仿真； 二实验器件 1、移位寄存器74LS194 1片 2、负边沿JK触发器74LS112 1片 3四输入与非门74LS20 1片 4、六输入非门74LS05 1片 5 电源一个 6 地线一个 7 与门，或门，非门若干个 8 时钟脉冲一个 三设计思路 1作原始状态表。根据给定的电路设计条件构成原始状态表和状 态转化图 2状态表的简化。原始状态表通常不是最小化状态表，它往往包括多余的状态，因此必须首先对它进行简化。 3状态分配。即对简化后的状态给以编码。这就要根据状态数确定触发器的数量并对每个状态指定一个二进制数构成的编码。 4根据给定的电路设计条件选择触发器根据 5 作激励函数和输出函数。根据选用的触发器激励表和电路的状态表，综合出电路中各触发器的激励函数和电路的输出函数。 ⑸6画逻辑图，并检查自启动功能 四设计过程 （一）101101001信号发生器的设计 设计一个信号序列发生器，在产生的信号序列中，含有“1011”信号码，要求用一片移位寄存器，生成信号序列“10110100”，其中含有1011码，其设计按以下步骤进行：、、 1本实验所用仪器为移位寄存器74LS194，确定移存器的位数n。因M=9，故n≥4，用74LS194 的四位。 2确定移存器的九个独立状态。将序列码101101001按照每四位一组，划分为九个状态，其迁移关系如下所示： 3作出状态转换表及状态转换图如下： 光照强度测试电路 设计报告 学院：物理与信息技术学院 班级：2011级电子科学与技术班 成员：杨万宗 光照强度测试电路设计报告 引言 随着时代的进步和发展，传感器技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。传感器是将感受的物理量、化学量等信息，按一定规律转换成便于测量和传输的信号的装置。 本设计题目是光敏电阻测量光照强度，用光照的强弱来改变光敏电阻的阻值大小，从而使输出电压值改变，通过测量输出电压值的大小就可以间接的测量光照的强度了。光照强度自动检测电路可以自动检测光照强度的强弱并显示给人们知道此时光照强度的强弱。该电路还可以设定光照强度的范围，一旦超出此范围该电路系统可以发出警报通知（红灯亮）或直接采取措施使光照强度限定在此范围内。人们可以通过看此电路装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。该设计可分为三部分：即光照采集检测部分、光照强度信号处理部分、光照强度显示部分。还可加上报警部分（蜂蜜器）。对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光的强弱到电阻值变化的信号转换，本设计电路各个部分电路的设计原理及功能都能实现，要求对各种基本的电子元器件，光敏电阻、电阻、二极管、电压比较器等熟悉，掌握Proteus 仿真软件，本设计具有有线路简单、结构紧凑、成本低等特点。 一、设计的基本思路和系统特点 光敏电阻的阻值随光照强度的不同而改变，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，光敏电阻所在支路的电流减小；反之，当光照强度减弱时，光敏电阻额阻值增大，所在支路的电流增大。 电压比较器一般有两个输入端，一个输出端，通过对输入端的两个电压进行比较，根据两个输入电压的大小关系经电压比较器运行后输出相对应的电压值。 发光二极管是能将电信号转化为光信号的电路元件，当二极管正接时，二极管会发光；若二极管反接，则不会发光。 在电压比较器的输入端利用光敏电阻调节输入电压的大小（不同光照强度时得到的输入电压会不同），与参考电压比较，通过电压比较器时在输出端就会得到不同的电压，而后用发光二极管进行测试，根据发光二极管是否发光判断光照强度的强弱。 二、电路工作原理和工作过程说明 1、工作原理： 水泥抗压强度试验机 济 南 铂 鉴 测 试 技 术 有 限 公 司 一、水泥抗压强度试验机结构与工作原理 试验机主要由支架、液压操纵箱、仪表测力显示、电气系统组成。液压操纵部分 高借水泥抗压强度测试仪的操纵箱主要有邮箱，液压滤油器，电动机，速度阀，回油阀、打开送油阀活塞慢慢上升。 电气系统 水泥压力试验机由电动机、启动按钮、停止按钮、交流接触器等组成。 二、水泥抗压强度试验机技术指标： 最大试验力：300KN 试验力示值相对误差：优于示值的±1% 加荷速率：0.3KN/S～10KN/S 加荷速度误差: 优于示值的±5% 液压泵额定压力: 25MPa 承压板尺寸: φ155mm 活塞最大行程: 80mm 活塞直径：φ130mm 电机功率：三相0.75 kW 外型尺寸（长×宽×高）：约850×620×1340mm 抗压夹具：40mm*40mm（JC/T683-2005） 净重约：400Kg 三、水泥抗压强度试验机功能用途： 水泥压力试验机根据GB/T17671-1999《水泥胶沙强度检验方法 （ISO法）》开发。主要用于水泥胶砂、混凝土、砖瓦、管材、人造板等各抗压强度试验或者抗压抗折试验。 本机采用液压加荷，电子测力，具有负荷数字显示、加荷速率显示、负荷最大值保持，以及过载保护和断电数据保持等功能。 四、水泥抗压强度试验机适用标准 GB/T17671-1999《水泥胶沙强度检验方法（ISO法）》 JC/T683-2005《40mm*40mm水泥抗压夹具》 GB/T3722-1992《液压式压力试验机》 五、水泥抗压强度试验机主要配置： 30吨压力测试机主机一台 全数字控制系统一套 高精度压力传感器一只 高品质液压油源一套 国产交流电机一台 抗压辅具一套 六、水泥抗压强度试验机售后承诺 客户在使用公司高借水泥抗压强度测试仪的过程中，如发现产品不能正常使用时，可立即向本厂客服部咨询，并将所使用产品的型号、规格、使用环境、故障情况、购买日期和服务要求详细说明。经本厂客服部提出处理建议后，仍不能解决的，再决定派人或作其他处理。 介电强度测试仪 ZDYJ-B 绝缘油介电强度测试仪 使 用 手 册 真诚服务共谋发展 目录 一、概述 (1) 二、技术参数 (2) 三、面板布置与说明（示意图） (3) 四、操作说明 (3) 1．准备开机 (3) 2．数据设置 (4) 3. 数据管理 (9) 4．开始试验 (11) 附录一 (16) 附录二 (17) 五、注意事项 (18) 六、运输、贮存 (19) ZDYJ-B系列绝缘油介电强度测试仪 一、概述 我公司生产的ZDYJ-B系列绝缘油介电强度测试仪（以下简称试油机）采用工业单片机控制，应用大规模集成电路，新型I/O接口，加上独特的检测及抗干扰技术，极大地提高了设备性能。 主要特点有： 1．操作简单，自动化程度高（只需按一键即可）； 2．菜单管理，输入参数简便明了； 3．可存储99组油样测试数据，方便日后调阅及打印，试验数据在关闭电源状态下可保存100年； 4．系统时钟在关闭电源状态下仍可继续运行； （本系统内部时间供参考，不作标准计时用） 5．可通过RS232口进行软件升级； 6．抗干扰能力强，检测精度高； 7．体积小、重量轻，便于野外作业。 二、技术参数 三、面板布置与说明（示意图） 3 1 —高压仓 2 —打印机 3 —接地端 4 —电源插座 5 —电源开关 6 —显示屏 7 —键盘 四、操作说明 1．准备开机 将仪器的电源开关置于“关”的位置，可靠接好地线。用专用的电源线将交流220V接至仪器，合上电源开关，仪器的显示屏（LCD）显示仪器型号、名称、编号、软件版本、系统时间等基本信息（开机LOGO）。 第８卷第６期石家庄学院学报Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．６２００６年１１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＮｏｖ．２００６序列检测器的一种简化实现算法 李俊红，解建军 （河北师范大学数学与信息科学学院，石家庄０５００１６） 摘要：分析了序列检测器的内部原理，给出它的一种新硬件实现．利用它无需对状态图进行状态化简，极大地简化了时序线路的设计．最后结合具体实例说明了该设计思想的详细步骤和具体实现方法． 关键词：子串；主串；序列检测器 中图分类号：ＴＰ１６文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－１９７２（２００６）０６－００６３－０３ １序列检测器原理 序列检测是指将一个指定的序列从数字流中识别出来，或在主串中查询相应子串，一般可以通过软件方法或时序电路即硬件方法实现．有关软件实现方法的研究可参见文献［１］，本文主要针对时序电路进行讨论．用硬件方法实现序列检测器时，检测器中存储模式串，主串可以通过输入端流入检测器［２，３］．在主串的输入过程中，检测器可以动态检测子串．检测器利用时序线路记忆已检测出的有效序列，并与自身所含的模式串进行比对，若检测成功，输出端自动输出成功标记［４］．设计一个“１１１００”序列检测器，当识别到一组序列时，输入一个高电平．由于采用时序线路，主串的内容应每给一个上升沿或下降沿输入一位，具体应视所选触发器类型而定． 我们提出一种新硬件实现方法，在该方法中对每一个状态都根据实际意义给予特殊的含义，具体含义在后面的实例中再加以说明，由于不存在重复状态，故最终的状态图不用化简． 序列检测器的初态是指被检序列的第一位出现前的特定状态，此状态后如果输入的代码对检测有效（即被测序列的第一位），则相应次态为新的状态（第２个状态，它记住了被测序列的第一位），否则相应次态仍为初态．第２个状态是指被检序列的第一位出现后的特定状态，此状态后如果输入的代码对检测有效，（即被测序列的第２位）则相应次态为新的状态（第２个状态，它记住了被测序列的前２位），否则判断最近输入的代码是否是被检序列的第一位，是则相应次态仍为第２个状态，否则相应次态为初态．以次类推，第ｉ个状态记住了被检序列的前ｉ－１位，相应次态确定方法如下： 假设序列长度为ｎ，当ｉ＜ｎ时，如果第ｉ个状态后输入的一位代码是被检序列的第ｉ位，则次态为新的状态（记住了被检序列的前ｉ位），否则次态按如下规则选择：从初态开始输入的ｉ位代码中如果其中的后ｉ－ｊ位为被检序列的前ｉ－ｊ位，则次态为第ｉ－ｊ＋１个状态（ｊ＝１，２，．．．，ｉ－１，找到次态即停止），否则次态为初态．此时所有的外输出均为‘０’． 当ｉ＝ｎ时，第ｎ个状态已经记住了被检序列的前ｎ－１位，此状态后输入的一位代码如果是被检序列的第ｎ位，则外输出为‘１’，否则外输出为‘０’，其次态按如下规则选择：从初态开始输入的ｎ位代码中如果其中的后ｎ－ｊ位为被检序列的前ｎ－ｊ位，则次态为第ｉ－ｊ＋１个状态（ｊ＝１，２，．．．，ｎ－１，找到次态即停止），当ｊ＝ｎ时，次态为初态． 按上述方法构造的原始状态转移图中恰好含ｎ个状态，且每个状态都有确定的含义，避免了其设计过程中，构造原始状态转移图繁杂，化简原始状态转移图麻烦的弊端，设计时既逻辑清晰，又不用化简，从而极大地简化了该类线路的设计． 收稿日期：２００５－１２－０９ 基金项目：河北省石家庄市科学研究与发展计划项目（０５２１３５７０）；河北师范大学青年基金资助（Ｌ２００５Ｑ０２） 作者简介：李俊红（１９７１－），女，山西运城人，河北师范大学数学与信息科学学院讲师，硕士，研究方向：并行逻辑模拟，计算机系统结构． 电子电路实验3 综合设计总结报告 题目：数字式光照强度检测仪的 设计实现 班级：20110824 学号：2011082427 姓名：张希希 成绩： 日期： 一、摘要 本实验中采用光敏电阻为光传感器，利用光敏电阻的光照特性完成光强的检测。具体方法是将两路光敏电阻支路并联接入电路中，其中一路串接一固定电阻，另外一路分别串接电位器，利用光敏电阻值随光照强度变化的特性，使得电路的输出电压而变化。根据这一特性，结合光照强度和输出模拟电压之间的关系，分别对两路电压值进行采集得到某一光强度下对应的模拟电压，将模拟电压通过ADC0804模数转换器转换为数字电压，通过译码器使两位数码管将光强值显示出来，相应地控制点亮对应的小数点以显示光强的方位。 通过硬件的焊接、静态和动态调试，作品最终很好地实现了实验任务和要求，在近似无光照时数码管显示为0，正常工作时能检测两个不同方位的光强并通过两位数码管将最大数值显示出来，而两个小数点的不同组合显示对应方位。 关键词：光照强度；检测仪；设计实现 二、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 用数码管显示光照强度；设置多个不同方向的光敏电阻，通过比较不同方向测得的光强数值判断光照方位，在数码管上显示其方位；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，误差范围为±3LUX（以白天室内日光灯的光照强度为标准定义为100LUX）；要求在黑暗中显示00（十六进制），室内光最大显示63（十六进制），用小数点显示光照方向。 1、光照传感器采用光敏电阻； 2、光强值显示采用数码管； 3、通过比较器实现光强方向的判断，若左侧光强大则数码管小数点亮，若右侧光强大则数码管小数全灭； 4、误差范围为±3LUX，数模转换器建议选用8位并行转换器件； 5、在无光照（即光敏电阻完全盖住）时，光强值显示为0； 6、在正午（即中午12点）室内日光灯开启时，光强值显示为63（十六进 题目：设计110序列检测器，当输入信号时输 出，否则 一、设计思路 我们采用Moore机完成这个功能。对于触发器的选择，为了简便我们选用D触发器以及基本的门电路完成基本设计。 二、时钟同步状态机 1根据题目要求我们得到下面的状态图 状态表示的意义Q X=0 X=1 输出Z 等待1的出现 A A B 0 出现1 B A C 0 出现11 C D C 0 出现110 D A B 1 * Q 2 转移输出表 01 Q Q输入X 输出Z X=0 X=1 00 00 01 0 01 00 11 0 11 10 11 0 10 00 01 1 01Q Q * * 3 状态图如图： 通过卡诺图化简可得 转移方程： 00111=Q Q Q Q X Q X * * += 输出方程：01 Z Q Q ? = 我们选择D 触发器作为记忆电路部分 由D 触发器的特征方程: Q D * = 得激励方程： 00111D =Q Q Q X D X += 三、V erilog 程序如下： module shiyan2 (clk,x,z); input clk,x; output z; wire[1:0] state; wire[1:0] excite; nextlogic u1(x,state,excite); statememory u2(clk,excite,state); outputlogic u3(state,z); endmodule module statememory (clk,d,q); input clk; input[1:0] d; output[1:0] q; reg[1:0] q; always @ (posedge clk) begin q <= d; end endmodule module nextlogic (x,q,d); input x; input[1:0] q; output[1:0] d; assign d[0]=(q[1]&q[0])|(q[1]&x); assign d[1]=x; endmodule FT-3500粉体压缩强度测试仪 一. 原理和理论: 颗粒在压缩时要经历初步压缩、颗粒重排、初始结构形成、弹性形变、塑性形变、颗粒破碎、结合键形成、进一步压实及去除压力后的弹性恢复等系列变化，颗粒结构被破坏并发生重组形成新的结合键及压缩体；通过对粉体施加屈服强度变形所需的主应力，来分析粉体的体积变化与压力关系即（主应力与粉体密度的变化关系），时间与屈服强度变化关系，屈服强度与压缩高度变化关系，采用经验方程法：Heckel、Kawakita、Adams方程及川北方程线性回归方程的压缩理论来分析粉体颗粒新品、研发固体产品比如在药物处方及工艺选择方面及压实密度对压力的要求等的预测性分析工具. 本机型还可以实现粉体电阻、电阻率、电导率的测量（导体粉末），可通过粉体压缩与阻抗的变化关系或者粉末体压缩过程中的静电测量（绝缘粉体颗粒）.通过电性能的变化来判断粉体压缩特性. 二. 目前比较认可的压缩成形机理认为： 粒子受压时，粒子间距离很近，从而在粒子间产生范德华力，静电力等的引力；粒子受压时，其塑性形变使粒子间的接触面积增大；粒子受压破碎时，产生的新生表面有较大表面自由能；粒子受压变形时，粒子相互嵌合而产生的机械结合力；粒子受压时，由于摩擦力而产生的热，特别是颗粒间支撑点处局部温度较高，使熔点较低的物料部分地熔融，解除压力后重新固化而在粒子间形成“固体桥”；在水溶性粒子的接触点处析出结晶而形成的“固体桥”. 三. 功能介绍： 采用液压恒压加压测量系统，7寸触摸屏控制，高精度荷重单元控制系统能精确采集应力变化数据，可以任意设置压力、时间数据，位移数据由位移传感器直读，温湿度数据通过传感器获得，多位数的AD芯片来保障数据的分析，全自动模式，手动操作模式及多段设置操作模式并存；配置PC软件可以获得应力与粉体密度关系曲线；时间与粉体屈服强度关系；川北方程线性回归方程的常数 u，v变化关系及时间流动函数关系过程数据的分析和曲线图谱，为生产企业和科研院所研发新品和改善工艺建立数据模型. 四. 适用范围： 食品、药品、粉末冶金、陶瓷、制药、化工、建筑等行业需要经过压缩或者压铸的粉末和颗粒物料；对粉末固体成形性及压缩性在新品开发，中试放大及生产过程中进行分析研究，常用于粉体企业上下游产业，粉体科研院所和大中专院校，为粉体在强度性能，可压缩性和流动性方面获得 电介质强度测试仪的操作规程 一、适用范围适用于公司内电介质强度测试仪的使用。 二、环境条件： 1、工作环境温度：xx℃；相对湿度：＜80%RH。 2、储存环境温度：0-40℃；相对湿度：＜80%RH。 3、其它条件：工作及储存场所无阳光直射、无腐蚀性气体、灰尘少、无明显振动，温度变化率不大于5℃/h。 三、使用方法：1）此测试时是治疗机的不接电源的情况下测试，测试过程中会要高压，注意任意必须远离治疗机10CM以上的距离；2）A-a1：将电介质强度测试仪的一根测试线接在电源接口的230V的任一根线上，测试线的另外一根测试线接在治疗机上的外壳的任意金属触点上，然后打开测试仪的电源开关，调节电压调节旋钮，观察刻度表上的电压值，调节到1500V时停止旋钮调节（注意表上每个小刻度是250V），然后测试1分钟并听和观察治疗机内是否有异常响声，无则合格。然后调节电压旋钮至0V并关闭电介质强度测试仪的电源；3）A-a2：将电介质强度测试仪的一根测试线接在电源接口的230V的任一根线上，测试线的另外一根测试线接在治疗机上的塑料外壳上，然后打开测试仪的电源开关，调节电压调节旋钮，观察刻度表上的电压值，调节到4000V 时停止旋钮调节，然后测试1分钟并听和观察治疗机内是否有异常响声，无则合格。然后调节电压旋钮至0V并关闭电介质强度测 试仪的电源；4）B-a：将电介质强度测试仪的一根测试线接在电源接口的230V的任一根线上，测试线的另外一根测试线接在治疗机上的导光臂上，然后打开测试仪的电源开关，调节电压调节旋钮，观察刻度表上的电压值，调节到4000V时停止旋钮调节，然后测试1分钟并听和观察治疗机内是否有异常响声，无则合格。然后调节电压旋钮至0V并关闭电介质强度测试仪的电源；5）将检验结果填写在检验记录报告上。 四、注意事项：1、本仪器的电源输入插座应带有保护接地线。2、本仪器的电源输入插座应保持相线和中线（L、N）的正确接法。3、使用后填写仪器使用记录。 目录 1、课程设计目的 (2) 2、课程设计内容和要求 (2) 2.1、设计内容 (2) 2.2、设计要求 (2) 3、设计方案 (2) 3.1、设计思路 (2) 3.2、工作原理及硬件框图 (3) 3.3、硬件电路原理图 (4) 3.4、PCB版图设计 (6) 3.5 EWB仿真图形 (8) 4、课程设计总结 (9) 5、参考文献 (10) 一、课程设计目的 1、掌握电子电路的一般设计方法和设计流程； 2、学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图； 3、掌握使用EWB对所设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。 二、课程设计内容和要求 2.1 设计要求 设计一个大电流测量仪，具体要求如下： 1. 测量范围为10A, 100A, 1000A 2．量程可自动切换 3. 课程设计说明书 4. 电路原理图和印刷板图 5. 仿真图形和仿真结果 2.2 设计内容 （1）．通过图书馆互联网获取资料； （2）．学习了单片机的基本知识，知道了单片机有四个并口，P0，P1，P2，P3，并且简单了解了霍尔元件及其使用，复习模拟电子技术一些知识，如，集成运算放大电路的工作原理，通过自己所学知识将资料有效利用，获得电路图； （3 ）．学习EWB软件，及protel软件，将电路图进行仿真，得到波形图，及PCB板。 三．设计方案 3.1设计思路 （1）在元件的控制电流端通以电流I，并在片子平面的法线方向上，施以感应强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场的方向上（即霍尔输出端之 间）将产生一个电势Vh（称霍尔电势，也有称霍尔电压），其大小正比于 电流强度I和磁感应强度B的乘积，这一现象就是常称的霍尔效应，霍尔 元件就是基于这一效应来工作的。 通电导线的周围存在磁场，其磁场的强弱正比于导线中的电流，若将通以恒定控制电流的霍尔元件放在通电导线周围的磁场中，则霍尔输出电压的大小就和导线中的、电流的大小成正比，通过控制磁场使大电流感应出小电流，便于我们测量。 （2）由A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，可以通过单片机的高低电平来控制量程的自动切换。由于显示器只能显示模拟信号，所以需要D/A 转换器将数字信号转换为模拟信号！选取定量程后，进入下一个模块，开 始电流的测量。 （3）电流的测量电路功能说明参考图二的原理图说明！ 3.2基本原理图及设计框图 八位序列检测器设计 摘要:序列检测器多用于通信系统中对禁用码的检测，或者是对所需信号的提取，即一旦检测到所需信号就输出高电平，这在数字通信领域有广泛的应运。本文介绍了一种采用单片PGA 芯片进行脉冲序列检测器的设计方法，主要阐述如何使用新兴的EDA 器件取代传统的电子设计方法，利用FPGA 的可编程性，简洁而又多变的设计方法，缩短了研发周期，同时使设计的电路体积更小功能更强大。本次课程设计设计出能够检测序列“”的序列检测器，并以此来描述序列检测器的设计过程和基于FPGA 的软件仿真。最后通过QuartusII 的波形输出对设计方案进行检测，在硬件调试经检测输出正确设计符合要求。 关键词: VHDL 序列检测QuartusⅡFPGA Abstract：Sequence detector system used for communication on the detection code disabled, or is the extraction of the desired signal, that is, once detected, the required high output signal, which in the broad field of digital communications to be transported. This paper presents a single FPGA chip with the detector pulse sequence design method, mainly on how to us e new device to replace the traditional EDA electronic design, the use of FPGA's programmability, concise and changing the design method shortens the development cycle, while allowing smaller circuit design and more powerful. The curriculum is designed to detect sequence "" sequence detectors, and detector in order to describe the sequence of the design process and FPGA- based software simulation. Finally, the output of the waveform QuartusII design testing, debugging the hardware design has been tested and meet the requirements of the correct output. Keywords：VHDL Sequence detection QuartusⅡFPGA 合肥学院 计算机科学与技术系 微型计算机原理与接口技术课程设计报告 2009～2010学年第一学期 课程微型计算机原理与接口技术 课程设计名称光照强度测量仪 学生姓名陈冠 学号0704032046 专业班级07级网络工程（2）班 指导教师龙夏、何力新 2010年3月 1.题义分析及解决方案 设计一个简易的光照强度测量仪，由光照强度产生的模拟电压信号转换为数字信号，然后转换为照度（单位是勒克斯）显示在LED上； 校准照度测量器：在一定的光强度下，产生200数字量的电压，以此对应关系（照度—电压）将其它光强度转换为勒克斯值，显示在LED上。 1.1题义需求分析 光照强度测量仪主要根据光敏电阻的特性制作的。光敏电阻值随受到的光照强度的变化而变化（光照强度越大，电阻值越小）。将光敏电阻接入电路中，不同光照强度导致光敏电阻值变化，于是光敏电阻上的电压发生变化，导致电路的输出电压也相应变化。根据电压-光照度函数关系，由电压计算得到光照强度值，然后以可视化界面形式输出（即PC机和LED数码管显示），以供用户查看结果。 其中光敏电阻的特性是光敏电阻随受到的光照强度的变化电阻值发生变化，光照强度越强电阻越小，在分压电路中获得电压越低。根据这一特性，结合光照强度和输出的模拟电压之间的关系，可以得到某一光强度下的对应的模拟电压。将模拟电压通过AD转化器转换为数字电压，以便于计算机处理。然后再将数字电压转换成光照度。 1.2.解决问题方法及思路 1.2.1硬件部分 程序设计中用到的硬件是光敏电阻、ADC0809、8255A和七段LED数码管。 提出问题： （1）为什么接口使用8255A而不是8279? （2）为什么显示装置使用LED七段数码管而不是LCD? EY10撕裂强度测试仪 1.1产品简介 EY10 撕裂强度测试仪是一台超低功耗的埃尔门多夫(Elmendorf)法电子式撕裂强度测试仪，完全基于标准的扇摆摆锤，采用高精度的光电角度传感器，自动探测摆锤型号，USB口电压供电，最大量程128N的测试能力，可以单独测试，也可以连接电脑，为你提供准确的测试报告。 1.2技术指标 . l标准摆锤 (A-D): 8N,16N,32N,64N l可选附件摆锤 (E): 128N l测量精度: 1% of 摆锤最大测量力 l分辨率: 1mN l校准砝码: 50% 每种摆锤最大测量力 l单位: N, cN, mN, kgf, gf, lbf, ozf l测试样品层数:1 to 16 l样品最大厚度: 8mm l夹具间隙：2.5-3.5mm 连续可调 l刀口高度:15-20mm l刀片：合金刚 l外型尺寸: 360×250×360mm(W×D×H) l重量: 30Kg l电源: DC5V 1w l保修期：24个月 1.3技术特点 n自动摆锤型号检测，自动调零。 n基于标准扇摆的结构和高精度光电编码传感器，测试结果准确。 n低功耗设计，可以用电脑USB口供电，也可以用手机充电器供电。 n大量程设计，选择E摆锤，可以测试到128N. n两个夹具间隙2.5-3.5连续可调，刀片位置可调，满足各种标准。 n具有可以数字调节的显示屏背光系统。 n测试结果可以通过USB口传输到电脑，进行统计和做出完美测试报告，也可以保存为EXCEL格式。 1.4测试标准 纺织： GBT 3917.1,ASTM D 1424，DIN 53862，EN ISO 13937-1，ISO 4674-2，ISO 9290，M&S P29，NEXT 17，NF G07-149 塑胶： ASTM D 1922，GB/T 11999，ISO 6383-2，JIS K 7128-2，NF T54 1413.0T便携式三维磁场测试仪,三维高斯计
使用D触发器设计一个11001序列检测器介绍
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