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一、 產(chǎn)品介紹  
     LG-GYTC01型 光源傳輸調(diào)制探測成像顯示實驗系統(tǒng)是針對光電子信息工程學(xué)科而設(shè)計打造的一整套光電系統(tǒng)，涵蓋了光源、傳輸、調(diào)制、探測、成像、存儲、顯示等多個光電領(lǐng)域技術(shù)，讓學(xué)生真正了解每個環(huán)節(jié)的知識點、重點和難點。同時此系統(tǒng)采用開放式教學(xué)實驗方式，學(xué)生可以利用系統(tǒng)自行設(shè)計、搭建、調(diào)試各種光學(xué)系統(tǒng)、光源驅(qū)動電路、傳輸系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、光電傳感器的特性測量電路、探測電路、應(yīng)用電路、光電顯示系統(tǒng)等，完成各種關(guān)于光電技術(shù)方面的應(yīng)用開發(fā)設(shè)計，從各方面提高學(xué)生的動腦動手能力及創(chuàng)新意識，幫助高校培養(yǎng)光電技術(shù)人才。
  此系統(tǒng)由光學(xué)導(dǎo)軌系統(tǒng)、數(shù)字儀表系統(tǒng)、開放式電路搭建系統(tǒng)、線/面陣CCD相機的原理與應(yīng)用及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、線/面陣CCD相機數(shù)據(jù)采集軟件等部分構(gòu)成，系統(tǒng)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)生搭建各種實驗電路提供電源。 
1. 光學(xué)導(dǎo)軌系統(tǒng)
 光學(xué)導(dǎo)軌為鋁制型材，可利用可調(diào)滑塊、光電器件、實驗裝置及開放式電路搭建系統(tǒng)搭建出光源驅(qū)動電路、傳輸系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、光電傳感器的特性測量電路、探測電路、應(yīng)用電路、光電顯示系統(tǒng)等，并與儀器內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相結(jié)合完成各種實驗系統(tǒng)。
2. 數(shù)字儀表系統(tǒng)
 系統(tǒng)提供3塊數(shù)字電壓表（四位半），3塊數(shù)字電流表（四位半）和1塊自動更換量程的數(shù)字照度計，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)的測量。并且系統(tǒng)配備過流保護裝置，防止學(xué)生實驗過程中短路造成電流過大引起儀表系統(tǒng)的損壞。
3. 開放式電路搭建系統(tǒng)
 此系統(tǒng)還配備各種電阻、電容、可調(diào)電位器、二極管、三極管、集成運算放大器、光電耦合器件和現(xiàn)場可編程邏輯器件（CPLD）等電子元器件以及搭建各種實驗系統(tǒng)所需要的系統(tǒng)組件。
4. 線/面陣CCD相機的原理與應(yīng)用及數(shù)據(jù)采集輸入輸出端口
 系統(tǒng)面板上安裝有線/面陣CCD相機的原理與應(yīng)用及數(shù)據(jù)采集輸入/輸出端口，輸入端口與系統(tǒng)內(nèi)部的線陣CCD相機的數(shù)據(jù)采集卡與面陣CCD圖像傳感器的數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)成一整套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過USB總線接入計算機，完成各種測量、振動、掃描及各種圖像采集與處理等功能軟件的開發(fā)與設(shè)計工作。輸出端口提供線/面陣相機的數(shù)字驅(qū)動信號及模擬輸出信號，學(xué)生可以通過示波器對這些信號進(jìn)行觀察，從而了解線/面陣CCD的工作原理與應(yīng)用，進(jìn)而通過CPLD進(jìn)行開發(fā)設(shè)計，提高學(xué)生動腦能力。
5. 計算機功能軟件
  系統(tǒng)配備有各種功能軟件，包括線陣CCD尺寸測量、角度測量、位移測量、條碼識別、圖像掃描軟件，面陣CCD邊緣與輪廓檢測、物體的尺寸測量、圖像的點運算、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、形態(tài)學(xué)處理、旋轉(zhuǎn)與縮放、顏色識別與變換等圖像處理軟件。不但提供DEMO演示軟件還提供SDK軟件開發(fā)包，供學(xué)生進(jìn)行二次開發(fā)。
主機尺寸：700mm×550mm×280mm，重量：24 kg，導(dǎo)軌長度：700mm；

二、教學(xué)目的
1. 了解并掌握各種光源的特性、原理和應(yīng)用；
2. 了解并掌握光纖的傳感及應(yīng)用；
3. 了解并掌握各種光電傳感器的工作原理、參數(shù)測量、變換電路、處理電路以及在各領(lǐng)域中的應(yīng)用電路；
4. 了解并掌握線陣CCD的原理、驅(qū)動、特性及其應(yīng)用；
5. 了解并掌握面陣CCD的原理、驅(qū)動、特性及其應(yīng)用；
6. 了解CPLD的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)；
7. 了解并掌握各種顯示器件的顯示原理、驅(qū)動及其應(yīng)用；
8. 培養(yǎng)學(xué)生動腦動手能力及創(chuàng)新意識；
三、配置內(nèi)容 
1. 光源
（1）發(fā)光二極管R、G、B、W四色各1只；
（2）1W紅光LED1只；
（3）3W全色LED2只；   
（4）白色遠(yuǎn)心照明光源1只；
（5）650nm點型3mw半導(dǎo)體激光器1只；
（6）650nm光纖激光器1只；
2. 光電傳感器件
（1）光電二極管2只；
（2）光電三極管2只；
（3）光敏電阻2只；
（4）硅光電池1只；
（5）光電耦合器件1只；
（6）PIN光電二極管1只；
（7）雪崩光電二極管（APD）1只；
（8）太陽能電池板2塊；
（9）熱釋電傳感器2只；
（10）四象限位置傳感器1只；
（11）顏色傳感器1只；
（12）紅外體溫傳感器1只；
（13）數(shù)字溫度傳感器1只；
（14）對射式光電耦合器件1只；
（15）反射式光電耦合器件1只；
（16）光電測距傳感器1只；
（17）光電池（帶濾光片，用于探測光纖激光器）1只；
（18）面陣CCD傳感器1只；
（19）PSD位移傳感器1只；
（20）光纖溫度傳感器1只；
（21）光纖壓力傳感器1只；
（22）指紋識別模塊1只； 
（23）光纖跳線3根；
（24）對射式光纖傳感器1根；
（25）反射式光纖傳感器1根； 
3. 系統(tǒng)實驗裝置
（1）LED光源安裝裝置2支； 
（2）光電器件安裝裝置3件；
（3）照度計探頭1件；
（4）熱釋電實驗裝置1件；
（5）PSD實驗裝置1件；
（6）紅外遙控器1件；
（7）四象限實驗裝置1件；
（8）光電耦合實驗裝置1件；
（9）光纖固定裝置2件；
（10）傳感光纖固定裝置1件；
（11）光電探測裝置1套；
（12）光纖微彎調(diào)制器1套；
（13）光纖溫度測量裝置1套；
（14）光纖液位測量裝置1套；
（15）光纖壓力測量裝置1套；
（16）導(dǎo)光照明裝置1件；
（17）彩色面陣CCD圖像采集卡1塊；
（18）面陣CCD圖像采集標(biāo)準(zhǔn)圖片及夾持裝置1套；  
（19）像屏1件；
4. 夾持器具配置
（1）可調(diào)滑塊4個；
（2）支撐桿4個；
（3）一維調(diào)整架2個；
（4）一維底座2個；
（5）二維調(diào)整架1個；
（6）干板架1只；
5. 連接線配置
(1)300mm連接線40根；
(2)500mm連接線10根；
(3)面陣CCD相機連接電纜線1根；
(4)電源線1根；
6. 配件
(1)USB轉(zhuǎn)串口線1根；
(2)J-LINK下載器1套；
(3)USB燒寫器1套；
四、技術(shù)參數(shù)
1. 光學(xué)導(dǎo)軌尺寸：700mm×80mm；
2. 數(shù)字電壓表：精度 四位半；量程 2V，20V,200V；
3. 數(shù)字電流表：精度 四位半；量程 0.2mA，20mA,200mA；
4. 數(shù)字照度計：自動更換量程；測量范圍 0.1～1.999×10３Lx；
5. 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；開關(guān)時間 50/50ns；光譜范圍 400～1100nm；
6. 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；
7. 光敏電阻：暗電阻 1.0 MΩ；亮電阻 8～20 KΩ（10Lx）；
8. 硅光電池：開路電壓小于500mV；短路電流小于18mA；輸出電流小于16.5mA；感光面積10X10mm；
9. PIN光電二極管：反向電壓40V；峰值波長920nm；開路電壓0.4V；短路電流85uA；
10. 雪崩光電二極管（APD）：工作電壓100V～150V；峰值波長（λp）880nm；
11. 四象限光電傳感器：光敏直徑13mm；光譜響應(yīng)范圍380～1100nm；
12. 太陽能電池板：光敏面積：70mm×110mm，5.5V/120mA；
13. 一維PSD：光敏區(qū)1mm*8mm；光譜響應(yīng)范圍300-1100nm；Ev=1000LX  2856K 時，開路電壓為0.3V，短路電流為55µA；PSD調(diào)整架：位移范圍13mm；位移精度0.01mm；
14. 熱釋電器件：型號：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：5-14µm；平均透過率＞75%；
15. 光電耦合器：型號：4N35；隔離電壓:5300V ；輸入電流:10mA；輸出電壓:30V；工 作溫度范圍:-55°C to +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%；
16. 彩色面陣CCD相機：有效像元數(shù) 768（水平）×576（垂直）；
17. 彩色面陣CCD圖像采集卡：分辨率 8bit×3采集；USB2.0接口；
18. 像屏：70mm×100mm；
19. 紅外遙控設(shè)計：自定義遙控路數(shù)，LED指示&蜂鳴器指示；
20. 顏色傳感器：光譜范圍：450nm-750nm，最大反向電壓30V；
21. 紅外溫度傳感器：量程0-50°，波長8-14µm，精度1%，信號輸出：5V；
22. 光電耦合開關(guān)里程表、轉(zhuǎn)速計設(shè)計：反射式光電耦合器件：工作電流20mA，正向電壓：1.5V，轉(zhuǎn)速0-2400RPM；
23. 光電測距傳感器：工作電壓：5V，測量距離：80cm ；
24. 光纖煙霧報警及濃度顯示設(shè)計：光源：650nm光纖激光器；光纖芯直徑：62.5µm，長度1m；液晶（LCD1602）顯示煙霧濃度值及光功率值；
25. 光纖位移測量設(shè)計：光源：650nm光纖激光器；光纖芯直徑：62.5µm，長度1m；液晶（LCD1602）顯示光功率值；
26. 光纖微彎稱重設(shè)計：光源：650nm光纖激光器；光纖芯直徑：62.5µm，長度1m；液晶（LCD1602）顯示光功率值； 
27. 三基色LED：型號：3WRGB；電壓：紅光：2.0-2.5V；藍(lán)光：3.2-3.6V；綠光：3.2-3.6V；
電流：350mA；亮度：紅光：60-65LM ；藍(lán)光：30-35LM ；綠光：110-120LM；波長：紅光：620-625nm；藍(lán)光：460-465nm ；綠光：520-525nm；發(fā)光角度：120度；使用壽命：50000H；  
28. 溫度傳感器：供電范圍：3.0V～5.5V；測溫范圍：-55℃～+125℃；在-10℃～+85℃范圍內(nèi)精確度為±5℃；
29. 指紋識別模塊：供電電壓：DC4.0V～6.0V；供電電流：工作電流：110mA（典型值）；峰值電流140mA；指紋圖像錄入時間：<0.3秒；窗口面積：15mm×9mm；匹配方式：比對方式（1:1）；搜索方式（1:N）；特征文件：256字節(jié)；模板文件：512字節(jié)；儲存容量：980枚指紋；認(rèn)假率（FAR）：<0.001%；拒真率（FRR）：<1.0%；搜索時間：<1.0秒（1:1000時，均值）；上位機接口：RS232（TTL邏輯電平）/USB1.1；通訊波特率（UART）：（9600×N）bps，其中N=1～12（默認(rèn)值N=6，即57600bps）；工作環(huán)境：溫度：-20℃～+40℃；相對濕度：40％RH－85％RH (無凝露)；
30. 功率計探頭光電池；開路電壓0.3V；短路電流8µA；暗電流1nA；光譜響應(yīng)范圍550nm-750nm，峰值波長650nm；功率范圍：0-5mw；
31. 光纖微彎稱重：光源：650nm光纖激光器；多模光纖跳線：纖芯直徑62.5µm，長度1m；液晶顯示光功率值；砝碼：10g、20g、50g、100g、200g；
32. 光纖位移傳感：光源：650nm光纖激光器；反射式光纖傳感器：纖芯直徑φ1長度80cm；液晶顯示光功率值；
33. 光纖煙霧報警及濃度顯示：光源650nm光纖激光器；多模光纖跳線：纖芯直徑φ1長度50cm；液晶顯示光功率值及煙霧濃度；光線透過率小于80%（即煙霧濃度大于20%）報警；
34. 光纖溫度傳感：對射式光纖傳感跳線：纖芯直徑62.5µm，長度1m；PT100溫度傳感器：測溫范圍：0~90°；溫控儀：額定電壓180V～220V，50Hz；電源功耗<5W；量程0～400℃；準(zhǔn)確度0.5；分辨率1℃；環(huán)境溫度0～50℃；相對濕度35%～85%；風(fēng)扇：DC-12V直流風(fēng)扇；液晶顯示光功率值
35. 光纖液位測量：多模光纖跳線：纖芯直徑62.5µm，長度1m；光纖準(zhǔn)直透鏡：近距離，焦距可調(diào)；燒瓶：具備入水口及出水口；液晶顯示光功率值，水位小于設(shè)定值時報警。
36. 壓力傳感測量：氣泵：ACO-001；功率20W；電源220VAC/50Hz；排氣量20L/min；壓力傳感器：測量范圍20～250KPa；相應(yīng)的輸出電壓為0.2V～4.9V；工作溫度范圍為-40℃～+125℃；
37. 導(dǎo)光照明光纖：端點發(fā)光、體發(fā)光兩種；
38. 一位數(shù)碼管：額定電流：30-40mA；
39. 四位一體數(shù)碼管：0.56英寸紅色四位共陽數(shù)碼管；
40. 8*8LED點陣屏：像素直徑：3.75mm；發(fā)光顏色：藍(lán)色；外觀顏色：黑色表面、透明字節(jié)；額定功率：75mW；最大正向電流：30mA；最大脈沖電流：120mA；最大反向電壓：5V；
41. 紅綠雙色（32*64）LED廣告屏：規(guī)格：304*152；像素組成：1R1G(1紅1綠）；亮度（cd/m2)：500；發(fā)光二極管直經(jīng)mm：3.75；像素間距（mm)：4.75；像素密度（dots/m2）：44321；LED封裝：點陣模塊1588；單元板分辨率dot：64*32；水平/垂直可視角（℃）：H：110度/V：45度；驅(qū)動方式：1/16恒壓；接口定義：HUBOB；模塊拼縫精度：≥1mm；整屏平整度：≥1mm；盲點率：≤萬分之三；
42. 液晶LCD12864：邏輯或電源電壓：2.8V-5.0V；藍(lán)色背光：背光電壓3V；串行接口：一根數(shù)據(jù)線，一根時鐘線；不帶字庫：需要自己編輯外部字模數(shù)組；
43. 液晶LCD1602：單排16針接口；8位雙向數(shù)據(jù)總線；可與8位單片機或控制器直接相連；
管腳高電平為+5V；可顯示2行；每行16個字符；
44. 3.5寸TFT帶觸摸液晶屏/9486：320X480點陣，模塊驅(qū)動芯片采用ILI9486，全視角面板，底板上帶有觸摸控制芯片和SD卡座；與主流STM32開發(fā)板LCD接口連接設(shè)計上，模塊接口設(shè)計了32PIN和34PIN，使得模塊更具備廣泛使用性：32PIN接口可完全兼容神舟STM32開發(fā)板，紅牛，火牛，金牛等主流開發(fā)板的LCD接口；34PIN接口可完全兼容正點原子ALIENTEK 的MINI STM32及戰(zhàn)艦STM32開發(fā)板LCD接口，可直接插在上面使用。
45. STC89C52
(1) 增強型6時鐘/機器周期，12時鐘/機器周期 8051 CPU；
(2) 工作電壓：5.5-3.4v(5v單片機)和3.8-2.0v(3v單片機)； 
(3) 工作頻率范圍：0-40MHZ；
(4) 用戶應(yīng)用程序空間:4K/8K/13K/16K/20K/32K/64K 字節(jié)；
(5)片上集成1280字節(jié)/512字節(jié) RAM；  
(6) 通用I/O(32/366個)，復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉（普通8051傳統(tǒng)I/O口）P0口是開漏輸出，作為總線擴展時，不用加上拉電阻，作為I/O口用時，需加上拉電阻； 
(7)ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP(在應(yīng)用可編程)，無需專用編程器/仿真。可通過串口（P3.0/P3.1））直接下載用戶程序，8K程序3秒即可完成一片；
(8) EEPROMM功能； 
(9)共有3個16位定時器/計數(shù)器，其中定時器0還可以當(dāng)成2個8位定時器使用； 
(10) 外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，POWER DOWN模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒； 
(11) 通用異步串行口還可以用定時軟件實現(xiàn)多個UART； 
(12)工作溫度范圍：0-75℃/-40-+85℃； 
46. STM32F103RBT6：32位處理器，內(nèi)置128KB的Flash、20K的RAM、12位AD、4個16位定時器、3路USART通訊口、2個IIC端口、2個SPI端口、1個CAN接口、一個USB全速接口、有80個快速I/O端口等多種資源，時鐘頻率最高可達(dá)72MHz，封裝：LQFP64。
★47. 可實現(xiàn)紅外熱像儀各像素點溫度顯示功能，通過設(shè)計、搭建、編程、調(diào)試實驗電路等步驟，使3.5寸液晶屏整屏、同時、實時顯示紅外熱像儀傳感器的每個像素點探測到的輻射物的溫度，無需翻頁（招標(biāo)現(xiàn)場提供實驗演示視頻）；
★48. 可實現(xiàn)紅外熱像儀熱成像功能，通過設(shè)計、搭建、編程、調(diào)試實驗電路等步驟，使3.5寸液晶屏整屏、同時、實時顯示紅外熱像儀傳感器探測到的溫度并處理后的熱成像，熱成像顏色隨輻射物溫度變化而變化，并顯示整屏最高溫度點的溫度（招標(biāo)現(xiàn)場提供實驗演示視頻）；
49. 電器參數(shù)：輸入電壓 AC220V，50Hz； 功耗 200W；
50. 計算機系統(tǒng)配置： 19英寸液晶顯示器；內(nèi)存 8.0GB；CPU速度高于2.4GHz；硬盤高于250G；USB2.0接口；防水耐用鍵盤及光電鼠標(biāo)；
51. 接口方式：與計算機連接接口為USB2.0總線接口方式；
52. 操作軟件：操作系統(tǒng)與Windows2000、WindowsXP、Windows7、WIN10兼容；
53. 主機尺寸：700mm× 550mm×280mm；