2012计算机应用《传感器原理及应用课程设计》计划、说明书-end

计算机应用专业2012级
传感器原理及应用课程
设计计划
日照职业技术学院信息工程学院
2013年12月13日
2012级计算机应用专业传感器原理及应用课程设计计划安排一、课程设计时间
课程设计时间为1周，在教学周第18周进行。

二、课程设计地点
方案设计以及相关的调试在信息工程学院实验室进行。

三、课程设计主要内容
（一）设计题目1：路灯光照强度自动检测、显示、报警、控制系统设计主要要求：设计一个路灯光照强度自动检测、显示、报警、控制系统，实现光线弱、适宜、强三档光强的分档指示、报警，并实现对光照强度的输出控制。

1．方案的设计
1）明确设计任务，了解常用各种光导管的外形及型号。

做市场调研确定路灯光照强度自动检测系统所用的光电传感器类型及型号；
2）根据人眼对光强的感应程度划分弱光、强光、适宜三种不同情况下的光强范围，确定不同光照条件下光电传感器的输出范围；
3）传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少三种不同光照条件下的检测、显示、报警、控制系统方案的论证和
设计（方案不唯一）；
4）完成路灯光照强度自动检测、显示、报警、控制系统电路方框图、电路原理图的设计；
5）完成路灯光照强度自动检测、显示、报警、控制系统中核心芯片的选型、系统中元件参数的计算（备注：1. 含各种元件参数的计算过
程或依据；2. 选定最接近计算结果的元件规格）；
6）完成系统仿真调试。

2．仿真调试方案
1）利用Workbench或Pspice等软件仿真，得出主要信号输入输出点的波形，根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性；
2）给出系统整机电路图（利用PROTEL软件做出原理图SCH文件和PCB文件）。

3．完成课程设计报告。

（二）设计题目2：酒精浓度自动检测、显示、报警、控制系统设计
主要要求：设计一个模拟酒精浓度检测仪，功能如下：
1）实现十档自动显示；
2）实现通过、警告、超标三种状态的显示，提示，警告、超标报警；
3）实现警告、超标状态的输出信号控制。

1．方案的设计
1）明确设计任务，了解常用各种气敏（酒精）传感器的外形及型号。

做市场调研，确定酒精浓度检测仪所用的气敏传感器类型及型号；
2）查阅相关资料，掌握根据血液中酒精浓度来划分人的醉酒程度的机理，根据我国酒后驾车的测定标准划分安全（通过）、酒后（警告）、
醉酒（超标）驾车三种情况下的酒精浓度范围，确定不同酒精浓度
条件下气敏传感器的输出范围；
3）传感器测量电路可以采用集成运算放大器构成的比较器完成（也可以使用集成专用芯片完成），方案的论证和设计不唯一；
4）完成酒精浓度自动检测、显示、报警、控制系统电路方框图、电路原理图的设计；
5）完成酒精浓度自动检测、显示、报警、控制系统中核心芯片的选型、系统中元件参数的计算（备注：1. 含各种元件参数的计算过程或依
据；2. 选定最接近计算结果的元件规格）；
6）完成系统仿真调试。

2．仿真调试方案
7）利用Workbench或Pspice等软件仿真，仿真酒精浓度检测仪的工作状态，测出主要信号输入输出点的波形，根据仿真结果验证设计功
能的可行性、参数设计的合理性；
8）给出系统整机电路图（利用PROTEL软件做出原理图PCB文件）。

3．完成课程设计报告。

（三）设计题目3：室内温度自动检测、显示、报警、控制系统设计
四、课程设计进度安排（“酒精浓度测试仪”选题的进度参照下面进度）
五、课程设计说明书的书写格式及规范（摸版）
见附录一
六、课程设计的考核
由指导教师根据学生设计方案、实施过程、仿真结果、设计报告和工作态度等综合打分。

考核方式及成绩构成
1、方案设计合理性、实用性、（创新性），占总成绩30%；
2、调试（仿真）结果现场演示，占总成绩20%；
3、市场调研、设计报告，占总成绩30%；
4、工作态度及出勤，占总成绩20%。

七、设备及器件
设备：示波器，信号发生器，稳压电源，万用表，计算机
元器件：光敏电阻，气敏电阻，运算放大器芯片（双列直插式插座），发光二极管（红、黄、蓝、绿、白），金属膜电阻，可调电阻（微型），蜂鸣器，，开关，连接导线，面包版等。

附录一：
传感器原理及应用课程
设计说明书
设计题目：路灯光照强度自动检测显示报警控
制系统设计
学号：
姓名：
完成时间：至
总评成绩：
设计题目：路灯光照强度自动检测显示系统设计
一、题目的认识理解
二、设计任务要求：
三、设计所需基础知识及工具
1、基础知识
电路理论中电阻电路的分析、模拟电子线路中运算放大器、比较器、功率放大器等知识，数字电子线路中开关特性及数字信号等知识，传感器技术中的光电传感器原理及应用、测量电路等部分知识。

2、设计工具
电子电路EDA仿真软件：Workbench（Multisim2001）或Pspice
电子线路设计软件：Protel99SE。

四、方案设计及其论证（包含课题的功能与指标分析、传感器选型、
电路的结构组成方框图、各部分单元电路间关系、单元电路方
案设计考虑）
五、电路设计及分析（包含单元电路设计及分析、各元器件选型和
参数计算、检测系统仿真分析）
六、设计总结（包括对设计的目的和意义的认识、本人完成情况、设计中的主要收获和不足、进一步设想）。

七、主要参考资料
附件：
附件1：
整机电路原理图（附页1）
附件2：
仿真结果（如：测试数据、波形等）（附页2）
附件3：
元器件清单及成本估算（附页3）
注：
1. 上述文件A4纸打印后填写、距离左侧1CM装订两钉；
2. 参考资料格式如下：
[1] 张肃文.高频电子线路[M].北京：高等教育出版社，2000.
3. 课程设计说明书(论文)字数要求不少于3000字，文字通顺，书写工整，图表清晰，数据完整。

4. SCH图、PCB图完全相同、设计说明书有抄袭现象的同学均没有成绩。

5. 本页不作为设计说明书内容。

出师表
两汉：诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。

然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。

诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。

宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。

若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。

侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。

将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。

亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。

先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。

侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。

臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。

先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。

后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。

受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。

今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。

此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。

至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。

愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。

若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。

臣不胜受恩感激。

今当远离，临表涕零，不知所言。