[實(shí)用新型]基于STC89C52的新型光電檢測傳感實(shí)訓(xùn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420492091.0
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN204010390U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸飛;左晨;吳彩云;萬人升;賈三強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 東華理工大學(xué)
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 胡山

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電子信息類教學(xué)檢測儀器，具體涉及一種基于STC89C52的新型光電傳感實(shí)訓(xùn)裝置。

技術(shù)背景

光電傳感檢測技術(shù)，是一種非接觸測量的高新技術(shù)，以激光、紅外、光纖等現(xiàn)代光電器件為基礎(chǔ)，通過光電傳感器檢測待測信號，并轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)檢測電路，A/D變換，計(jì)算機(jī)運(yùn)算、處理，最后得到所需信息，是現(xiàn)代檢測技術(shù)重要的手段和方法技術(shù)的，也是未來計(jì)量技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。

《光電檢測技術(shù)》是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在該課程中的學(xué)習(xí)中尤為重要，以提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力及動手能力為目的，是整個光電檢測技術(shù)學(xué)習(xí)的重要部分。然而現(xiàn)有的光電檢測教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀設(shè)計(jì)方法單一，功能局限于理論驗(yàn)證，很難達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)訓(xùn)及創(chuàng)新能力的要求。其次，國內(nèi)現(xiàn)有的光電傳感教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀，多數(shù)外形美觀，價格昂貴，大部分的電路以及所用元器件隱藏于實(shí)驗(yàn)箱體內(nèi)部，學(xué)生無法直接接觸到內(nèi)部電路，更不用說進(jìn)行創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是提供一種新型光電檢測傳感實(shí)訓(xùn)裝置，能滿足現(xiàn)行普通高校光電檢測實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求的教研平臺。

本實(shí)用新型總體設(shè)計(jì)為：實(shí)訓(xùn)裝置總板包括電源模塊、傳感器模塊、實(shí)訓(xùn)擴(kuò)展模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、以STC89C52為核心的單片機(jī)模塊、串口通信模塊、矩陣鍵盤模塊和液晶顯示部分。供電后STC89C52啟動初始化并驅(qū)動液晶屏顯示人機(jī)交互界面，通過操作矩陣鍵盤使STC89C52調(diào)用不同子程序進(jìn)入待做實(shí)驗(yàn)流程；進(jìn)入相應(yīng)實(shí)驗(yàn)后，前端傳感器采集的被測信號輸入模擬擴(kuò)展模塊，學(xué)生在模擬擴(kuò)展模塊上自行設(shè)計(jì)并完成信號調(diào)理電路，并將處理后的信號輸入單片機(jī)模塊，STC89C52完成數(shù)據(jù)采集與算法處理后驅(qū)動液晶屏進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示。

技術(shù)方案：

一種基于STC89C52的新型光電傳感實(shí)訓(xùn)裝置，包括實(shí)訓(xùn)裝置總板及總板上設(shè)有的：

電源模塊，為裝置各模塊提供所需的工作電源；

傳感器模塊，所有傳感器件集中在該模塊中，同類傳感器就近安裝，對前端信號信號進(jìn)行采集；

擴(kuò)展模塊，由空白測試面包板組成，為實(shí)訓(xùn)時提供自行設(shè)計(jì)電路并完成調(diào)試的平臺；

模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，采用A/D轉(zhuǎn)換電路組成；

以及

以STC89C52為核心的單片機(jī)模塊；

串口通信模塊、矩陣鍵盤模塊和液晶顯示部分。

優(yōu)選：

電源模塊采用雙排歐式插座供電與固定；

模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，由A/D574組成的A/D轉(zhuǎn)換電路組成；

單片機(jī)模塊包括核心控制器STC89C52和8255A，通過8255A對STC89C52進(jìn)行I/O口的擴(kuò)展以增強(qiáng)單片機(jī)的外接控制能力；

串口通信模塊通過其串口與計(jì)算機(jī)相連，另一端通過MAX232與單片機(jī)相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，燒寫程序；

矩陣鍵盤模塊與STC89C52單線相連，用于手動操作單片機(jī)調(diào)用不同子程序；

液晶顯示器為系統(tǒng)提供人機(jī)交互界面并顯示測量結(jié)果。

供電后STC89C52啟動初始化并驅(qū)動液晶屏顯示人機(jī)交互界面，通過操作矩陣鍵盤使STC89C52調(diào)用不同子程序進(jìn)入待做實(shí)驗(yàn)流程；進(jìn)入相應(yīng)實(shí)驗(yàn)后，前端傳感器采集的被測信號輸入模擬擴(kuò)展模塊，實(shí)訓(xùn)者在模擬擴(kuò)展模塊上自行設(shè)計(jì)并完成信號調(diào)理電路，并將處理后的信號輸入單片機(jī)模塊，STC89C52完成數(shù)據(jù)采集與算法處理后驅(qū)動液晶屏進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示。

進(jìn)一步優(yōu)選：

STC89C52單片機(jī)作為微控制器，12位逐次比較型AD轉(zhuǎn)換器AD574A作為模數(shù)轉(zhuǎn)換， MAX3232作為數(shù)據(jù)通信，8255A用于擴(kuò)展單片機(jī)的I/O口。

電源模塊采用開關(guān)電源供電，輸出+5V、±15V；

傳感器模塊包括光敏電阻、光敏二極管、光敏三極、光電池、反射式和對射式二極管、紅外熱釋電傳感器、有孔轉(zhuǎn)盤、直流電機(jī)、熱敏電阻和步進(jìn)電機(jī)；

矩陣鍵盤模塊采用4×4矩陣鍵盤用于手動操作單片機(jī)調(diào)用不同子程序進(jìn)入不同的實(shí)驗(yàn)流程；液晶顯示部分采用1602、12864兩種不同液晶屏對比使用光敏電阻自動調(diào)節(jié)亮度顯示，1602初始化為實(shí)時顯示時間、機(jī)箱溫度及其它初始化顯示，12864液晶屏初始化用于顯示工作單位以及實(shí)驗(yàn)時的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。