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《智能儀器設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)
一、課程設(shè)計(jì)的目的:
1. 培養(yǎng)學(xué)生儀器總體設(shè)計(jì)的能力
2. 培養(yǎng)查閱資料和綜述能力,培養(yǎng)寫作方法和文字表達(dá)能力
3. 培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力
4. 培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力
二、設(shè)計(jì)任務(wù)
1． 儀器總體方案設(shè)計(jì)
（1） 查閱資料,了解國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品功能、技術(shù)指標(biāo)和方案、理論水平等
（2） 總體方案設(shè)計(jì)
（3） 各硬件功能部件設(shè)計(jì)
（4） 軟件設(shè)計(jì)
2． 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書
三、設(shè)計(jì)題目：
1. 智能光電定時(shí)器
2. 智能光電測(cè)角儀
3. 脈沖發(fā)生器
4. 智能信號(hào)發(fā)生器
5．智能產(chǎn)品計(jì)數(shù)裝置
課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 （智能光電定時(shí)器）
一、國(guó)內(nèi)外情況綜述
二、總體方案設(shè)計(jì)
根據(jù)查閱的資料將國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品各種方案特點(diǎn)列出，畫出你所設(shè)計(jì)方案的原理圖和印制板圖，說(shuō)明你所設(shè)計(jì)的方案的特點(diǎn)。
三、各功能部件的硬件設(shè)計(jì)
1． 各種光電器件對(duì)時(shí)間置入方式的設(shè)計(jì)
2． 撥碼開(kāi)關(guān)對(duì)時(shí)間置入方式的設(shè)計(jì)
3． 單片機(jī)硬件對(duì)時(shí)間置入接收部分的設(shè)計(jì)
4． 單片機(jī)控制聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)
5． 單片機(jī)軟件對(duì)定時(shí)，報(bào)警的編制
6． 電源的設(shè)計(jì)
四、可行性、可靠性、精度分析
五、編寫儀器設(shè)計(jì)說(shuō)明書
1、 設(shè)計(jì)任務(wù)
2、 概述（儀器用途及國(guó)內(nèi)外情況）
3、 設(shè)計(jì)任務(wù)分析及技術(shù)指標(biāo)
4、 總體方案設(shè)計(jì)
5、 部件電路設(shè)計(jì)
6、 可行性、可靠性、精度分析
7、 結(jié)論
8、 改進(jìn)意見(jiàn)、體會(huì)及收獲
9、 參考文獻(xiàn)
10 、報(bào)告要求
要求：1、文字簡(jiǎn)練，語(yǔ)句通順、盡量采用圖、表。
2、公式應(yīng)引出出處，不要推導(dǎo)和計(jì)算過(guò)程
3、文字書寫工整，大于5000字

智能光電定時(shí)器設(shè)計(jì)
一、智能光電定時(shí)器設(shè)計(jì)要點(diǎn)
光電器件有發(fā)光器件和光敏器件兩大類。給發(fā)光器件通以電流，發(fā)光器件就會(huì)發(fā)光。光線照射到光敏器件，光敏器件的輸出電流就會(huì)變化。利用光電器件的這些特性，可以做成各種光電器件。
單片微型計(jì)算機(jī)，它在一塊芯片內(nèi)集成了計(jì)算機(jī)的各種功能部件構(gòu)成了一種單片式微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)具有功能強(qiáng)、體積小、可靠性高，面向控制和價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)最大的特點(diǎn)就是利用了各光電器件的開(kāi)關(guān)特性和單片機(jī)強(qiáng)大的處理功能。
本系統(tǒng)功能：定時(shí)到音樂(lè)報(bào)警且指示等快速閃爍。
1、定時(shí)器時(shí)間置入有兩種方式：一種是撥碼開(kāi)關(guān)置入方式，另一種是光電置入方式。
撥碼開(kāi)關(guān)置入方式，其定時(shí)的時(shí)間精度為10分鐘；有兩個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)，一個(gè)設(shè)置為小時(shí)位，一個(gè)設(shè)置為分鐘位。撥碼開(kāi)關(guān)還有另外一種用途，即光電置入方式定時(shí)到了，來(lái)選擇音樂(lè)曲目。
光電置入方式定時(shí)的時(shí)間精度為1分鐘。光電置入方式中，選取幾種光電傳感器。含光敏電阻的電路（P3.3引腳所外接的電路）作為小時(shí)位的輸入；含紅外光電對(duì)管的電路（P3.4引腳所外接的電路）設(shè)置為分鐘高位的輸入位；含反射式光電開(kāi)關(guān)的電路（P3.5引腳所外接的電路）設(shè)置為分鐘低位的輸入位；含透過(guò)式光電開(kāi)關(guān)的電路（P3.2 引腳所外接的電路）用做時(shí)間置入結(jié)束的輸入位。光電置入時(shí)，每置入一次，都有燈、聲音提示，燈、聲音同步。
2、當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，有聲光提示：
撥碼開(kāi)關(guān)置入方式，音樂(lè)芯片用做聲音提示；光電置入方式，其聲音提示為用軟件所編寫的音樂(lè)程序。從時(shí)間置入到定時(shí)時(shí)間到這一段時(shí)間內(nèi)，燈一直在閃爍（0.5秒亮，0.5秒暗）；定時(shí)時(shí)間到，燈快速閃爍（0.2秒亮，0.2秒暗）。同時(shí)音樂(lè)芯片聲音響起表示定時(shí)時(shí)間到。
二、 智能光電定時(shí)器硬件設(shè)計(jì)
1． 電路圖
2. 光電傳感器
光電傳感器的作用主要是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，它是一種利用光敏器件作為檢測(cè)元件的傳感器。光電傳感器對(duì)光的敏感主要是利用半導(dǎo)體材料的電學(xué)特性受光照射后發(fā)生變化的原因。即利用的是光電效應(yīng)。光電效應(yīng)通常分為兩類：
1)外光電效應(yīng)：即在光線作用下，物體內(nèi)的電子受激逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象。利用這類效應(yīng)的傳感器主要有光電管、光電倍增管等。
2)內(nèi)光電效應(yīng)：受光照射的物體電導(dǎo)率發(fā)生變化或產(chǎn)生光電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)。它可分為光電導(dǎo)效應(yīng)（即電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)轉(zhuǎn)換為自由狀態(tài)，從而引起電阻率變化）和光生伏特效應(yīng)（物體在光線作用下產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)）。
反映光電器件特性的主要有下列幾種參數(shù)：
1） 光譜靈敏度及相對(duì)光譜靈敏度
2） 積分靈敏度；
3） 通量
4） 轉(zhuǎn)換特性和相對(duì)時(shí)間常數(shù)；
5） 頻率特性；
6） 光照特性和光譜特性；
7） 伏安特性；
8） 溫度特性。
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