基于單片機的光電檢測電路設(shè)計

唐繁　張吉左

摘要：該文介紹在單片機最小系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計了光電檢測系統(tǒng)。該檢測系統(tǒng)外圍電路主要有指示二極管、發(fā)光二極管、光敏三極管組成。該文利用軟硬件相結(jié)合的方法進行設(shè)計。為了驗證設(shè)計的可行性，在設(shè)計中利用Protues進行仿真分析，仿真結(jié)果顯示電路結(jié)構(gòu)正確，達到設(shè)計的目的。

關(guān)鍵詞：單片機；發(fā)光二極管；光敏三極管

中圖分類號：TN702 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）19-4586-03

近年來，自動控制技術(shù)及生產(chǎn)自動化在國家工業(yè)建設(shè)中發(fā)揮了非常重要的角色。光電檢測在自動控制和自動生產(chǎn)中起著不可替代的作用。早起自動化生產(chǎn)，一般采用機械化方式，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和集成電路的出現(xiàn)，自動化生產(chǎn)越來越多的采用電器方式，光電檢測是電器方式自動化經(jīng)常采用的技術(shù)之一。

1 半導(dǎo)體二極管

二極管的核心是PN結(jié)，與PN結(jié)一樣，二極管具有單向?qū)щ娦?，但是，由于二極管存在體電阻和引線電阻，二極管的伏安特性與PN結(jié)的伏安特性略有不同，在正向電壓相同的情況下，二極管的正向電流小于PN結(jié)的正向電流；在反向偏置相同的情況下，由于二極管存在表面漏電流，二極管的反向電流大于PN結(jié)的反向電流，在近似分析時，PN結(jié)電流統(tǒng)一采用公式（1） 。

[i=IS（euUT-1）] （1）

測量二極管的伏安特性時發(fā)現(xiàn)，只有在正向電壓足夠大時，正向電流才從零隨端電壓按指數(shù)規(guī)律增大。使二極管開始導(dǎo)通的臨界電壓稱為開啟電壓Uon ，不同的材料制成的二極管，開啟電壓不同，相應(yīng)的導(dǎo)通電壓、反向飽和電流也不同，如圖1和表1。……