基于单片机的光电检测研究

时间:2011-12-09来源:网络

  3.4 噪声处理及前置放大电路的设计   

  在光电检测电路中其关键部分在于前置放大电路的设计以及噪声处理,实际光电检测电路中存在各种外部扰动和内部噪声。外部扰动包括随机波动和附加的光调制,光路传输介质的端流和背景起伏杂散光的入射以及检测04电路所受到的电磁干扰等。这些扰动可以通过稳定辐射光源、去除杂散光、选择偏振片等方法来得到解决。而内部噪声主要是由检测电路内部的一些半导体器件而产生。这些噪声主要是以热噪声的形式出现,可以通过电容耦合的方法来消除这些噪声。因此,为了减少外部扰动用单片机控制半导体激光器,生成一个有序激光脉冲信号,这就大大减少了外部扰动对系统的影响。为了减少与内部热噪声的影响,提高放大器输出端的信噪比,选用无噪声偏置放大电路,如图5所示。

  选择C2大小,应使得在最低工作效率时他的电抗小于Rb,这样Ra,Rb产生的热噪声便可通过C2旁通到地。这样只有Rd产生少部分噪声。为了计算确定一些具体的阻容元件参数的方便,将此电路作了微变等效分析。一般等效处理即将各种器件等效处理为相同形式的均方值(或有效值)电流源的形式。这样便可以与其余的电路器件一起以统一方式建立等效的噪声电路。通过计算可以得出此电路具有较高的信噪比,且能够满足此系统对信号的要求。   

  3.5 信号的判断处理及控制信号的生成   

  此部分主要是信号经过放大整形后送入单片机进行处理,并且由单片机产生一路控制信号,可实现对不同设 备的同步控制。为了检验这一技术的可行性,我们设计并开发了激光密码报警系统,通过试验其性能稳定,操作方便简捷。证明了这一方法是非常可行的。   

  4 结语   

  此系统具有原理简单、系统稳定、价格低廉、操作简便等一些优点,使其能够为更多的用户所接受创造了条件。若将其接收部分进行改造,装以光电轴或透镜以便增大接收面积,可以进行灵活而快速的近中程通信与控制。其智能化程度比较高,只要改变单片机内的程序便可执行更多其他控制,有很大发展前景。在军事方面,若将此装置用于火箭炮的车外发射,便可进行更简便、更优化、更远距离的操作,不必担心其车外发射电缆的断裂和干扰。在民用方面,他可以用于防盗设备上,使其更具智能化和人性化,如防盗门、保险箱等。在工业方面,他可以用于控制一些大型的成组设备,或是同一流水线上的不同操作步骤。应用了单片机灵活的可编程特性技术,其应用范围变得更加宽广。   

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关键词: 单片机技术 光电检测

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