基于单片机的光电检测电路的设计_唐繁.pdfVIP

ISSN1009-3044 E-mail:kfyj@ ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术 第10卷第19期 (2014年7月) ComputerKnowledgeandTechnology 电脑知识与技术 Vol.10,No.19,July2014 Tel:+86-55165690964 基于单片机的光电检测电路设计 唐繁，张吉左 （湖南人文科技学院物理与电子信息系，湖南娄底417000） 摘要：该文介绍在单片机最小系统基础上，设计了光电检测系统。该检测系统外围电路主要有指示二极管、发光二极管、 光敏三极管组成。该文利用软硬件相结合的方法进行设计。为了验证设计的可行性，在设计中利用Protues进行仿真分 析，仿真结果显示电路结构正确，达到设计的目的。 关键词：单片机；发光二极管；光敏三极管 中图分类号：TN702 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2014)19-4586-03 近年来，自动控制技术及生产自动化在国家工业建设中发挥了非常重要的角色。光电检测在自动控制和自动生产中起着不 可替代的作用。早起自动化生产，一般采用机械化方式，随着半导体技术的发展和集成电路的出现，自动化生产越来越多的采用 电器方式，光电检测是电器方式自动化经常采用的技术之一。 1半导体二极管 二极管的核心是PN结，与PN结一样，二极管具有单向导电性，但是，由于二极管存在体电阻和引线电阻，二极管的伏安特性 与PN结的伏安特性略有不同，在正向电压相同的情况下，二极管的正向电流小于PN结的正向电流；在反向偏置相同的情况下，由 于二极管存在表面漏电流，二极管的反向电流大于PN结的反向电流，在近似分析时，PN结电流统一采用公式(1) 。 u U T i=I (e -1)S (1) 测量二极管的伏安特性时发现，只有在正向电压足够大时，正向电流才从零随端电压按指数规律增大。使二极管开始导通的 临界电压称为开启电压U ，不同的材料制成的二极管，开启电压不同，相应的导通电压、反向饱和电流也不同，如图1和表1。所 on [4] 示。本次设计用的是硅晶体二极管 。 图1 二极管的伏安特性 表1 两种材料二极管对比 材料 开启电压U /V 导通电压U/V 反向饱和电流I/μA On S 硅(Si) ≈0.5 0.6-0.8 0.1 锗(Ge) ≈0.1 0.1-0.3