毕业论文光电计数器设计及制作
基于光电开关的计数装置设计论文
密级公开学号衡水学院毕业论文（设计）基于光电开关的计数装置设计论文作者：指导教师：系别：：物理与电子信息系专业电子与信息工程年级： 2015级提交日期：答辩日期：毕业论文（设计）学术承诺本人郑重承诺：所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不存在抄袭情况，论文（设计）中不包含其他人已经发表的研究成果，也不包含他人或其他教学机构取得的研究成果。
作者签名：日期：毕业论文（设计）使用授权的说明本人了解并遵守衡水学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定。
即：学校有权保留或向有关部门送交毕业论文（设计）的原件或复印件，允许论文（设计）被查阅和借阅；学校可以公开论文（设计）的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文（设计）及相关资料。
作者签名：指导教师签名：日期：日期：论文题目：基于光电开关的计数装置设计摘要：社会的进步，科技的发展，日常生活生产中越来越多的场合都需要对人或物体进行统计。
由单片机作为控制核心的自动化计数器有计数准确操作方便和节省劳动力的优点，当前已经在各行各业得到广泛的推广和使用。
发展至今，自动化的计数装置的类别也是丰富多彩，从其与人力的有机连接上看有接触式和非接触式，现今社会生活中，基于单片机的光电开关计数装置广泛的用于生产生活中，具有价格优惠，操作简便快捷，节约资源，防干扰强等特点。
面对日常生活生产中需要对目标计数的问题，设计了基于光电开关的计数装置。
本装置经过比较采用了较为高效的AT89S52单片机作为CPU，采用对射式的光电传感器作为光感模块，即对射式光电开关分置的发射端和接收端之间有目标通过，使两者之间的光线被阻断，之后会形成一个脉冲信号送入处理器，再由单片机编程送入液晶显示完成对于目标的计数。
随着工业革命的开展，人们的技术也日趋进步，对于产品以及人流量的统计方法也多种多样，至今依靠单片机技术，光电传感器控制的计数系统成为主流。
红外线光电计数器的设计及制作研究
7电力技术Electric power technology■ 房驰 单文增红外线光电计数器的设计及制作研究摘要：当前阶段广电计数器具有非常广泛的运用，在本文当中笔者探讨了一种利用单片机与光电传感器而制作的红外线光电计数器，这种计数器可以将光电信号转变为电信号，从而实现计数，这种红外线光电计数器可以实现非接触式计数，同时这种计数器的结构并不复杂，价格低廉、具有较高的实用性，因此，具有一定的应用前景。
关键词：红外线；光电计数器；设计；制作1引言当前阶段我国的经济持续高速发展，各种企业如雨后春笋般的出现，在这样的背景之下，在各种企业当中各种电子计数装置都具有较大的需求量，同时在部分公共场所也需要进行计数，但是现阶段我国常用的电子计数器往往结构较为复杂，整个电路当中的电子计数器数量明显较多，因此在使用的过程当中经常泳衣发生各种故障，而维修也较为困难。
另一方面，大部分的电 子计数器预定数值的设置往往较为复杂，同时其功能也过于简单且不易更改，并不能在多种情况下广泛运用。
而利用单片机与红外线制作的光电计数器可以实现精确的计数，在各个行业当中已经广泛的使用。
从现阶段计数器的使用状况来看，现阶段的计数器都被分为接触式计数器与非接触式计数器两种，非接触式计数器的应用较为广泛，而本文当中所提到的红外光电计数器就是一种非接触式计数器。
2系统整体设计在本文当中的红外线光电计数器是以光电式计数器以及单片机AT89C51为核心，当物体通过时，就对对红外线进行一次反射，反射的红外线则会被光电接收管所接受，从而使得其电压产生变化，而这种变化在被放大与处理之后则会形成计数脉冲，通过光电隔离藕合并行输人至AT89C51单片机的P2接口,通过软件控制和键盘设定计数值并用LCD1602显示屏加以显示,便可实现对物体的计数统计,这样就得到要统计的人或物的数量。
利用AT89C51单片机来制作一个光电计数器,在AT89C51单片机的P2.1、P2.2和P2.3管脚分别接一个轻触开关（按键),作为计数器数字位数的增加、减少和设置;在AT895C1单片机的P2.0管脚接一个光电式传感器,作为光电计数器的接受和发送部分;用单片机的P3.0一P1.7和P1.5一P1.7接LCD1602显示屏,作为0000一9999计数显示。
电子信息工程专业毕业论文--基于单片机的光电计数器的设计
基于单片机的光电计数器的设计摘要：近年来，随着工业发展和科学技术的创新，光电计数器技术越来越多的被应用到工业生产和生活中。
光电计数器采用光敏元件作为传感器，利用不同光强产生不同电平信号流进一步实现计数的原理，使得光电计数器现在广泛应用于工业生产线的计数。
本论文主要介绍了基于单片机AT89S51的软硬件设计过程，以及实现光电计数的工作原理和理论基础，实现了光电计数器基本的工作要求和性能指标，采用LCD显示技术显示计数结果。
本次光电计数器设计使用PCB板和LCD模块显示，因此电路结构简单清晰、焊接过程简单、电路稳定性好、操作难度小。
关键词：传感器；光电计数器；AT89S51Design based on single chip microcomputer photoelectric counterAbstract: in recent years, along with industrial development and the innovation of science and technology, photoelectric counter technology more and more applied to industrial production and life. Photoelectric counter using photosensitive element as the sensor, the use of different light intensity have different level signal flow to further realize the counting principle, makes the photoelectric counter now counts are widely used in industrial production line. This thesis mainly introduces the hardware and software design process, based on single chip microcomputer AT89S51 and photoelectric counting principle and theoretical basis of implementing the basic job requirements and performance indicators, photoelectric counter use LCD display technology to display the count result. The photoelectric counter design using the PCB and the LCD display module, so the circuit structure is simple and clear, the welding process simple, circuit stability is good, operation difficulty is small.Key words: sensor;Photoelectric counter; AT89S51目录1引言 (1)2任务要求 (2)3方案论证 (2)3.1两种方案的选择 (2)3.2方案的选择 (2)4 系统组成概述 (3)5 硬件系统各部分介绍 (3)5.1光电传感器 (3)5.2 AT89S51单片机 (4)5.2.1 AT89S51系列单片机的主要性能特点 (4)5.2.3 51系列单片机的基本组成 (5)5.2.4外接晶体引脚 (6)5.2.5 控制信号或与其它电源复用引脚 (6)5.3显示器件 (7)6 硬件电路设计 (8)6.1 最小系统 (8)6.1.1 电源电路 (8)6.1.2 复位电路 (8)6.1.3 晶振电路 (9)6.2 单片机控制电路 (10)6.3 显示电路 (10)7 系统软件设计 (11)8 结论 (13)参考文献 (13)致谢............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
数电课题设计：光电计数器
思路即出路。当初没有思路，诚如举步维艰，茫茫大地，不见道路。在对理论知识梳理掌握之后，茅塞顿开，柳暗花明，思路如泉涌，高歌“条条大路通罗马”。顿悟，没有思路便无出路，原来思路即出路。
双极型定时器CB555是由比较器C1和C2、基本RS触发器和集电极开路的放电三极管TD三部分组成。
图3-1 555定时器引脚图
移位寄存器74LS194由4个触发器和它们的输入控制电路组成。SR为数据右移串行输入端，SL为数据左移串行输入端，A到D为数据并行输入端，QA到QD为数据并行输出端，CLR为移步清零输入端，S0﹑S1为工作状态控制端。
ism2001的仿真结果如下图所示：
由于电路比较简单，所以布线不是十分麻烦，但是为了使得布线更为合理，方便检查错误和调试，故本次设计采用PROTEL来完成电路得布线工作。
在画家眼里，设计是一幅清明上河图或是一幅向日葵；在建筑师眼中，设计是昔日鎏金般的圆明园或是今日一塑自由女神像；在电子工程师心中，设计是贝尔实验室的电话机或是华为的程控交换机。凡此种种，但凡涉及设计都是一件美好的事情，因为她能给人以美的幻想，因为她能给人以金般财富，因为她能给人以成就之感，更为现实的是她能给人以成长以及成长所需的营养。我就是以此心态对待此次《数电》课程设计的，于是偶然又必然地收获了诸多，概而言之，大约以下几点：
河北XX大学
课程设计说明书
设计题目光电计数器
专业XXXXXX
数显光电计数器的设计
数显光电计数器的设计摘要：本文介绍了数显光电技术器的设计方案，给出了具体的设计原理图。
通过原理图详细阐述了光电技术器各个小模块电路之间的工作原理。
关键词：光电计数译码数字显示数显式光电计数器主要包括：光电输入电路、脉冲形成电路、计数电路和显示电路。
1 光电输入电路该电路由红外发射管和光电三极管组成。
在该电路中，红外发光管9V直流电源通过R1的限流直接驱动。
光电三极管3DU12将发射管发送来的光信号转化为电信号，并进行一级放大后输出。
当光电三极管受光照射时，集电极输出低电平；光被隔断时，集电极输出高电平。
就是说，当一个物体从光电三极管与红外发光管之间通过时，光电三极管的输出管会输出一个正向的脉冲电压信号，作为信号输入。
2 脉冲形成电路该电路由两级电压比较器，光耦合器以及晶体管开关电路等组成。
电压比较器IC1A,IC1B由四电压比较器(LM339)组成，它的两个同相端作为比较基准端，并且被R3，R4分压后，作为比较器的参考电压为VDD/2，即4.5V。
该电路中，当接收光电管被物体遮挡后，输出高电平，通过两级电压比较器及光耦合器的变换使VT2截止，其输出高电平。
阻挡物通过后，VT2导通，其输出变为低电平。
这样，每当光电三极管被物体阻挡一次，VT2的输出端就会形成一个由低到高，再由高到低的过程。
这时开关管VT2的集电极就会输出一个脉冲电压，这个脉冲的下降沿就可作为计数器的计数脉冲输入计数器的下降沿计数脉冲输入端EN。
当物体从红外发射管与光电三极管之间一个个通过时，就会有一个个计数脉冲输入计数器，于是计数器就将通过的物体统计出来。
3 计数译码器和数码显示器计数器IC3为双BCD同步加计数器(CD4518)，该电路内包含两个结构相同的计数单元。
在该电路中，CD4518中的第一计数器用于个位数计数，当计数脉冲从EN端不断输入时，它的输出端IQ1～IQ4就会依次输出从0000～1001的二进制码。
这个二进制码通过译码器IC5的译码，就会在数码显示器上显示0～9的十个数字。
基于单片机的光电计数器设计毕业设计
毕业设计（论文）题目：基于单片机的光电计数器设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
光电计数器设计报告
前言随着大规模、自动化的生产不断发展,很多企业在生产的过程中,大量使用各种智能化的产品,提高生产管理水平;采用红外线遮光方式的光电计数器,抗干扰性好,可靠性高;可用于测量宾馆、饭店、商场、超市、博物馆、展览馆、车站、码头、银行等场所的人员数量及人员流通数量,同时丝毫不会侵犯到被测人员的个人隐私;该产品应用广泛,也可以测量流水线上的产品的数量,以及可检查产品有无缺损;适用于各种环境对产品的成品或者是半成品进行计数,以满足现代生产的适时管理和需要,实现了智能控制;本人根据了光电计数器的工作原理,再结合了刚学过的模拟电子技术、数字电子技术、光电传感技术等电子类专业知识,制作了一个简易的红外光电计数器,本课题设计是对自己所学知识的一个综合运用和检验;同时也是自己走向社会前对产品的制作工艺以及产品生产流程的了解;该电路的指导思想是利用红外发光管发射红外线,红外接收管接收此红外线,并将其放大、整流转换成高低电平信号,驱动计数器计数,并经译码驱动电路使数码管显示数值;该电路还设计了一个报警电路,当计数器计数到上限时即99时,产生一个进位脉冲来驱动555产生延时信号使蜂鸣器报警;由于本人经验不足,且实验器材精确度不高,故设计还有很多不足和缺陷,需做进一步的改进和完善;第一章设计内容及要求1.设计主要内容该设计以红外发射及接收管为主要元器件产生光电脉冲,该脉冲通过双十进制加法计数器计数,4-8译码器译码,7段数码显示管显示来实现系统0-99光电计数及显示;当计数到99时计数暂停并报警;启动清零开关可重新计数;2.设计要求设计主要包含基本和提高要求两层次基本要求：利用红外发射接收管作为光电计数器的传感器进行计数,用数码管显示计数值,当数码管显示值与设定值相同时报警,此外计数器停止计数,手动清除报警后可重新工作;提高要求：l发光器件和光接收器之间的距离大于lM提示：生于距离较远；需要增大发光二极管的电流,这种情况下只能采用脉冲供电方法,此时有物体和无物体其输出频率会产生变化;2有抗干扰技术,防止背景光和瓶子抖动产生计数误差3每计数100,用灯闪烁2S指示一下;第二章系统设计方案选择方案一图方案一电路原理设计图该电路采用遮光式红外管触发计数器计数,当计数器递增计时到99即定时时间到时,显示器上显示99,同时发出光电报警信号;译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED显示器以及1K电阻排组成;报警电路主要由555定时器脉冲控制;秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但本设计对此信号要求并不是太高;主要是利用555产生一个延时信号使蜂鸣器扬声报警,此时可按下复位开关是电路重新从00开始计数;方案二图方案二电路原理设计图方案比较1.光电转换部分方案一设计简单,原理清晰,对负载及红外信号的发射强度未予考虑;方案二红外接收管的负载能力得以提高,但实现光电脉冲对电阻及三极管的开关参数有一定的要求,红外接收管还会受到三极管作用下的外围负载影响,不易于实现标准的高低电平转化;2.计数显示部分由于两种方案在计数部分所用的芯片不同,因此在芯片的个数选择和各引角连接方面就存在明显的差异;其一74LS192多了清零端方便清零功能的实现;74LS190就需在置数端实现置数功能基础上做点改进,这里通过一双向开关实现硬件复位;其二是进制设置：74LS192采用的是S9=1001,74LS190采用的是S10=1010;都需要使用与非门实现置数,但是74LS192是同步置数,74LS190是异步置数,74LS192当一有进位信号时就开始置数,而74LS190置数信号有延迟;这是两者最主要的区别,也是方案设计选择前者的主要原因;3.译码部分都采用4输入8输出译码方式,实现功能相同,两者没有明显的优劣差异;4.显示部分都采用共阴极七断数码驱动显示管,此部分没有区别;5.报警设置若实现99报时,方案一设计更简单,直接从CO端引出报警信号,通过555定时器产生一定频率的脉冲驱动报警电路;方案二报警设计具有通用性,能设置0-99范围内任意数值显示时的报警,但设置报警数值时较为不便;考虑实际应用采用方案一;总上所述,方案一更简易、经济,更可行;图系统原理组成框图工作原理该计数器采用了遮光式红外发射与接收管来产生脉冲信号,当没有遮光物时,红外接收管产生低电平信号,再经过三极管信号放大反向后变为高电平信号,最后经过74LS14反向器又变为低电平,同理,当有遮光物挡住对管时,接收管产生高电平信号,在经过放大反向后,作用在74LS192计数器上一个高电平信号,这样就有一个正跳沿脉冲使计数器开始进行加计数,并且通过74LS48译码电路在两个共阴极数码管上显示计数值,计数部分采用了同步时序逻辑电路设计,当计数器递增计数到99即计数最大值时,两计数器开始同步置数,同时高位计数器产生进位脉冲信号驱动报警电路报警,报警电路采用的是NE555构成的多谐振荡器,振荡频率 f0=1/R1+2R2CLn2=R1+2R2C,其输出信号经三极管推动蜂鸣器工作;PR未控制信号,当PR为高电平时,多谐振荡器工作；反之,电路停振;此时可以用复位开关使其清零,当再有脉冲信号时,计数器又开始循环计数;第四章单元电路设计、参数计算、器件选择光电转换模块光电转换的电路见图由于发光二极管的工作电压大约在左右,工作电流大约在4mA到10mA左右,并且电源电压为5V,所以R3=/4mA~10mA=250Ω~625Ω,因此选择470的电阻作为发光管的限流电阻;三极管有放大作用,所以集电极的电流较大,所以要加一个阻值较大的电阻作为限流电阻,因此选择了10KΩ电阻;当接通电源的时候,红外发射管发光,红外接收管反向导通,相当于短路,所以A点的电压为低电平,基极电流降低,发射结的电压降低,所以发射结反向截止,根据三极管基极电压与集电极电压反向的特性,所以集电极电压为高电平,当一旦有东西遮在发光管和光敏三极管中间时,红外接收管正向截止,即A点电位为高电平,当之超过三极管的导通电压一般为硅管为,锗管为左右时,三极管就会导通,当基极电流继续增加时,三极管会饱和导通,此时三极管相当于工作在开关的闭合状态,发射极相当于直接接地,所以集电极输出为低电平;再经过一个反向器后变为高电平,这样就可以给后面计数器一个上升沿脉冲;使其触发开始工作;图光电转换电路计数显示模块4.2.1 数码管译码：编码的逆过程,即将输入代码“翻译”成特定的输出信号;译码器：实现译码功能的数字电路;七段数字显示器原理按内部连接数字显示器分为共阴极和共阳极两种（a）管脚排列图; b共阴极接线图; c 共阳级接线图图数码管内部电路4.2.2 显示译码器74LS48图 74LS48的管脚排列图和其逻辑符号图4.3 A 0 =0时,/ LT =1时,若七段均完好,显示字形是“8”,该输入端常用于检查74LS48显示器的好坏; 当 A 1=1时,译码器方可进行译码显示; 用来动态灭零,当A 2= 1时, 且A 3 =0, 输入A3A2A1A0=0000时,则/ I BR =0使数字符的各段熄灭； / LT为灭灯输入/灭灯输出,当 V CC =0时不管输入如何, 数码管不显示数字； 为控制低位灭零信号,当A 3=1时, 说明本位处于显示状态;若 A 3 =0, 且低位为零, 则低位零被熄灭;图 译码显示电路 根据设计要求由于数码管是由发光二极管构成的,所以要在译码器与数码管之间加1K 的电阻保护,因为选择的是共阴的数码管,数码管的两个公共端与地端相接;4.2.3 十进制计数器74LS19274LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器; CPU 为加计数时钟输入端,CPD 为减计数时钟输入端;LD 为预置输入控制端,异步预置;CR 为复位输入端,高电平有效,异步清除;CO 为进位输出：1001状态后负脉冲输出, BO 为借位输出：0000状态后负脉冲输出;图 a74ls192引脚图 b74LS192逻辑符号图表 74LS192的真值表工作原理：当LD =1,CR=0时,若时钟脉冲加入到U CP 端,且D CP =1,则计数器在预置数的基础上完成加计数功能,当加计数到9时,CO 端发出进位下跳脉冲；若时钟脉冲加入到D CP 端,且U CP =1,则计数器在预置数的基础上完成减计数功能,当减计数到0时,BO 端发出借位下跳变脉冲;由74LS192组成的一百进制递加计数器如下图,其预置数为N=1001 10018421BCD=99;它的计数原理是：只有当低位CO 端发出进位脉冲时,高位计数器才作加计数;当高、低位计数器处于99,且置数端LD =0,计数器完成并行置数,此计数器的置数值为99,当置数到99时可用复位端使其清零,在U CP 端的输入时钟脉冲作用下,计数器再次进入下一循环加计数;图 计数器计数置位部分声光报警模块由555定时器和三极管构成的报警电路如图所示;其中,555构成多谐振荡器,振荡频率 f0=1/R1+2R2CLn2=R1+2R2C,其输出信号经三极管推动扬声器;PR 未控制信号,当PR 为高电平时,多谐振荡器工作；反之,电路停振;图 报警工作电路555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图所示;它含有两个电压比较器,一个基本RS 触发器,一个放电开关管T,比较器的参考电压由三只 5K Ω的电阻器构成的分压器提供;它们分别使高电平比较器A 1 的同相输入端和低电平比较器A 2的反相输入端的参考电平为CC V 32和CC V 31;A 1与A 2的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态;当输入信号自6脚,即高电平触发输入并超过参考电平CC V 32时,触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于CC V 31时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电开关管截止;D R 是复位端4脚,当D R ＝0,555输出低电平;平时D R 端开路或接V CC ,V C 是控制电压端5脚,平时输出CC V 32作为比较器A 1 的参考电平,当5脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制,在不接外加电压时,通常接一个μf 的电容器到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定;T 为放电管,当T 导通时,将给接于脚7的电容器提供低阻放电通路;图 555电路的内部电路方框图本电路由555定时器和外接元件R 1、R 2、C 构成多谐振荡器,脚2与脚6直接相连;电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外加触发信号,利用电源通过R 1、R 2向C 充电,以及C 通过R 2向放电端 C t 放电,使电路产生振荡;电容C 在CC V 31和CC V 32之间充电和放电,其波形如图b 所示;输出信号的时间参数是T ＝t w1＋t w2, t w1＝R 1＋R 2C, t w2＝2C 555电路要求R 1 与R 2 均应大于或等于1K Ω ,但R 1＋R 2应小于或等于Ω;图 多谐振荡器结构及工作电压波形第五章 实验、调试及测试结果与分析·调试电路板焊接好后,先不能急着通电,先要检查硬件线路,其步骤如下：1检查连线是否正确根据电路原理图连线,按一定顺序一一检查安装好线路,这样可以比较容易查出错线或少线;为了防止出错,对于已查过的线路在电路图上做出标记 ;2元器件的安装情况检查元器件引脚之间有无短路；连接处有无接触不良,有无虚焊,假焊情况；二极管的极性和集成元件的引脚是否连接有误;这样检查无误后就开始通电,通电后发现十位数码管中e 极二极管不亮,找出其连接译码器的15脚,发现是虚焊了,重新焊了下,通上电数码管正常工作;当我们把遮光物放在对管再抽出的过程中,数码管没变化,还是显示00,通过用数字万用表检测后,发现红外接收管内阻很大,已经烧坏了,可能是在焊接的过程中,温度过高散热不当所致,后又换了个红外接收管;当再次通电后,在用同样的方法发现数码管还是不计数,我们用万用表检查了以下,发现当没有遮住红外管时,红外接收管的电压为本应该在左右,当遮住了红外管后,电压变为,总结下低电平电压过高,不能使反向器反向,也就不能使计数器计数,我们把红外管对折后重新焊接,在通上电,这次把电源电压改小了,改为原来是,结果板子正常工作了,能实现00-99计数了,而且比较稳定;结果与分析通过调试以后,电路板可以按照预定的要求实现功能;刚开始通电,数码管显示00,当有遮光物挡住又拔出时,计数器进行加1,这样能完成00—99计数,通过检测我们发现红外管需要对折焊接后才会更加灵敏,这样才能使脉冲信号更加稳定,计数更准确,还有板子的工作电压要调好,不能过高也不能太低,要让板子能正常工作即可,在焊接时一定注意温度控制好,可以先把一些敏感元件引脚留长些,这样可以方便散热,以免烧坏元件;总结为期一周的电子课题设计终于落下帷幕了,我和我的搭档经过这一周的辛苦努力,终于得到了收获,完成了我们的电子设计---光电计数器;因为以前动手很少,对做电子线路板经验不足,所以刚开始有点不知所措,但我们没有放弃这次难得的动手机会,通过查阅相关资料,把原理图画好,经过仿真确定其可行性,然后就开始焊接电路板,在焊接电路板的过程中,我们从中发现了许多问题,也遇到了不少难题,不过我们没有退却,在指导老师的帮助下,把问题给逐一解决了,而且在动手操作的过程中,也领悟到了许多焊接技巧,方法,增强了实践动手能力,当我和搭档把电路板成功焊接完成后,非常兴奋,很有成就感,更增加了我们以后动手操作的信心,在后期调试过程中,通过数字万用表,示波器等相关测量工具获得了计数器的一些工作参数,在结合实验现象和结果分析,更加懂得了该光电计数器的工作原理;感谢学校给我们提供了这次宝贵的动手实践机会,通过动手操作,我们学到了许多书本上没有的知识,而且更加巩固了所学知识,真正做到了所学即所用;经过这次电子设计,我从中收获了很多,更加懂得了理论联系实际的重要性,让我们对电子设计这门科目有了更深一层次的了解;我相信我能在以后的电子设计中做的更好,会有更多新的发现;参考文献1 梁宗善. 电子技术基础与课程设计.华东理工大学出版社. 1994.2 郁汉琪. 数字电子技术实验及课题设计.高等教育出版社.3 梁廷贵、王裕琛.译码器编码器数据选择器电子开关电源分册.科学技术文献出版社.4 杨志忠、卫桦林. 数字电子技术. 高等教育出版社.5 杜虎林.数字万用表使用测量技法与故障检修.人民邮电出版社.6 吴运昌.模拟集成电路原理与应用.华南理工大学出版社.7 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛技能训练.北京航空航天大学出版社.8 刘守义.数字电子技术基础.清华大学出版社.附录1电路原理总图附录2电路元器清单。
光电计数器设计论文 基于单片机的工业产品自动计数器
光电计数器设计论文基于单片机的工业产品自动计数器系统调试光电计数器设计论文一，设计题目:基于单片机的工业产品自动计数器二，设计要求:1，数码管可以显示产品个数(0-99)，自由设定产品报警个数(比如 8)，当产品数目是8的个数时，发出报警(蜂鸣器响)。
2，独立设计电路，应包括单片机小系统、红外光电开关、数码管显示部分。
三，题目分析:一电路光控电路，放置在流水线旁。
当有产品通本电路的指导思想是设计过光电门时，都会先触发光控电路，根据光控电路产生触发脉冲令计数器进行加计数，要求计数器的最大计数容量是99个，并用数码管显示数字。
并在计数每次达到10时报警。
四，整体构思:系统的组成与结构:图2-1 光电计数器系统结构图整个光电计数器系统是由光电传感电路、AT89S51单片机系统电路、显示计数电路、报警电路五个部分组成的，如图2-1所示。
光电传感电路把被计数的物体的变化转换成电信号，由显示计数电路计数，再由数码显示管显示，当达到设定的报警值时，报警电路发出报警。
五，具体实现:1，光电开关:采用光电传感器采集外部信号。
引起单片机内部中断发生。
2，中断方式计数:由于光电技术电路需要在数码管上显示通过光电门的产品数量，因系统调试此可以在内部存储器空间定义它的显示缓存区，用来暂存数码管显示的当前值。
系统在初始化程序之中，设置外部中断0产生中断标志T0,并初始化值为0。
当有外部中产生时，相应的中断置1。
当外部中断0产生中断时，在主程序中扫描T0是否为1。
当T0为1时，调用光电计数子程序，将显示暂存变量加1，。
每当通过光电门的产品数量达到12时，蜂鸣器响一声，并清零缓存，继续计数。
3，显示部分:该系统要求显示计数功能。
基于上述原因，我们考虑了三种方案: 方案一:完全采用 LCD显示。
完全采用 LCD显示可显示有限的符号和数码字苻，能满足设计的需要。
方案二:完全采用点阵式 LCD显示。
这种方案实现复杂，且须完成大量的软件工作;但功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，也可满足设计的需要。
电气电子毕业设计16传感器课程设计(报告)：光电计数器
引言传感器是一种敏感器件，它能将被测物理量转换成便于测量和处理的另一种物理量。
例如，光、声、磁、温度、压力等非电量通过传感器可转换成电压或电流，从而采用电子设备对其进行控制、测量和处理。
传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。
在自动测量过程或控制系统中，首先由传感器感受被测量，而后把它转换成电信号，供显示仪表指示或用以控制执行机构。
如果传感器不能灵敏地感受被测量，或者不能把感受到的被测量精确地转换成电信号，其他仪表和装置的精确度再高也无意义。
传感器应用广泛，种类很多。
其中光电传感器作为一种新型的电压电流测量装置，与传统电磁式互感器相比较，具有绝缘强度高、动态范围大、频带宽、抗干扰能力强、不会产生磁饱和及铁磁谐振、体积小、重量轻、造价低等一系列优点。
本论文主要阐述了利用光电断路器做为敏感元件，将光转换为电信号输出，并用数码管显示，实现光电计数器的功能的过程。
对该电路的工作原理、制作和调试方法等做了深入介绍。
光电计数器在本论文设计中，主要是由光电信号检出、放大、整形、计数和显示5个部分电路构成。
光电断路器、三极管VT1、VT2组成的电路是为了检测输出光电脉冲。
集成计数器A1、A2以及数码管LED等构成的计数电路是为了脉冲信号进行计数。
因此，也可以说该电路是由这两部分电路组成。
本计数器可将机械或人工计数方式变为电子计数，并且采用ＬＥＤ数码显示，简单直观，可适用于诸多行业，以满足现代生产、生活等方面的需求。
本篇论证仔细、全面、深入，通俗易懂，实用性强，本报告所用词汇仔细洗练，都是一些简单易懂的词，读者可以容易了解电路的相关性能。
附录还对整个电路设计中很多问题给予相应的解释和扩展，相信适合多层次电子相关专业人士参阅和参加各种电子竞赛活动的参考资料。
1 主要器件介绍1．1 光电断路器光电断路器是光耦合器中的一种。
光电断路器以光为媒介传输电信号。
它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
毕业论文光电计数器设计及制作
毕业论文光电计数器设计及制作光电计数器是一种常见的数字传感器，可以通过光电元件对光强度进行测量，并将得到的信号转换成数字信号进行计数。
本文将介绍光电计数器的设计和制作过程。
一、原理介绍光电计数器的基本原理是利用光敏元件（比如光敏二极管）和计数器芯片（比如74LS76）实现对光强的测量和数字计数。
具体流程如下：1. 光敏元件接收光信号，将光信号转化为电信号。
这里我们使用光敏二极管，通过照射它来产生电流（或电压）信号。
2. 信号放大。
由于光敏二极管产生的电流信号非常微弱，需要经过一个放大器进行放大，通过构建像素放大器来对信号进行放大。
3. 信号滤波处理。
由于光信号中包含噪声，在进行信号测量之前需要对信号进行滤波处理，通常可以采用低通滤波器来消除高频噪声。
4. 数字计数。
将上述处理之后的信号输入74LS76芯片进行数字计数，可以实现对光信号的计数。
其中，74LS76是一款可同步74LS系列预置式双稳态计数器，包含两个独立恒压源的JK触发器。
二、设计过程1. 光敏元件的选择。
在本设计中，我们选择了光敏二极管作为光敏元件，其灵敏度较高，响应速度较快，此外成本也相对较低。
需要注意选择合适的工作波长（根据不同应用场景的光源波长进行选择）。
2. 像素放大器的设计。
为了放大光敏二极管产生的微弱信号，我们需要构建一个像素放大器。
放大器的主要部件包括一个放大电路和一个反馈电路。
电路设计采用了双运算放大器，具备高增益、高输入阻抗和低噪声等特点。
反馈电路采用了电压跟随器结构，能够实现电压放大，同时对电压进行平滑处理，起到滤波作用。
3. 滤波器设计。
为了消除光信号中的高频噪声，我们采用了一级低通滤波器。
该低通滤波器采用R-C串联结构，通过改变电容的大小可以调节滤波器的截止频率。
4. 计数器的选择。
在本设计中，我们选择了74LS76芯片作为计数器。
这款芯片具有高速、低功耗、低成本的特点，可以满足光电计数器的计数要求。
三、制作过程1. 光电元件的连接。
(最新)光电计数器_实验报告
(最新)光电计数器_实验报告电子系统课程设计设计题目,光电计数器作者,指导教师,光电计数器实验报告工业生产中常常需要自动统计产品的数量，数字式电子计数器有直观和计数精确的优点，目前已在各种行业中普遍使用。
本次设计的光电计数器采用光电传感器与计数器实现对物件的数目统计。
光电式传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。
我们采用的传感器为红外光电传感器。
一、设计内容及要求设计并制作一个光电计数器装置。
1(基本部分(1)发光器件和光接收器件之间的距离大于1m;(2)有抗干扰技术，防止背景光或瓶子抖动产生误计数; (3)每计数100，用灯闪烁2s指示一下;(4)LED数码管显示计数值。
2(发挥与扩展部分(1)发光器件和光接收器件之间的距离大于2m;(2)每计数100，用灯闪烁2s指示一下，同时喇叭发出提示音; (3)设计一个倒计数器。
二、设计方案1.基本思路我们的设计思路是将基本部分与发挥部分统筹考虑，进行方案设计。
第一、光信号的采集，光能否被接收会产生不同的信号，将其转换成高低电平;第二、计数器记录高低电平的变化，实现计数功能;第三、计数器计满后，输出信号通过单稳态触发器，产生2秒延时，同时驱动相应的蜂鸣器电路与LED电路。
2.器件选择计数器:由于计数要求为100，且可以倒计数，我们选择了74LS190计数器，其计数方式为模10的8421BCD码计数。
对射管:74LS190为上升沿计数，因而我们选用使用广泛的红外对射管，光路断开时，输出低电平;光路建立时，输出高电平。
一个上升沿恰好对应一次计数。
此外，它还有集成度高，使用灵活，输出电平稳定等优点。
数码管:我们选用的是8段共阳数码管。
显示译码器:由于计数器输出为8421BCD码，且数码管为共阳，因此我们选用74LS47。
555定时器:由于在计满数后，进位端产生低电平，且要求在两秒内驱动提示电路，因此我们采用被广泛使用的NE555定时电路，用作单稳态触发器。
光电计数器毕业论文开题报告
解决的问题
本课题要求设计一光电计数器，当瓶子从 发光器件和光接收器件之间通过时，通过瓶子 的挡光作用，使接收到的光强发生变化，并通 过光电转换电路变换成输出电压的变化。当把 输出电压的变化转化成计数脉冲时，就可实现 自动计数。本设计需要使用加计数与减计数， 要解决的问题是要使光脉冲信号转变成电子信 号，以及探究在物体移动过程中当发生轻微前 后震动时，挡光发生变化对计数的准确性的影 响。还有由于制作的计数器是双向的，物体移 动的方向改变应能够自动进行加减转换。则需 要制作两路系统并且进行合理的安装。
4、光电计数器的调试
4.1电源电路的调试 4.2计数器部分调试 4.3光电转换电路的调试 4.4放大及整形电路的调试 4.5综合调试
5、分析实验结果
5.1分析问题原因及解决的方法 5.2总结与见解
六，结论 七，参考文献 八，致谢
主要参考文献
? 1、《电子线路》梁明理 高等教育出版社 1999 第 二版
? 2、《数字电子技术基础》阎石 高等教育出版社 2001
? 3、《电子技术实验与课程设计》毕满青 机械工业 出版社 2005第三版
? 4、《电子技术课程设计指导》 高等教育出版和 彭介华 2002
? 5、《光电子电路及制作实例》陈振官，陈宏威等 国 防工业出版社 2006
? 6、《计数器及其逻辑设计》蔡雅睁 高等教育出版社 1985
计数器广泛使用于工业生产中，如流水线 上啤酒、饮料、零件等生产完成后，对成品的 数量的计算，还有如一些公寓，机关等对出入 人员数量等的监控。这些都需要用到计数器。 因此我选择光电计数器的设计与制作为课题。
系列化微波计数器是电子计数器发展的一 个重要方面。由于有光电计数的设计理念，因 此有了光电计数的发展。
光电计数器的设计
光电计数器的设计摘要：采用了光源与计数器分离设计的方法，设计了一种光电感应计数器。
光源采用红外点光源，计数器部分由接收电路、电压放大整形电路、光电耦合器、CD4518等组成，经过译码器的译码，最后通过显示器显示计数结果。
其电路简单、可靠，可以实现0—99的计数显示。
关键词：光电；计数器；整形电路光电技术是光子技术与电子技术相结合而形成的一门技术，已渗透到许多科学领域。
主要研究光与物质中电子相互作用及其能量相互转换的相关技术，以光源激光化，传输波导化、手段电子化、现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化为特性，是一门新兴的综合性交叉学科。
光电计数器广泛应用于工业生产、实时监测、自动化控制等领域。
本文设计的光电计数器克服了传统的采用机械式计数或反射式计数带来的不足，不仅适合原来传统计数器所适用的场合，同时对传统的计数器也是一个很好的换代产品，特别是对于那些采用人工式计数的场所，也是一个很好的换代产品。
一般的光电计数器采用红外感应器件，或者光电对射器件，其计数范围发散，不适合体积大的固件计数。
该计数器成本低，价格便宜，性能可靠，稳定性高，抗干扰能力强， 计数方向明确，也可对大体积固件计数，能够满足现代生产和生活的需要。
1光电计数器系统的结构组成系统电路主要由接收电路、信号放大电路、波形整形电路、计数器、译码器、显示器、控制电路等组成。
原理框图如图1所示。
（1）接收电路：由于光电计数器的目的是对光信号进行计数，所以接收电路的主要任务是接收光信号，然后转换成电信号，通过所接负载转换成电压信号输出。
该电路用红外发光二极管和光电三极管组成。
（2）信号放大电路：由于光经过光电三极管产生的电信号很微弱，不能使后面的波形整形电路及计数器正常工作，所以要经过放大电路放大到一定程度才可以使后面的电路正常工作。
（3）波形整形电路：波形整形电路是通过一个电压比较器将正弦波、三角波等转换成高低电平。
基于计数器工作时钟脉冲需要高低相间的电平，然而，经过光电三极管又经放大的电压信号是正弦曲线，所以电压比较器在此的作用非常重要。
光电计数器的毕业设计任务书
无锡科技职业学院毕业设计（论文）任务书设 计 题 目工业产品产量计数器的设计与制作 学 生 姓 名 二 级 学 院 专 班 业 级 刘兆华 中德机电学院 机电一体化技术 机电 1002 班 2012.12.3~2013.4.30 赵振荣起 止 日 期 指 导 教 师发任务书日期2012 年 12 月 03 日1.毕业设计(论文)的内容和要求(含技术要求、图表要求等)：本设计使用 AT89S52 单片机来设计完成一个计数 系统。
其中用到 E18-D80NK 漫反射式光电开关及其数码 管。
要求实现对产品的数量进行计数功能。
2.毕业设计(论文)应完成的技术文件： 1．撰写毕业设计开题报告。
2. 完成中期汇报的报告。
3. 完成专业科技文献的翻译。
4．撰写毕业设计论文报告。
3.主要参考文献： 1、康华光.电子技术基础（数字部分）. 高等教育出版社 2、康华光.电子技术基础（模拟部分）. 高等教育出版社 3、倪晓军、章韵.单片机原理与接口技术.清华大学出版社 4、李朝青. 单片机原理及接口技术. 北京航空大学出版社4.毕业设计(论文)进度安排：周次 第一周 第二周 第三周 第四周 第五周 第六周 第七周 第八周 第九周 第十周 第十一周 第十二周 第十三周 第十四周 第十五周 第十六周 教研室审查意见： 工 作 内 容 布置课题，查阅相关资料 查阅相关资料，方案论证，写开题报告 查阅相关资料，方案论证 电路方案总体设计 电路原理图绘制 编写软件 仿真实现 采购元器件 焊接实物 检查所焊接的电路 调试实物 设计说明书编写 论文初审 论文修改 论文定稿 材料送审，评阅毕业设计资格审查 系部审查意见： 备 注室主任 年 月 日 年系主任 月 日毕业设计辅导记录序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 辅导日期 前一周完成主 要工作 存在问题 下一周计划工作。
光电计数器的设计与制作
10k
1 2
CLK E
7 MR
Q0 Q1 Q2 Q3
3 4 5 6
7 1 2 6
A B C D
3 4 5
LT BI LE/STB
QA QB QC QD QE QF QG
13 12 11 10 9 15 14
Байду номын сангаасU2
4511
9 10
CLK E
15 MR
Q0 Q1 Q2 Q3
11 12 13 14
7 1 2 6
光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管
外形图
（3）主要特性： 光谱特性： 硅管峰值波长为0.9μm 锗管峰值波长为1.5μm
伏安特性： 光电特性：输出电流Ie和光照度Ee呈线性关系
温度特性：温度对输出电流影响小，由光照度决定 响应时间：二极管10-4s～10-6s、三极管10-3s～10-5s
光电式传感器应用
光电式传感器的组成： 光源、光学元件和光电元件组成光路
系统，再经转换电路而构成。
常用光源有： 白炽灯、发光二极管等
常用光学元件有： 反射镜、透镜、半透半反镜等
提问：1. 光电效应有哪些？这些光电效应对 应哪些光电元件？
2. 这些光电元件有哪些特点？分别适 用哪些场合？
一、光电式传感器的应用类型
热释电套件
热释电报警器
菲涅尔透 镜
设定按钮
高分贝喇叭
热释电报警器（续）
菲涅尔透镜
Φ 5mm 接插件
热释电报警器（续）
吸顶式 热释电报警器
热释电传感器应用
热释电传感器用于自动 亮灯，当然也可以用于防 盗
热释电传感器 的感应范围
热释电感应灯
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
毕业论文光电计数器设计及制作Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】目录摘要数字式计数器因为其有使用方便，计数精确，显示直观等优点，被广泛应用于各行业生产线上的物件计数。
本论文利用光电二极管接收激光光源发射的光信号，并通过数字计数与显示电路设计了一种光电计数器。
当物件从光电二极管与激光器之间通过时会对光束进行遮挡，光电二极管的电压发生变化。
该信号经过放大和处理后，经计数电路和LED数码管显示计数的数值。
该光电计数器可以将机械或者人工的计数方式转变为电子自动计数，工业实用性很强。
关键词:光电二极管，激光器，计数器， LED数码管AbstractAs the digital counter has advantages in convenient using, accurate counting, direct display , it is widely used in industry production line for counting the paper designed a photoelectric counter,the photoelectric receivers sent from the laser,and then through the digital count and display objects cross the middle of the laser ,the beam will be kept out, photoelectric receiver's voltage would have a voltage signal will be amplified and processed, then input it to the count circuit, and then the number can be displayed on the LED digital display photoelectric counter can change mechanical counting or artificial counting into electronic automatic counting, it has strong industrial usability.Key Words:photodiode,,laser,counter,LED digital tube引言随着自动化技术的高速发展，工业上的生产越来越趋向于自动化。
在流水生产线中，自动化的计数装置已经普及。
采用自动化计数不仅可以提高生产计数的效率，还可以提高计数的准确性。
对于工业生产的现代化具有很大的推进作用。
生产自动化、设备数字化、机电一体化不断发展，工业中对光电计数器的需求量也逐渐在增大，因此，设计光电计数器是十分具有现实意义的。
光电技术是一门以光电子学为基础，将光学技术、现代微电子技术、精密机械及计算机技术紧密结合，成为获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段的课程。
光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用，以此为支撑的光电子产业是当今世界争相发展的支柱产业，是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。
光电技术迅速发展，半导体激光器、上千万像素的CCD与CMOS固体图像传感器、PIN与APD光电二级管及液晶显示等在工业与民用领域随处可见，热成像技术也已广泛应用于军事和工业领域。
光电技术不断渗透到国民经济的各个方面，成为信息社会的支撑技术之一。
光电计数器主要分为光电检测转换部分和电子显示部分。
光电传感器是一种将光信号转化为电信号的装置，它实现工作的理论基础是光电效应。
光电效应大致可以分成三个类型：第一类就是外光电效应，在光的照射下使电子从物质的表面逸出；第二类是内光电效应，在光的照射下，物质的电阻率改变；第三类是光生伏特效应，在光的照射下，物质内产生电动势。
实现转换的器件主要有光电二极管、光电三极管、光电倍增管、光电雪崩管等等。
光电计数器的工作原理是，从光源发出一束集中的平行有效光，在流水线上，每出现一个物体，就会对光进行一次遮挡，光接收器无法接受到光源信息，电路的光电流就会产生改变，经过信号处理后计数器计数一次，即通过了一个器件。
光电计数器常用来统计成品数量和参加展会人数。
计数技术在不断发展和完善，出现了多种辅助计数功能。
多功能计数器的响应度较高，功耗低，在交流和直流电源下都可以工作，无机械碰撞，无磨损，造价低等等。
还有很多依据实际的工作环境添加了个性化功能，如毛线生产线上的断线报警功能。
通用计数器不仅可测频率、周期还可以测多周期平均、时间间隔、频率比和累计等。
由于光电计数器设计理念的不断创新，光电计数器的功能也在不断发展。
在电子计数器行业的需求增长有所减缓的市场环境下，光电计数器需要大力进行新产品的开发，以满足客户的不同需求，提高产品的性价比，以期获得更好的市场效益。
第一章光电转换部分§光源的基本特性和选择光源在科学研究和工程技术中有着广泛的应用。
在成份分析、结构研究、光电检测、照明设计等方面，都离不开一定型式的光源。
因此，为适应各种高科技工作的实际需要人们生产了各种不同光学性质和结构特点的光源。
在光电技术系统中，光源往往起着关键的作用。
因此，了解光源的基本特性参数，然后按照实际的工作需要选取合适光源，是我们设计光电系统和解决光电检测问题时成功的关键之一。
光源的基本特性参数主要包括辐射效率和发光效率、光谱功率分布、空间光强分布、光源的色温、光源的颜色。
在进行光源选择的时候，主要会考虑一下几点基本要求：1、对光源发光光谱特性的要求 2、对光源发光强度的要求 3、对光源稳定性的要求 4、对光源其它方面的要求。
本次设计不需要使用特殊光源，因此参考几种常用光源的基本特性进行选择：热辐射光源是基于物体的热辐射现象制造的。
热辐射光源有三个特点：1、它们的发光特性都可以用普朗克公式进行精确的估算，即可以精确掌握和控制它们发光或辐射性质；2、它们发出的光通量构成连续的光谱，且光谱范围很宽，因此使用的适应性强。
但在通常温度下，紫外辐射和可见辐射含量很少，这又限制了这类光源的使用范围；3、采用适当的稳压或稳流供电，可使者类光源的光输出获得很高的稳定度。
利用该气体放电原理制成的光源成为气体放电光源，蜜蜂在泡壳内的气体或金属气体在电场的作用下激励出电子和离子，电子和离子从电场中获得能量分别向阴极和阳极运动，它们与气体原子或分子碰撞时会激励出新的电子和离子，这一过程中会引起原子的激发，受激原子回到低能级时就会发射出辐射，这既是气体放电原理。
与白炽灯相比，具有发光效率高、结构紧凑、寿命长以及光色适应性强等特点，因而具有较强的竞争力，在光电技术和照明工程中得到广泛的应用。
固体在电场的作用下将电能直接转换为光能的发光现象叫场致发光，也称为电致发光。
电子仪器的固体化和小型化、新的显像技术和照明技术的需求以及半导体材料、集成化技术和光电子技术的发展，大大加速了场致发光光源的研究和应用，不但能使人们得到全固化的光源，而且为全固化显示开辟了途径。
目前常见的场致发光有三种形态，即粉末、薄膜和结型。
有场致发光本领的固体材料很多，但达到实际应用水平的主要是Ⅱ—Ⅵ族和Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体。
Ⅱ—Ⅵ族化合物既是发光效率很高的光致发光和阴极射线发光材料，亦是目前用于实际的唯一的粉末和薄膜场致发光材料。
Ⅲ—Ⅴ族发光材料在发光二极管方面得到广泛应用。
激光器一般是由工作物质、谐振腔和泵浦源组成。
当高能态离子从高能态跃迁到低能态，产生辐射后，它通过受激原子时会感应出同相位同频率的辐射。
这些辐射波沿由两平面构成的谐振腔来回传播时，沿轴线的来回反射次数最多，它会激发出更多的辐射，从而使辐射能量放大。
这样，受激和经过放大的辐射就可以通过部分投射的平面镜输出到腔外，产生激光。
[1] 图1为激光器的工作原理。
图1.激光器的工作原理 目前已研制成功的激光器达数百种，输出波长范围从近紫外直到远红外，辐射功率从几毫瓦至上万瓦，一般按工作物质分类，激光器可分为气体激光器、固体激光器、染料激光器和半导体激光器等。
泵浦源 全反射部分反射镜激光气体激光器的激励方式多样，发射波长也最广。
固体激光器所使用的工作物质是具有特殊能力的高质量的光学玻璃或光学晶体，里面掺入具有发射激光能力的金属离子。
染料激光器以燃料为工作物质。
半导体激光器的工作物质是半导体材料。
本次实验需要光源可以发出一束集中的且强度足够的可见光，因此采用半导体激光器作为光源。
半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器，由于物质结构上的差异，产生激光的具体过程比较特殊。
常用材料有砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。
激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。
半导体激光器件，可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。
同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件，而双异质结激光器室温时可实现连续工作。
半导体激光器工作原理是激励方式，利用半导体物质（即利用电子）在能带间跃迁发光，用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜，组成谐振腔，使光振荡、反馈、产生光的辐射放大，输出激光。
半导体激光器优点是体积小，重量轻，运转可靠，耗电少，效率高等。
图2.半导体激光器的结构激光器与普通光源相比，具有光束集中，亮度高等优点，所以本次设计采用激光器而不选择普通光源。
§光电探测器光电探测器是一种将辐射能转换成电讯号的器件，是光电系统的核心组成部分，在光电系统中个的作用是发现信号、测量信号，并为随后的应用提取某些必要的信息。
光电探测器按照探测机理的物理效应可以分为两大类：一类是利用各种光子效应的光子探测器，另一类是利用温度变化效应的热探测器。
由于光源采用的是半导体激光器，是可见光，因此探测器选用光子探测器。
光子探测器可以分为四种：光电子发射效应也称为光电效应。
入射辐射的作用是使电子从光电阴极表面发射到周围的空间中，即产生光电子发射。
利用光电子发射效应的探测器称为光电子发射探测器，其中有真空光电管、充气光电管和光电倍增管。
光电导是应用最广泛的光电子效应。
光子所激发的载流子仍保留在材料内部，所以光电导是一种内光电效应。
利用光电导效应的探测器是光电导探测器。
光伏探测器的原理光伏效应是另一种应用广泛的内光电效应，是半导体受光照射产生电动势的现象。
虽然非本征光伏效应也是可能的，但几乎所有实用的光伏探测器都使用本征的光伏效应。
同时用p-n结来实现这种效应的。
当入射光子在p-n结产生电子--空穴对时，光生载流子受势垒区电场作用，电子漂移到n区，空穴漂移到p区。