反射式光纤位移传感系统《专业综合训练》报告Word文档下载推荐.docx

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第2周：

元器件分选、电路焊接与调试、光纤组件制作;

地点：

信息馆212

第3周：

进行电路仿真、程序编写调试

信息馆201

第4周：

样机调试、位移传感系统测试数据提交、验收答辩；

总结并撰写训练报告

信息馆212、201

2设计原理

2.1理论基础

反射式强度调制型光纤传感器（RIM-FOS,ReflectiveIntensityModulatedFiberOpticSensor）是一种非功能型光纤传感器，光纤本身只起传光作用。

反射式光纤传感器的原理如图1所示。

光纤探头A由两根光纤组成，一根用于发射光，一根用于接收反射体反射的光，R是反射体。

系统可工作在两个区域中，前沿工作区和后沿工作区（见图4）。

可以看出，当在前沿区域工作时可以有较高的灵敏度；

当在后沿区域中工作时，可以获得较宽的动态范围。

2.2原理框图

图2系统原理框图

2.3电路原理图

2.3.1总图

图3电路原理总图

2.3.2电源

图4电路原理电源图

2.3.3D/A转换

图5电路原理D/A转换图

2.3.4单片机

图6电路原理单片机图

2.3.5显示模块

图7电路原显示模块图

2.3.6恒流源

图8电路原恒流源图

2.4仿真图

图9仿真图

2.5程序流程图

2.6实验数据分析

2.6.1调制特性曲线

绘制出LED驱动电流为30mA、40mA、50mA系统的调制特性曲线：

驱动电流（步进2mA）/mA

电压/v

1.96

0.2029

3.921

0.4208

5.882

0.6336

7.843

0.8515

9.804

1.0594

11.765

1.2624

13.726

1.4604

15.687

1.6584

17.6482

1.8466

19.609

2.0396

21.57

2.2228

23.531

2.406

25.492

2.5892

27.453

2.7674

29.414

2.9258

31.375

2.9654

驱动电流（步进5mA）/mA

电压v/v

4.902

0.5297

1.0643

14.707

1.5644

2.0446

24.511

2.51

2.9456

34.316

2.6.2反射光强与驱动电流的关系

将探头与反射体距离固定在最大位置处，调节LED驱动电流（步长约1mA）绘制LED的P-I特性曲线：

距离/mm

30mm

35mm

40mm

45mm

50mm

0.1

0.0246

0.0691

0.0938

0.079

0.2

0.1235

0.1926

0.2371

0.247

0.2421

0.3

0.3409

0.4002

0.4446

0.4

0.3903

0.5138

0.6027

0.6227

0.667

0.5

0.5385

0.6917

0.7905

0.8646

0.914

0.6

0.6818

0.8597

0.9782

1.0622

1.126

0.7

0.8201

1.0227

1.161

1.2648

1.3459

0.8

0.9585

1.1857

1.3376

1.4575

1.5563

0.9

1.082

1.3241

1.502

1.6403

1.7441

1

1.1759

1.4476

1.6402

1.7905

1.917

1.1

1.25

1.5365

1.8972

2.0257

1.2

1.2944

1.5909

1.8083

1.9515

2.0998

1.3

1.3023

1.6255

1.8429

2.001

2.1393

1.4

1.2994

1.60008

1.8478

2.0059

2.1443

1.5

1.2599

1.833

1.9763

2.1146

1.6

1.2105

1.506

1.7985

1.9269

2.0652

1.7

1.1561

1.4328

1.7292

1.8676

1.996

1.8

1.0919

1.3636

1.6601

1.7786

1.9121

1.9

1.2846

1.581

1.6897

1.8132

2

0.9535

1.4971

1.5958

1.7194

2.1

0.8942

1.1413

1.413

1.5029

1.6205

2.2

0.83

1.0672

1.334

1.418

1.5267

2.3

0.7707

0.998

1.2549

1.329

1.4377

2.4

0.7114

0.9288

1.2401

1.3439

2.5

0.6671

0.8695

1.1018

2.6

0.6126

1.0375

2.7

0.5731

1.0326

1.1116

2.8

0.5237

0.7213

0.9239

0.9733

1.0474

2.9

0.4891

0.6768

0.9832

3

0.4545

0.6423

0.8206

3.1

0.4249

0.7757

0.8152

0.8745

3.2

0.3952

0.7411

0.8251

3.3

0.3656

0.6966

0.7212

0.7806

3.4

0.3359

0.5039

0.662

0.6867

0.7361

3.5

0.3112

0.4792

0.6274

0.6472

3.6

0.2915

0.4594

0.6176

0.6627

3.7

0.2717

0.4347

0.578

0.5828

0.6324

3.8

0.2519

0.405

0.5484

0.5634

0.5972

3.9

0.2322

0.3895

0.5286

0.5631

4

0.2173

0.5434

4.1

0.1976

0.3458

0.4842

0.489

0.5132

4.2

0.1828

0.331

0.4604

0.4693

0.494

4.3

0.1679

0.4496

0.4696

4.4

0.1531

0.2913

0.4298

4.5

0.1381

0.2865

0.41

0.415

4.6

0.1284

4.7

0.1185

0.2618

0.3804

4.8

0.1037

0.3705

4.9

0.0939

0.3557

0.3507

5

0.083

0.2272

3心得与体会

做了四周的课程设计，有很多的心得体会，有关于单片机方面的，有关于光纤方面的。

我们组一共有三个人，课程设计过程中有很多不懂。

所幸的是，我得到了很多同学的帮助。

首先我们用Protues做了一些仿真图，做一些理论上的研究。

接下来就是做硬件方面的焊接工作了。

没想到这项看起来不需要多少技术的工作却是非常的劳心劳力。

在这个时候也有很多人帮助我，在我打盹儿的时候帮我做点焊接。

接着是编程。

51的引脚及其功能，a/d转换，d/a转换，所有用到的都一再的看书了解，同时请教同学我看书过程当中的疑惑。

在这个过程中又发现了以前焊接当中出的一些问题，能改的就改。

这方面的工作挺难，也挺烦，需要耐心。

最后是数据测量，按照老师讲的一步步耐心测试，顺利完成。

我发现自己对单片机也有兴趣，想寒假回家以后自己去买一些东西来做。

通过这次实践使我更深刻的体会到了理论联系实际的重要性，我们在今后的学习工作中会更加的注重实际，避免称为只会纸上谈兵的赵括。

通过这次课程设计，我不仅加深了对理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。

创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真己的东西。

设计结果能够符合题意，成功完成了此次实习要求，我们不只在乎这一结果，更加在乎的是这个过程。

这个过程中，我们花费了大量的时间和精力，更重要的是，我们在学会创新的基础上，同时还懂得合作精神的重要性，学会了与他人合作。

燕山大学专业综合训练评审意见表

出勤成绩（10分）：

□A：

100%

□B：

95%以上

□C：

90%以上

□D：

80%以上

□E：

80%以下

设计文件（20分）：

方案合理可行，设计思路清晰；

方案较合理可行，设计思路明确；

□C