红外传感器单片机火焰检测装置课设课程设计方案报告[]

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红外传感器课程设计

红外传感器课程设计

红外传感器课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握红外传感器的基本原理、工作方式和应用场景。

知识目标包括了解红外传感器的工作原理、结构特点以及主要性能指标;技能目标包括能够正确选用、安装和调试红外传感器;情感态度价值观目标包括培养学生对新技术的兴趣和好奇心,提高学生解决实际问题的能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.红外传感器的基本原理:介绍红外辐射、红外探测器以及红外传感器的原理。

2.红外传感器的结构特点:介绍红外传感器的组成、工作原理及其在实际应用中的优势。

3.红外传感器的性能指标:讲解红外传感器的参数,如探测范围、灵敏度、分辨率等。

4.红外传感器的应用场景:介绍红外传感器在生活中的应用实例,如遥控器、夜视仪等。

5.红外传感器的选用、安装和调试:讲解如何根据实际需求选用合适的红外传感器,并介绍安装和调试的方法。

三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法相结合的方式:1.讲授法:讲解红外传感器的基本原理、结构特点和性能指标。

2.案例分析法:分析实际应用场景中的红外传感器,让学生更好地理解其工作原理和应用价值。

3.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作,加深对红外传感器的认识。

4.讨论法:学生进行小组讨论,分享各自的学习心得和感悟,激发学生的创新思维。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的红外传感器教材,为学生提供系统、全面的知识体系。

2.参考书:推荐学生阅读相关领域的参考书籍,丰富其知识储备。

3.多媒体资料:制作课件、动画等多媒体资料,直观地展示红外传感器的工作原理和应用场景。

4.实验设备:准备红外传感器实验套件,让学生亲身体验红外传感器的实际应用。

五、教学评估本节课的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和积极性。

2.作业:布置相关的红外传感器练习题,评估学生对课堂所学知识的掌握程度。

课程设计红外探测警报器

课程设计红外探测警报器

课程设计红外探测警报器一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握红外探测警报器的基本原理、结构和应用;技能目标要求学生能够设计并制作一个简单的红外探测警报器;情感态度价值观目标要求学生培养对科技创新的兴趣和热情,增强环保意识和责任感。

通过对学生特点和教学要求的分析,我们将课程目标分解为具体的学习成果。

针对学生的特点,我们注重培养学生的动手能力和创新思维;针对教学要求,我们强调理论联系实际,注重对学生进行科学素养的培养。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括红外探测警报器的基本原理、结构和应用。

教学大纲按照教材的章节进行安排,共分为五个部分。

第一部分:红外探测警报器的基本原理。

介绍红外线的性质、产生和探测原理。

第二部分:红外探测警报器的结构。

讲解红外探测警报器的组成、各部分功能和工作原理。

第三部分:红外探测警报器的应用。

介绍红外探测警报器在生活中的应用实例,如夜视仪、热像仪等。

第四部分:设计与制作红外探测警报器。

引导学生动手实践,设计并制作一个简单的红外探测警报器。

第五部分:总结与评价。

对学生的作品进行评价,总结学习收获和体会。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程采用多种教学方法。

包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

讲授法用于讲解红外探测警报器的基本原理和结构;讨论法用于引导学生探讨红外探测警报器的应用和实际意义;案例分析法用于分析实际生活中的红外探测警报器实例;实验法用于培养学生的动手能力和创新能力。

四、教学资源本课程所需的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

教材和参考书用于提供理论知识,为学生搭建学习框架;多媒体资料用于辅助讲解和展示实验过程;实验设备用于学生的动手实践,培养实际操作能力。

教学资源的选择和准备要充分考虑教学内容和教学方法的需求,以保证教学的顺利进行,并丰富学生的学习体验。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三部分,以保证评估的客观性和公正性。

红外检测实验课程设计

红外检测实验课程设计

红外检测实验课程设计一、教学目标本课程旨在通过红外检测实验,让学生掌握红外线的产生、特性及其在实际应用中的基本原理。

通过课程学习,学生应能理解红外线的物理本质,掌握红外检测的基本方法,并能够运用所学知识分析、解决实际问题。

在技能方面,学生应能熟练操作红外检测设备,进行红外线辐射强度的测量和数据分析。

在情感态度价值观方面,培养学生对物理实验的兴趣,提高学生科学探究的能力,使学生认识到红外线在现代科技领域的重要作用。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:首先,介绍红外线的产生、红外线的特性及其与电磁波谱的关系;其次,讲解红外检测的原理,包括红外探测器的工作原理及其性能参数;然后,通过实验操作,让学生掌握红外检测设备的正确使用方法,学会进行红外线辐射强度的测量和数据分析;最后,结合实际应用案例,使学生了解红外检测技术在各个领域的应用。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式。

首先,通过讲授法,为学生提供系统的理论知识;其次,利用讨论法,引导学生进行主动思考和问题分析;再次,通过案例分析法,使学生了解红外检测技术在实际应用中的具体做法;最后,运用实验法,让学生在动手实践中掌握红外检测的基本技能。

四、教学资源为了支持课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:教材《红外检测技术与应用》,为学生提供系统的理论知识;参考书《红外探测器原理与设计》,为学生深入理解红外检测技术提供帮助;多媒体资料,包括红外线产生和检测的动画演示,以及实际应用案例的视频介绍,丰富学生的学习体验;实验设备,包括红外检测仪、光源、探测器等,为学生提供动手实践的机会。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化评价方式,全面客观地评价学生的学习成果。

评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评价学生的学习态度和课堂表现。

2.作业:布置适量的作业,让学生巩固所学知识,通过批改作业了解学生的掌握程度。

单片机红外报警课程设计

单片机红外报警课程设计

单片机红外报警课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基本原理,掌握红外报警系统的组成及工作原理。

2. 学生能描述红外传感器的工作特性,并运用其进行数据采集。

3. 学生了解并掌握C语言编程的基本语法,能编写简单的单片机程序。

技能目标:1. 学生能够独立完成红外报警系统的硬件连接,进行电路搭建。

2. 学生能够通过编程实现对红外传感器的控制,完成报警功能的实现。

3. 学生能够运用调试工具对程序进行调试,找出并解决问题。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣,激发学习主动性和创新意识。

2. 学生养成团队协作、沟通表达的良好习惯,培养解决问题的能力。

3. 学生能够认识到科技在生活中的应用,增强社会责任感和使命感。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在让学生通过实际操作,掌握单片机及红外传感器的应用,培养其编程思维和动手能力。

通过课程学习,学生能够独立完成一个简单的红外报警系统设计,为后续深入学习电子技术打下基础。

同时,注重培养学生的团队协作能力和情感态度,使其成为具有创新精神和实践能力的优秀人才。

二、教学内容1. 单片机基础:介绍单片机的组成、工作原理,重点讲解51单片机的内部结构及其指令系统。

相关教材章节:第一章 单片机概述,第二章 51单片机结构及指令系统。

2. 红外传感器:讲解红外传感器的工作原理、特性及其在单片机系统中的应用。

相关教材章节:第三章 红外传感器及其应用。

3. C语言编程:介绍C语言编程基础,重点讲解数据类型、运算符、控制语句等基本语法。

相关教材章节:第四章 C语言编程基础。

4. 硬件电路搭建:讲解红外报警系统的硬件电路设计,包括单片机、红外传感器、报警器等组件的连接。

相关教材章节:第五章 硬件电路设计。

5. 软件编程实现:基于C语言,编写控制红外报警系统程序,实现报警功能。

相关教材章节:第六章 单片机程序设计。

6. 程序调试与优化:介绍程序调试方法,通过实际操作,使学生学会查找并解决程序中的问题。

(2023)红外线感应开关电子技术课程设计报告(一)

(2023)红外线感应开关电子技术课程设计报告(一)

(2023)红外线感应开关电子技术课程设计报告(一)(2023)红外线感应开关电子技术课程设计报告课程背景红外线感应开关是一种常用的电子元件,其主要作用是在人或物体接近时感应并触发信号输出,广泛应用于安防、自动控制、智能家居等领域。

本课程旨在通过学习红外线感应开关电路原理、主要参数及应用实例,掌握基础电路设计及实际应用能力。

课程内容1.红外线感应开关电路原理1.1 红外线原理及应用1.2 红外线感应开关的基本结构2.红外线感应开关主要参数2.1 探测距离的选择与计算2.2 感应时间及灵敏度的调节3.红外线感应开关的应用实例3.1 门禁系统中的应用3.2 智能家居中的应用3.3 工业自动化中的应用课程目标通过本课程的学习,学生能够掌握红外线感应开关的电路原理,了解其主要参数及应用实例,并能够独立完成基础电路设计及实际应用。

课程评估本课程采用考试与实验结合的方式进行评估,其中考试占40%,实验占60%。

考试主要涵盖课程内容的理论部分,实验主要涉及基础电路设计及实际应用能力的考核。

参考资料1.《电子技术基础》(第三版),赵xx,清华大学出版社,2016年。

2.《单片机原理与接口技术》(第二版),高xx,机械工业出版社,2018年。

3.《自动控制原理及实践》(第五版),李xx,高等教育出版社,2019年。

总结本课程旨在培养学生的基础电路设计及实际应用能力,通过掌握红外线感应开关的电路原理、主要参数及应用实例,提高学生的综合能力和实践操作技能,为未来的科技研究奠定基础。

实验内容本课程的实验主要分为两个部分,第一部分是基础实验,旨在让学生掌握红外线感应开关的电路基础原理和实验操作技能;第二部分是应用实验,通过应用实验让学生了解并掌握红外线感应开关在实际应用中的使用方法和注意事项。

基础实验1.组装并调试红外线感应开关电路学生需使用给定的元器件,自行组装红外线感应开关电路,并进行电路调试。

2.测量红外线感应开关参数学生需使用示波器等测量仪器,测量红外线感应开关的探测距离、感应时间及灵敏度等参数。

红外传感器单片机火焰检测装置课设课程设计方案报告[]

红外传感器单片机火焰检测装置课设课程设计方案报告[]

个人资料整理仅限学习使用目录第一章引言1第二章系统方案设计22.1 红外线火焰检测器2第三章红外传感器简介43.1 红外传感器概述43.2 红外传感器工作原理4第四章信号处理电路64.1 放大和AD转换电路64.2 控制电路94.3 声控报警电路104.4 显示电路114.5 电源电路12第五章控制系统统软件设计145.1 程序流程图145.2 A/D转换子程序145.3 显示子程序15第六章传感器课程设计总结17参考文献18第一章引言工业生产中,燃料的燃烧以及设备的结构都闩益复杂,对热工参数提出了严格的要求,燃料和设各的防爆问题也变的突出起来,目前很多电站都安装了安全监控系统,防止爆炸。

安全监控系统,它是燃烧器控制和燃料安全燃烧系统,主要由火焰检测、逻辑组件、外围设备等三大部分构称。

火焰检测装麓是安全监控系统的重要组成部分。

从实际使用情况看.火焰检测装簧的使用效果普遍较差,经常出现有火焰检测不出或没火焰误检测为有火焰等问题。

造成这些情况的原因是多方匠的,比如火焰检测装置选型与炉型不匹配、火焰检测装置位置安装不当、火焰检测装置参数设置不当、检测装置部件故障。

火焰检测装置是炉膛安全监控系统十分重要的组成部分,火焰检测装簧能否实时检测炉膛燃烧状态,能否正确反映燃烧状态是锅炉安全可靠运行的十分重要条件。

国外的检测水平比较成熟,价格比较贵。

我国电站使用的火焰检测装置五花八门,品种比较多.在使用中不尽人意。

因此,结合国外先进技术,针对我国电站锅炉燃烧特点,开发火焰检测装置是非常必要的。

火焰检测器将锅炉火焰信号转换为电信号,是本文研究的重点。

通过在熟悉、学习国内外各种成熟的火焰检测装置的基础上,针对我国电站锅炉,对火焰检测装置进行创新和改进。

本文开发研制的新型的火焰检测装置需要具备能实时的反映锅炉的燃烧状态。

直观显示火焰信号强度和背景电平:操作简便,利用面板上的增益调节钮和薄膜按键,可以方便地调节火焰增益、背景信号、延迟时间及模拟量的输出;具备延时功能,针对火焰信号的漂动不定,设置失去火焰信号后.1—los之间的可调延时功能,避免火焰信号的误判断;自检功能,火焰信号处理器在正常工作的过程中,每隔2分钟进行自检,保证信号处理器或检测器工作异常或发生故障,能发出报警信号。

红外线感应开关电子技术课程设计报告(1)

红外线感应开关电子技术课程设计报告(1)

红外线感应开关电子技术课程设计报告(1)《红外线感应开关电子技术课程设计报告》一、设计目的本次课程设计主要目的是通过设计和制作红外线感应开关,让学生了解和掌握红外线感应技术在电子领域中的应用,同时培养学生的电子设计能力和实践能力。

二、设计理论1. 红外线原理红外线是一种具有很强穿透力的电磁波,能够穿透一定的物体并被反射回来,因此可以用来探测物体的位置、距离和形状等信息。

2. 红外线感应开关原理红外线感应开关通过电磁波接收器接收被探测物体反射回来的红外线信号,并将其转化为电信号,通过电路处理后输出开关信号,控制相关设备的开关。

三、设计过程1. 硬件设计硬件设计包括接收器和发射器两部分。

接收器部分:由红外线接收头、三极管放大电路、稳压电路、比较电路和输出电路组成,其中红外线接收头用于接收被探测物体反射回来的红外线信号,三极管放大电路用于放大信号,稳压电路用于稳定电压,比较电路用于比较放大后的信号与参考电压的大小,输出电路用于将比较后的信号转化为高低电平输出。

发射器部分:由红外线LED发射管、调制电路和放大电路组成,其中红外线LED发射管用于发射红外线信号,调制电路用于调制红外线信号的频率,放大电路用于放大调制后的信号。

2. 软件设计软件设计主要是编写单片机程序,实现接收器部分输出高低电平信号的功能。

具体步骤包括:初始化单片机端口,开启定时器中断,当接收到高电平信号时计时并将计时结果存储到缓存区,当接收到低电平信号时将缓存区中存储的计时结果与预设的时间比较,如果符合要求则输出高电平信号并清空缓存区。

四、实验结果经过实验测试,本次课程设计制作的红外线感应开关能够准确地探测到被探测物体的位置和距离,并能够实现开关控制等功能。

五、设计总结通过本次课程设计,学生对红外线感应技术有了更深入的了解和掌握,同时也提高了他们的电子设计能力和实践能力。

在今后的学习和工作中,这些经验和技能将会对他们产生重要的影响和帮助。

火焰传感器实验课程设计

火焰传感器实验课程设计

火焰传感器实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解火焰传感器的基本工作原理,掌握其电路连接和功能应用。

2. 学生能描述火焰传感器在火灾自动报警系统中的作用,了解相关安全知识。

技能目标:1. 学生能够正确使用万用表、传感器等实验器材,完成火焰传感器的电路搭建。

2. 学生能够通过实验操作,学会分析火焰传感器输出信号,并进行数据处理。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学实验的热爱,增强动手实践能力。

2. 学生能够认识到火焰传感器在生活中的应用价值,增强安全意识,关注公共安全。

课程性质:本课程为初中物理实验课,通过火焰传感器实验,让学生在实践中学习物理知识,提高动手能力。

学生特点:初中生具备一定的物理知识基础,对实验充满好奇,但实验操作能力有待提高。

教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动参与实验,培养实验操作能力和安全意识。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便后续教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 火焰传感器基础知识:- 介绍传感器的基本概念、分类和作用。

- 讲解火焰传感器的工作原理、结构及其在火灾报警系统中的应用。

2. 实验器材与操作:- 介绍实验所需器材:火焰传感器、万用表、导线、电池等。

- 演示并指导学生进行火焰传感器的电路连接和调试。

3. 火焰传感器实验:- 设计实验方案,观察火焰传感器对不同火源的反应。

- 分析实验数据,探讨火焰传感器输出信号与火源距离、火焰强度等因素的关系。

4. 安全知识及应用:- 介绍火焰传感器在生活中的应用场景,如家庭、公共场所等。

- 强调实验过程中的安全注意事项,培养学生的安全意识。

教学内容依据课本相关章节,结合课程目标进行组织和安排。

教学进度如下:1. 火焰传感器基础知识(1课时)2. 实验器材与操作(1课时)3. 火焰传感器实验(2课时)4. 安全知识及应用(1课时)三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:- 在讲解火焰传感器的基础知识和工作原理时,采用讲授法,结合多媒体演示,使学生系统掌握理论知识。

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个人资料整理仅限学习使用目录第一章引言1第二章系统方案设计22.1 红外线火焰检测器2第三章红外传感器简介43.1 红外传感器概述43.2 红外传感器工作原理4第四章信号处理电路64.1 放大和AD转换电路64.2 控制电路94.3 声控报警电路104.4 显示电路114.5 电源电路12第五章控制系统统软件设计145.1 程序流程图145.2 A/D转换子程序145.3 显示子程序15第六章传感器课程设计总结17参考文献18第一章引言工业生产中,燃料的燃烧以及设备的结构都闩益复杂,对热工参数提出了严格的要求,燃料和设各的防爆问题也变的突出起来,目前很多电站都安装了安全监控系统,防止爆炸。

安全监控系统,它是燃烧器控制和燃料安全燃烧系统,主要由火焰检测、逻辑组件、外围设备等三大部分构称。

火焰检测装麓是安全监控系统的重要组成部分。

从实际使用情况看.火焰检测装簧的使用效果普遍较差,经常出现有火焰检测不出或没火焰误检测为有火焰等问题。

造成这些情况的原因是多方匠的,比如火焰检测装置选型与炉型不匹配、火焰检测装置位置安装不当、火焰检测装置参数设置不当、检测装置部件故障。

火焰检测装置是炉膛安全监控系统十分重要的组成部分,火焰检测装簧能否实时检测炉膛燃烧状态,能否正确反映燃烧状态是锅炉安全可靠运行的十分重要条件。

国外的检测水平比较成熟,价格比较贵。

我国电站使用的火焰检测装置五花八门,品种比较多.在使用中不尽人意。

因此,结合国外先进技术,针对我国电站锅炉燃烧特点,开发火焰检测装置是非常必要的。

火焰检测器将锅炉火焰信号转换为电信号,是本文研究的重点。

通过在熟悉、学习国内外各种成熟的火焰检测装置的基础上,针对我国电站锅炉,对火焰检测装置进行创新和改进。

本文开发研制的新型的火焰检测装置需要具备能实时的反映锅炉的燃烧状态。

直观显示火焰信号强度和背景电平:操作简便,利用面板上的增益调节钮和薄膜按键,可以方便地调节火焰增益、背景信号、延迟时间及模拟量的输出;具备延时功能,针对火焰信号的漂动不定,设置失去火焰信号后.1—los之间的可调延时功能,避免火焰信号的误判断;自检功能,火焰信号处理器在正常工作的过程中,每隔2分钟进行自检,保证信号处理器或检测器工作异常或发生故障,能发出报警信号。

第二章 系统方案设计2.1 红外线火焰检测器火焰中存在大量的可见光和0.9Pm 以上的红外线,这些波长的光线不易被煤尘、水蒸气和其它燃烧产物吸收,因此适用予检测煤粉火焰和重油火焰。

在炉膛内的高温烟气和相邻燃烧器的火焰都会同时发出可见光和红外线,在对某~燃烧器火焰进行检测时必须要将它们与被检测火焰信号分开来。

系统的原理框图如图2-1所示:图2-1系统框图器系统硬件原理图由红外传线感器来采集红外线信号,信号处理,数据处理和智能算法、显示等构成。

整个系统由微处理器控制,由红外线传感器直接采集电压、电流信号,再经滤波、放大、整形后,输入到微处理器,并在显示系统上显示,当超过电压发出报警。

它的各部分电路的说明如下:红外线传感器部分:该部分电路是本次设计的基础,它利用红外线传感器将红外线变化转变成电压的变化最终实现电压、电流的采集。

信号处理部分:该部分电路包括电压信号的放大和AD转换,实现模数变换。

单片机部分:AT89C51单片机系统是数字显示的核心部分,主要任务有:给ADC0809模数转换芯片提供一个时钟,使其正常工作,同时采集模数转换后的数字信号,使用软件滤除干扰,并对数字信号进行计算,然后输出显示。

电源电路部分:该部分电路负责将输入的9V至12V直流电,分别转换为稳定的9V、5V、-9V直流电,给传感器,放大电路,单片机,ADC0809等供电。

显示电路,声光报警电路:显示电路的作用是将测量的电流实时显示出来,当测量电流超过电流表的测量范围时报警电路将发出声光进行报警。

第三章红外传感器简介3.1 红外传感器概述红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,这项技术在现代科技、国防科技和工农业科技等领域得到了广泛的应用。

红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:一,辐射计,用于辐射和光谱测量;二,搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪;三,热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图像;四,红外测距和通信系统;五,混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。

红外传感器根据探测机理可分成为:光子探测器<基于光电效应)和热探测器<基于热效应)。

3.2 红外传感器工作原理1、待测目标根据待侧目标的红外辐射特性可进行红外系统的设定。

2、大气衰减待测目标的红外辐射通过地球大气层时,由于气体分子和各种气体以及各种溶胶粒的散射和吸收,将使得红外源发出的红外辐射发生衰减。

3、光学接收器它接收目标的部分红外辐射并传输给红外传感器。

相当于雷达天线,常用是物镜。

4、辐射调制器。

对来自待测目标的辐射调制成交变的辐射光,提供目标方位信息,并可滤除大面积的干扰信号。

又称调制盘和斩波器,它具有多种结构。

5、红外探测器这是红外系统的核心。

它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的传感器,多数情况下是利用这种相互作用所呈现出的电学效应。

此类探测器可分为光子探测器和热敏感探测器两大类型。

6、探测器制冷器由于某些探测器必须要在低温下工作,所以相应的系统必须有制冷设备。

经过制冷,设备可以缩短响应时间,提高探测灵敏度。

7、信号处理系统。

将探测的信号进行放大、滤波,并从这些信号中提取出信息。

然后将此类信息转化成为所需要的格式,最后输送到控制设备或者显示器中。

8、显示设备。

这是红外设备的终端设备。

常用的显示器有示波器、显像管、红外感光材料、指示仪器和记录仪等。

依照上面的流程,红外系统就可以完成相应的物理量的测量。

红外系统的核心是红外探测器,按照探测的机理的不同,可以分为热探测器和光子探测器两大类。

下面以热探测器为例子来分析探测器的原理。

热探测器是利用辐射热效应,使探测元件接收到辐射能后引起温度升高,进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。

检测其中某一性能的变化,便可探测出辐射。

多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。

当元件接收辐射,引起非电量的物理变化时,可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。

欧姆龙公司生产的漫反射式和对射式光电传感器,这两种传感器主要用于事件检测和物体定位。

图中的红灯和绿灯表示传感器的状态。

红外传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用,随着探测设备和其他部分的技术的提高,红外传感器能够拥有更多的性能和更好的灵敏度。

第四章信号处理电路4.1放大和AD转换电路本次课程设计,放大模块采用的是OP07放大集成电路,AD转换电路采用的是ADC0809。

OP07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。

由于OP07具有非常低的输入失调电压<对于OP07A 最大为25μV ,所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。

OP07同时具有输入偏置电流低<OP07A为±2nA)和开环增益高<对于OP07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。

1、OP07具有以下特点:超低偏移:150μV最大。

低输入偏置电流:1.8nA。

低失调电压漂移:0.5μV/℃。

超稳定,时间:2μV/month最大高电源电压范围:±3V至±22V2、OP07的引脚分布如图4-1所示:图4-1OP07引脚图3、OP07芯片引脚功能说明:1和8为偏置平衡(调零端>,2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚 6为输出,7接电源。

OP07放大电路的电路原理图如图4-2所示:图4-2 放大电路此次课程设计的放大电路主要是为了将电流传感器输出的电压值与AD模块的基准电压相匹配。

由于而AD模块的基准电压设为0.5V和4.5V 是不容易实现的,这对电路的要求很高。

如果采用减法器的放大电路,将0.5V-4.5V输出转化为0-5V输出,就可以很好的避免这个问题,而且易于实现。

ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,它有8路模拟开关,地址锁存与译码器、比较器,8位开关树形A/D转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等其他一些电路构成。

因此ADC0809可处理8位模拟量输入,且有三态输出能力,即可与各种微处理器相连,也可单独工作,输入、输出与TTL兼容。

4、ADC0809引脚功能如下:ADC0809芯片有28条引脚,采用双列直插式封装。

IN0-IN7:8路模拟量输入端。

ADDA、ADDB、ADDC:3位地址输入线,用于选通8 路模拟输入中的一路。

ALE:地址锁存允许信号,输入,高电平有效。

START:A/D转换启动信号,输入,高电平有效。

EOC:A/D转换结束信号,输出,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平<转换期间一直为低电平)。

OE:数据输出允许信号,输入,高电平有效。

当A/D转换结束时,此端输入个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。

CLK:时钟脉冲输入端。

要求时钟频率不高于640KHZ。

REF<+)、REF<-):基准电压。

5、ADC0809的电路原理图如图4-3所示:图4-3 ADC0809引脚图根据ACS712的数据手册可知,ACS712的灵敏度66mV/A,而ADC0809电压输出范围为0-5V,量化单位Δ=5/256V=15.625mV小于ACS712的输出灵敏度,即用8 位的ADC在转换精度上可以满足需要.4.2 控制电路AT89C51单片机最小系统由AT89C51单片机及其外围电路组成。

AT89C51单片机在高温环境中稳定性好,支持在线编程ISP,无需专用的编程器,方便调试.AT89C51单片机对很多嵌入式控制应用提供了一个高灵活有效的解决方案。

它的作用是为ADC0809提供时钟信号、形成必要的时序、进行数据计算以及控制LCD字符的显示。

AT89C51单片机各个引脚分布如图4-4,4-5所示:图4-4 晶振、复位电路图4-5 AT89C51引脚分布图4-4为单片机的晶振电路和单片机的复位电路,图4-5为单片机的引脚分布及各引脚的接口,单片机采用5V供电。

D1为单片机上电电源指示灯,P2.7为报警指示灯的接口,P2.6为报警蜂鸣器的接口,P0.0-P0.7为显示器LCD1602的8位数据接口,X1,X2为晶振电路的接口,与晶振电路相连。

P3.0—P3.7与ADC0809的8位数据输出口相连,采集AD后的数字信号,P1.0、P1.1、P1.2为LCD的控制端口。

P1.3—P1.7为ADC0809的控制端口。

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