光電技術實驗設備

MXY8003 光電技術綜合實訓平臺

一、 產品介紹

  光電技術實驗設備是由光學導軌、數字儀表及電子元器件平臺、52單片機設計組件及CCD設計組件等部分構成，儀器配備各種電源接口及0-200V 高壓可調電源和0-12V低壓可調電源，可為學生搭建各種實驗電路提供電源。學生能夠利用平臺自行搭建各種光學系統、光電傳感器的變換及處理電路，完成各種關于光電技術方面的應用開發設計，從各方面提高學生的動腦動手能力及創新意識，幫助高校培養光電技術人才。

1、光學導軌：可利用導軌滑塊自行調節光學配件的距離，配合電子元器件搭建出幾何光學、物理光學、光電檢測與光電控制等系統，并與儀器內部的數據采集系統相結合完成各種實驗系統。

2、數字儀表平臺：平臺提供兩塊數字電壓表（四位半），2塊數字電流表（四位半）和1塊自動更換量程的數字照度計，這些數字儀表可以應用在電路中進行各種電路參數的測量。

3、電阻、電容 及器件平臺：此平臺配備各種電阻、電容、二極管、三極管、集成運算放大器、光電耦合器件，學生在此平臺靈活搭建電路來完成實驗。

4、52單片機程序下載平臺：學生在此平臺來完成有關單片機方面的設計實驗也可做畢業設計、創新設計。

5、線陣CCD驅動電路平臺：學生在此平臺自行設計線陣CCD驅動電路。

6、現場可編程邏輯器件（CPLD）設計平臺：通過CPLD進行開發設計，提高學生動腦能力。7、計算機功能軟件：平臺配備有各種功能軟件，包括線陣CCD尺寸測量、角度測量、位移測量、條碼識別、圖像掃描軟件，面陣CCD邊緣與輪廓檢測、物體的尺寸測量、圖像的點運算、圖像的幾何變換、圖像采集與參數設置、投影與差影圖像分析、圖像的濾波與增強、形態學處理、旋轉與縮放、顏色識別與變換等圖像處理軟件。不但提供DEMO演示軟件還提供SDK軟件開發包，供學生進行二次開發。

二、教學目的

1、了解并掌握各種光學配件及其實驗的原理和應用；

2、了解并掌握各種光電傳感器的工作原理、變換電路、處理電路；

3、了解并掌握52單片機程序編寫；

4、了解并掌握52單片機外圍電路設計；

5、了解CPLD的應用開發技術；

三、配置內容

光電二極管2只；光電三極管2只；光敏電阻2只；硅光電池1只；發光二極管R、G、B、W四色各1只；PIN光電二極管1只；雪崩光電二極管（APD）1只；UVM-30A紫外線探測傳感器1只； LED點光源裝置1支； 光電器件安裝裝置2件；熱釋電實驗裝置1件；PSD實驗裝置1件；光柵莫爾條紋實驗裝置1件；四象限光電傳感器及實驗裝置1套；線陣CCD相機及夾持器1套；彩色面陣CCD相機與相機夾持器1套； USB2.0接口8位A/D線陣CCD數據采集卡1塊；50mm相機鏡頭1個；彩色面陣CCD圖像采集卡1塊；面陣CCD圖像采集標準圖片及夾持裝置1套；尺寸測量實驗裝置1件；傾角測量實驗裝置1件；條形碼識別實驗裝置1件；振動實驗裝置1件；52單片機開發系統裝置1套；白色遠心照明光源1只；650nm點型3mw半導體激光器1只；650nm線型3mw半導體激光器1只；圖像掃描實驗裝置1件；導軌固定底座4個；導軌底座支撐桿4個；一維調整架1個；二維調整架1個；三維調整架1個；100mm、200mm、300mm、400mm、 500mm連接線各5顆；φ2.1mm插頭的連接線3顆；

四、能夠完成下述實驗內容：

光電技術方面實驗

1、光敏電阻特性參數及其測量；

2、光敏電阻伏安特性實驗；

3、光敏電阻的變換電路；

4、光敏電阻時間響應特性；

5、光電二極管光照靈敏度的測量；

6、光電二極管伏安特性的測量；

7、光電二極管時間響應特性的測量；

8、硅光電池在不同偏置狀態下的特性參數及其測量；

9、測量硅光電池在反向偏置下的時間響應；

10、光電三極管光照靈敏度的測量；

11、光電三極管伏安特性的測量；

12、光電三極管時間響應的測量；

13、光電三極管光譜特性的測量；

14、光電耦合器電流傳輸比的測量；

15、光電耦合器件伏安特性的測量；

16、光電耦合器件時間相應的測量；

17、熱釋電器件基本原理實驗；

18、熱釋電器件光譜響應的測試實驗；

19、PSD位移傳感器特性參數的測量；

20、四象限光電傳感特性實驗；

21、雪崩光電二極管（APD）特性實驗；

22、PIN光電二極管特性實驗；

23、紫外線探測傳感器特性參數測量實驗；

24、紫外線強度測量實驗；

25、紫外線驗鈔機原理實驗 ；

26、線陣CCD驅動系統設計實驗；

27、太陽能電池實驗；

28、光電測距實驗；

29、光調制解調實驗；

光電檢測技術實驗

1、線陣CCD 原理與驅動特性

2、線陣CCD 輸出特性的測量

3、利用線陣CCD 進行物體外形尺寸的測量

4、線陣CCD 的A/D 數據采集

5、用軟件提取邊緣信號的二值化

6、利用線陣CCD 測量物體的傾斜角度

7、條形碼的測量與識別實驗

8、用線陣CCD 測量物體的振動

9、利用線陣CCD 進行圖像掃描

10、光柵與莫爾條紋實驗；

11、面陣CCD原理與驅動實驗；

12、利用面陣CCD測量物體外形尺寸；

13、利用面陣CCD提取物體的邊緣與輪廓；

14、利用面陣CCD進行圖像采集與參數設置；

15、利用面陣CCD進行投影與差影圖像分析；

16、利用面陣CCD進行圖像的濾波與增強；

17、利用面陣CCD進行形態學處理；

18、利用面陣CCD進行物體的旋轉與縮放；

19、利用面陣CCD對顏色識別；

20、利用面陣CCD進行圖像信息的點運算；

21、利用面陣CCD進行圖像的幾何變換；

22、利用面陣CCD進行數據采集實驗；

（一）二次開發實驗（52單片機開發實驗）

1、52單片機程序編寫實驗；

2、52單片機外圍電路設計實驗；

3、基于52單片機的數字時鐘設計實驗；

（二）CPLD應用技術方面的實驗

1、編寫與設計時鐘邏輯電路實驗；

2、編寫與設計2160像元的線陣CCD驅動電路實驗；

3、編寫與設計線陣CCD二值化數據采集系統邏輯電路；

五、 光電技術實驗設備配套文件資料

1、實驗指導書1本；

2、軟件：平臺軟、硬件使用手冊等內容；

3、實驗錄像光盤1套 ；

備注：客戶自行配置示波器。