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一、產(chǎn)品概述
    LG-GDS01Ⅱ型 光電技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是由光學(xué)導(dǎo)軌、數(shù)字儀表及電子元器件平臺(tái)、52單片機(jī)設(shè)計(jì)組件及CCD設(shè)計(jì)組件等部分構(gòu)成，儀器配備各種電源接口及0-200V 高壓可調(diào)電源和0-12V低壓可調(diào)電源，可為學(xué)生搭建各種實(shí)驗(yàn)電路提供電源。學(xué)生能夠利用平臺(tái)自行搭建各種光學(xué)系統(tǒng)、光電傳感器的變換及處理電路，完成各種關(guān)于光電技術(shù)方面的應(yīng)用開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，從各方面提高學(xué)生的動(dòng)腦動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí)，幫助高校培養(yǎng)光電技術(shù)人才。
 1. 光學(xué)導(dǎo)軌：可利用導(dǎo)軌滑塊自行調(diào)節(jié)光學(xué)配件的距離，配合電子元器件搭建出幾何光學(xué)、物理光學(xué)、光電檢測(cè)與光電控制等系統(tǒng)，并與儀器內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相結(jié)合完成各種實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
 2. 數(shù)字儀表平臺(tái)：平臺(tái)提供2塊數(shù)字電壓表（四位半），2塊數(shù)字電流表（四位半）和1塊自動(dòng)更換量程的數(shù)字照度計(jì)，這些數(shù)字儀表可以應(yīng)用在電路中進(jìn)行各種電路參數(shù)的測(cè)量。
 3. 電阻、電容及器件平臺(tái)：此平臺(tái)配備各種電阻、電容、二極管、三極管、集成運(yùn)算放大器、光電耦合器件，學(xué)生在此平臺(tái)靈活搭建電路來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。
 4. 52單片機(jī)程序下載平臺(tái)：學(xué)生在此平臺(tái)來(lái)完成有關(guān)單片機(jī)方面的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)也可做畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
 5. 線陣CCD驅(qū)動(dòng)電路平臺(tái)：學(xué)生在此平臺(tái)自行設(shè)計(jì)線陣CCD驅(qū)動(dòng)電路。
 6. 現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件（CPLD）設(shè)計(jì)平臺(tái)：通過(guò)CPLD進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，提高學(xué)生動(dòng)腦能力。
 7. 計(jì)算機(jī)功能軟件：平臺(tái)配備有各種功能軟件，包括線陣CCD尺寸測(cè)量、角度測(cè)量、位移測(cè)量、條碼識(shí)別、圖像掃描軟件，面陣CCD邊緣與輪廓檢測(cè)、物體的尺寸測(cè)量、圖像的點(diǎn)運(yùn)算、圖像的幾何變換、圖像采集與參數(shù)設(shè)置、投影與差影圖像分析、圖像的濾波與增強(qiáng)、形態(tài)學(xué)處理、旋轉(zhuǎn)與縮放、顏色識(shí)別與變換等圖像處理軟件。不但提供DEMO演示軟件還提供SDK軟件開(kāi)發(fā)包，供學(xué)生進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

二、教學(xué)目的
 1. 了解并掌握各種光學(xué)配件及其實(shí)驗(yàn)的原理和應(yīng)用；
 2. 了解并掌握各種光電傳感器的工作原理、變換電路、處理電路；
 3. 了解并掌握52單片機(jī)程序編寫(xiě)；
 4. 了解并掌握52單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)；
 5. 了解CPLD的應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)；
三、配置內(nèi)容 
    光電二極管2只；光電三極管2只；光敏電阻2只；硅光電池1只；發(fā)光二極管R、G、B、W四色各1只；PIN光電二極管1只；雪崩光電二極管（APD）1只；UVM-30A紫外線探測(cè)傳感器1只；LED點(diǎn)光源裝置1支；光電器件安裝裝置2件；熱釋電實(shí)驗(yàn)裝置1件；PSD實(shí)驗(yàn)裝置1件；光柵莫爾條紋實(shí)驗(yàn)裝置1件；四象限光電傳感器及實(shí)驗(yàn)裝置1套；線陣CCD相機(jī)及夾持器1套；彩色面陣CCD相機(jī)與相機(jī)夾持器1套；USB2.0接口8位A/D線陣CCD數(shù)據(jù)采集卡1塊；50mm相機(jī)鏡頭1個(gè)；彩色面陣CCD圖像采集卡1塊；面陣CCD圖像采集標(biāo)準(zhǔn)圖片及夾持裝置1套；尺寸測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置1件；傾角測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置1件；條形碼識(shí)別實(shí)驗(yàn)裝置1件；振動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置1件；52單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)裝置1套；白色遠(yuǎn)心照明光源1只；650nm點(diǎn)型3mw半導(dǎo)體激光器1只；圖像掃描實(shí)驗(yàn)裝置1件；導(dǎo)軌固定底座4個(gè)；導(dǎo)軌底座支撐桿4個(gè)；一維調(diào)整架2個(gè)；一維底座2個(gè)；300mm連接線40顆；500mm連接線10顆；
四、技術(shù)參數(shù)
 1. 數(shù)字電壓表：精度四位半；量程20V,200V；
 2. 數(shù)字電流表：精度四位半；量程20mA,200mA；
 3. 數(shù)字照度計(jì)：自動(dòng)更換量程；測(cè)量范圍0.1～1.999×10３x；
 4. 光電二極管：暗電流 ID=±0.1uA；光電流IL=±80uA；峰值響應(yīng)880nm；最高工作電壓30V；開(kāi)關(guān)時(shí)間50/50ns；光譜范圍400～1100nm； 
 5. 光電三極管：集電極-發(fā)射極電壓30V；發(fā)射極-集電極電壓5V；集電極電流20mA；
 6. 光敏電阻：暗電阻1.0MΩ；亮電阻8～20KΩ（10Lx）；
 7. 硅光電池：開(kāi)路電壓小于500mV；短路電流小于18mA；輸出電流小于16.5mA；感光面積10X10mm；
 8. PIN光電二極管：反向電壓40V；峰值波長(zhǎng)920nm；開(kāi)路電壓0.4V；短路電流85uA；
 9. 雪崩光電二極管（APD）：工作電壓100V～150V；峰值波長(zhǎng)（λp）660nm；
 10. 四象限光電傳感器：光敏直徑13mm；光譜響應(yīng)范圍380～1100nm；
 11. 一維PSD：光敏區(qū)1mm*8mm；光譜響應(yīng)范圍300-1100nm；Ev=1000LX 2856K時(shí)，開(kāi)路電壓為0.3V，短路電流為55µA；PSD調(diào)整架：位移范圍13mm；位移精度0.01mm；
 12. 熱釋電器件：型號(hào)：RE200B；靈敏元面積：2.0×1.0mm2；基片材料：硅；基片厚度：0.5mm；工作波長(zhǎng)：5-14µm；平均透過(guò)率＞75%；
 13. 光電耦合器：型號(hào)：4N35；隔離電壓:5300V；輸入電流:10mA；輸出電壓:30V；工作溫度范圍:-55°Cto+100°C；最大正向電流, If:60mA；正向電壓Vf最大:1.5V；電壓,Vceo:30V；電壓,Vf典型值:1.3V；輸出電壓最大:30V；擊穿電壓最小:30V；電流傳遞率(CTR) 最小值:100%；
 14. CPLD:最大延遲時(shí)間tpd(1)10.0ns；電壓電源內(nèi)部3V~3.6V邏輯元件/邏輯塊數(shù)目4；宏單元數(shù)64；門(mén)數(shù)1250；輸入/輸出數(shù)34；工作溫度0°C~85°C；
 15. 內(nèi)置示波器參數(shù)：
 1）直流增益精確度：±3%； 
 2）觸發(fā)類型：邊沿觸發(fā)，脈寬觸發(fā)，視頻觸發(fā)，斜率觸發(fā)，交替觸發(fā)；
 3）觸發(fā)電平范圍：（內(nèi)部）距屏幕中心±5格；
 4）觸發(fā)電平精確度（典型的）適用于上升和下降時(shí)間≥20ns的信號(hào)：±0.3格；
 5）釋抑范圍：100ns～10s；
 6）信號(hào)制式和行/場(chǎng)頻率：（視頻觸發(fā)類型）支持標(biāo)準(zhǔn)的NTSC、PAL和SECAM廣播制式；
 7）觸發(fā)方式：自動(dòng)、正常、單次；
 8）光標(biāo)測(cè)量：光標(biāo)間電壓差(△V)、光標(biāo)間時(shí)間差(△T)；
 9）自動(dòng)測(cè)量：峰-峰值、平均值、均方根值、頻率、周期、最大值、最小值、頂端值、底端值、幅度、過(guò)沖、預(yù)沖、上升時(shí)間、下降時(shí)間、正脈沖、負(fù)10）脈寬、正占空比、負(fù)占空比、延遲A→B、延遲A→B；
11）數(shù)學(xué)操作：加、減、乘、除、FFT；
12）李沙育圖形：①帶寬：滿帶寬；②相位差：±3degrees；
13）標(biāo)準(zhǔn)接口：USB2.0；LAN接口（可選）；
14）多功能接口：①信號(hào)類型：同步輸入、同步輸出、通過(guò)/失敗輸出、外部觸發(fā)輸入；②電平標(biāo)準(zhǔn)：TTL；
15）電源：≤5W；
 16. 線陣CCD相機(jī)：有效像元數(shù)2160像元；像元尺寸(μm)14×14×14；靈敏度(V/lx.s)45；動(dòng)態(tài)范圍1700；
 17. 彩色面陣CCD相機(jī)：有效像元數(shù)768（水平）×576（垂直）；
 18. 線陣CCD數(shù)據(jù)采集卡：USB2.0接口、8位A/D數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
 19. 彩色面陣CCD圖像采集卡：分辨率8bit×3采集；USB2.0接口；
 20. 鏡頭：焦距50mm；
 21. 電器參數(shù)：輸入電壓AC220V，50Hz；功耗200W；
 22. 接口方式：與計(jì)算機(jī)連接接口為USB2.0總線接口方式；
 23. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置：19英寸液晶顯示器；內(nèi)存2.0GB；CPU速度高于2.4GHz；硬盤(pán)高于250G；USB2.0接口；防水耐用鍵盤(pán)及光電鼠標(biāo)；
 24. 操作軟件：操作系統(tǒng)與Windows2000、WindowsXP、Windows7兼容；
 25. 主機(jī)尺寸：700mm×550mm×280mm，重量：24 kg，導(dǎo)軌長(zhǎng)度：700mm；
五、能夠完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
（1）光電技術(shù)方面實(shí)驗(yàn)
 1. 光敏電阻特性參數(shù)及其測(cè)量；
 2. 光敏電阻伏安特性實(shí)驗(yàn)；
 3. 光敏電阻的變換電路；
 4. 光敏電阻時(shí)間響應(yīng)特性；
 5. 光電二極管光照靈敏度的測(cè)量；
 6. 光電二極管伏安特性的測(cè)量；
 7. 光電二極管時(shí)間響應(yīng)特性的測(cè)量；
 8. 硅光電池在不同偏置狀態(tài)下的特性參數(shù)及其測(cè)量；
 9. 測(cè)量硅光電池在反向偏置下的時(shí)間響應(yīng)；
 10. 光電三極管光照靈敏度的測(cè)量；
 11. 光電三極管伏安特性的測(cè)量；
 12. 光電三極管時(shí)間響應(yīng)的測(cè)量；
 13. 光電三極管光譜特性的測(cè)量；
 14. 光電耦合器電流傳輸比的測(cè)量；
 15. 光電耦合器件伏安特性的測(cè)量；
 16. 光電耦合器件時(shí)間相應(yīng)的測(cè)量；
 17. 熱釋電器件基本原理實(shí)驗(yàn)；
 18. 熱釋電器件光譜響應(yīng)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)；
 19. PSD位移傳感器特性參數(shù)的測(cè)量；
 20. 四象限光電傳感特性實(shí)驗(yàn)；
 21. 雪崩光電二極管（APD）特性實(shí)驗(yàn)；
 22. PIN光電二極管特性實(shí)驗(yàn)；
 23. 線陣CCD驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
 24. 太陽(yáng)能電池實(shí)驗(yàn)；
 25. 光電測(cè)距實(shí)驗(yàn)；
 26. 光調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)；
（2）光電檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)
 1. 線陣CCD 原理與驅(qū)動(dòng)特性
 2. 線陣CCD 輸出特性的測(cè)量
 3. 利用線陣CCD 進(jìn)行物體外形尺寸的測(cè)量
 4. 線陣CCD 的A/D 數(shù)據(jù)采集
 5. 用軟件提取邊緣信號(hào)的二值化
 6. 利用線陣CCD 測(cè)量物體的傾斜角度
 7. 條形碼的測(cè)量與識(shí)別實(shí)驗(yàn)
 8. 用線陣CCD 測(cè)量物體的振動(dòng)
 9. 利用線陣CCD 進(jìn)行圖像掃描
 10. 光柵與莫爾條紋實(shí)驗(yàn)；
 11. 面陣CCD原理與驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)；
 12. 利用面陣CCD測(cè)量物體外形尺寸；
 13. 利用面陣CCD提取物體的邊緣與輪廓；
 14. 利用面陣CCD進(jìn)行圖像采集與參數(shù)設(shè)置；
 15. 利用面陣CCD進(jìn)行投影與差影圖像分析；
 16. 利用面陣CCD進(jìn)行圖像的濾波與增強(qiáng)；
 17. 利用面陣CCD進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理；
 18. 利用面陣CCD進(jìn)行物體的旋轉(zhuǎn)與縮放；
 19. 利用面陣CCD對(duì)顏色識(shí)別；
 20. 利用面陣CCD進(jìn)行圖像信息的點(diǎn)運(yùn)算；
 21. 利用面陣CCD進(jìn)行圖像的幾何變換；
 22. 利用面陣CCD進(jìn)行數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)；
（3）二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)（52單片機(jī)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)）
 1. 52單片機(jī)程序編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)；
 2. 52單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
 3. 基于52單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
（4）CPLD應(yīng)用技術(shù)方面的實(shí)驗(yàn)
 1. 編寫(xiě)與設(shè)計(jì)時(shí)鐘邏輯電路實(shí)驗(yàn)；
 2. 編寫(xiě)與設(shè)計(jì)2160像元的線陣CCD驅(qū)動(dòng)電路實(shí)驗(yàn)；
 3. 編寫(xiě)與設(shè)計(jì)線陣CCD二值化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)邏輯電路；
六、平臺(tái)配套文件資料
 1. 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)1本；
 2. 軟件：平臺(tái)軟、硬件使用手冊(cè)等內(nèi)容；
 3. 實(shí)驗(yàn)錄像光盤(pán)1套 ；
備注：客戶自行配置示波器。