紫外線探測傳感器特性參數(shù)測量實驗

實驗?zāi)康?/span>

1、掌握紫外線模塊的特性，找出紫外線的功率和紫外線模塊輸出信號的關(guān)系；

2、認(rèn)識TFT3.5寸液晶屏；

3、了解使用硅光電池管LXD44MQ測量單色光的功率的電路設(shè)計方法；

4、學(xué)會使用J-link下載可執(zhí)行文件；

實驗原理

1、紫外線模塊UVM-30A，

該模塊專為需要高可靠性和精確性測量紫外線指數(shù)（UVI）的場合所設(shè)計，適合測量太陽光紫外線強(qiáng)度總量，對照世界衛(wèi)生組織紫外線指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)，檢測UV波長：280-370nm，響應(yīng)極快、全互換性，采用具有的固體聚合物構(gòu)造、防水防塵易清洗；線性電壓信號輸出，小尺寸，適用于等便攜產(chǎn)品；應(yīng)用： 紫外線測試儀、紫外線指數(shù)儀、戶外紫外線監(jiān)測設(shè)備、殺菌燈設(shè)備、水處理凈化設(shè)備等等。電氣特性如下：

1）、工作電壓： DC 5V

2）、輸出電壓： DC 0-1V（線性度好）

3）、測試精度：±1UV INDEX

4）、工作電流：<1mA

5）、峰值波長范圍：355nm

6）、響應(yīng)波長：280nm-370nm

7）、工作溫度：-20℃-85℃

8）、工作穩(wěn)定性：年漂移率<5%

9）、工作溫度范圍：-25℃-85℃

10）、存儲溫度范圍：-40℃-85℃

2、3.5寸TFT液晶，

  TFT-LCD液晶顯示屏[2]  是薄膜晶體管型液晶顯示屏，也就是“真彩"（TFT）。TFT液晶為每個像素都設(shè)有一個半導(dǎo)體開關(guān)，每個像素都可以通過點脈沖直接控制，因而每個節(jié)點都相對獨立，并可以連續(xù)控制，不僅提高了顯示屏的反應(yīng)速度，同時可以精確控制顯示色階，所以TFT液晶的色彩更真。在眾多的平板顯示器激烈競爭中，何以TFT-LCD能夠脫穎而出，成為新一代的主流顯示器決不是偶然的，是人類科技發(fā)展和思維模式發(fā)展的必然。液晶先后避開了困難的發(fā)光問題，利用液晶作為光閥的優(yōu)良特性把發(fā)光顯示器件分解成兩部分，即光源和對光源的控制。作為光源，無論從發(fā)光效率、全彩色，還是壽命，都已取得了輝煌的成果，而且還在不斷深化之中。LCD發(fā)明以來，背光源在不斷地進(jìn)步，由單色到彩色，由厚到薄，由側(cè)置熒光燈式到平板熒光燈式。在發(fā)光光源方面取得的新成果都會為LCD提供新的背光源。隨著光源科技的進(jìn)步，會有更新的更好的光源出現(xiàn)并為LCD所應(yīng)用。余下的就是對光源的控制，把半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路的技術(shù)和工藝移植過來，成功研制了薄膜晶體管（TFT）生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)了對液晶光閥的矩陣尋址控制，解決了液晶顯示器的光閥和控制器的配合，從而使液晶顯示的優(yōu)勢得以實現(xiàn)。

3、硅光電池LXD44MQ 

4、使用j-link下載可執(zhí)行文件：

 1）、安裝j-link：打開安裝包后，依次點擊下一步即可完成；

 2）、打開k-link：開始->所有程序->SEGGER->J-Link ARM V4.28c->J-Flash ARM；

    3）、配置j-link:工具欄->Options->Project settings

    在Target  Interface標(biāo)簽下，選擇SWD模式

    在CPU標(biāo)簽下，Device：ST STM32f103RB CORE：Cortex -M3

 4)、使用j-link下載hex文件：File->Open data file->找到并打開要下載的目標(biāo)文件->Target->Auto

5、光電裝置引腳說明：

    1）、光源實驗裝置

 紅色連接線是發(fā)光二極管的正極，黑色的連接線是發(fā)光二極管的負(fù)極

2）、光電探測裝置包括硅光電池LXD44MQ和紫外線模塊2個光電器件

紅色的連接線是2個模塊公正的正極接入端，黑色的連接線是紫外線模塊的負(fù)極，綠色的連接線是紫外線模塊的信號輸出管腳，輸出的是電壓信號，藍(lán)色的連接線是硅光電池的正極引出端；

注：在該電路中，硅光電池接了一個反向偏壓，提高輸出信號的抗干擾能力。

實驗器材

 1、8004光電技術(shù)應(yīng)用開發(fā)綜合實訓(xùn)平臺；   

 2、 電腦一臺（裝有J-link程序，USB轉(zhuǎn)串口程序）；

 3、J-link下載器一個；

 4、3.5寸TFT液晶屏一個

 5、大滑塊2個；

 6、支架2套；

 7、連接線若干；

實驗步驟

1、實驗預(yù)備

 1）、認(rèn)真閱讀8004光電技術(shù)應(yīng)用開發(fā)綜合實驗平臺實驗指導(dǎo)的實驗規(guī)則及注意事項；

 2）、按照原理圖搭建電路如圖12所示，注意搭建電路之前應(yīng)斷開電路板電源，虛線框內(nèi)的電路在電路板已經(jīng)做好，無需考慮：

 （1）、搭建TFT3.5寸液晶屏電路，注意液晶的電路的電源不要接反了；

 （2）、接上STM32控制板的電源線，打開實驗平臺的電源；

 （3）、通過J-link下載可執(zhí)行文件“紫外線模塊特性測量.hex"，若液晶被點亮，則斷開電源，繼續(xù)搭建其他電路，否則對照原理仔細(xì)檢查，查找原因

 （4）、搭建其他的電路  

 （5）、將光源實驗裝置和光電探測裝置通過支架固定在導(dǎo)軌上

2、開始實驗

  1）、接通實驗儀電路，開始實驗

  2）、將電位器調(diào)整到呆接入狀態(tài)，使紫外線發(fā)光二極管處于暗的狀態(tài)，調(diào)節(jié)電位器的位置，分別讀取電壓表的示數(shù)，該數(shù)據(jù)位紫外線模塊輸出的電壓信號，單位：伏；讀取液晶上紫外線發(fā)光二極管的功率，重復(fù)多次讀取，用于繪制紫外線模塊輸出的電壓信號和紫外線的功率的關(guān)系曲線；

關(guān)機(jī)與結(jié)束

  1、 將所測的數(shù)據(jù)及實驗結(jié)果保存好，分析實驗結(jié)果的合理性，如不合理，則應(yīng)重新補(bǔ)做上述實驗；若合理，可以進(jìn)行關(guān)機(jī)；

  2、 將實驗平臺的電源關(guān)掉，再將所用的配件放回配件箱；

  3、 將實驗所用儀器收拾好，再請指導(dǎo)教師檢查，批準(zhǔn)后離開實驗室。