紫外線探測傳感器特性參數測量實驗

實驗目的

1、掌握紫外線模塊的特性，找出紫外線的功率和紫外線模塊輸出信號的關系；

2、認識TFT3.5寸液晶屏；

3、了解使用硅光電池管LXD44MQ測量單色光的功率的電路設計方法；

4、學會使用J-link下載可執行文件；

實驗原理

1、紫外線模塊UVM-30A，

該模塊專為需要高可靠性和精確性測量紫外線指數（UVI）的場合所設計，適合測量太陽光紫外線強度總量，對照世界衛生組織紫外線指數分級標準，檢測UV波長：280-370nm，響應極快、全互換性，采用具有的固體聚合物構造、防水防塵易清洗；線性電壓信號輸出，小尺寸，適用于等便攜產品；應用： 紫外線測試儀、紫外線指數儀、戶外紫外線監測設備、殺菌燈設備、水處理凈化設備等等。電氣特性如下：

1）、工作電壓： DC 5V

2）、輸出電壓： DC 0-1V（線性度好）

3）、測試精度：±1UV INDEX

4）、工作電流：<1mA

5）、峰值波長范圍：355nm

6）、響應波長：280nm-370nm

7）、工作溫度：-20℃-85℃

8）、工作穩定性：年漂移率<5%

9）、工作溫度范圍：-25℃-85℃

10）、存儲溫度范圍：-40℃-85℃

2、3.5寸TFT液晶，

  TFT-LCD液晶顯示屏[2]  是薄膜晶體管型液晶顯示屏，也就是“真彩”（TFT）。TFT液晶為每個像素都設有一個半導體開關，每個像素都可以通過點脈沖直接控制，因而每個節點都相對獨立，并可以連續控制，不僅提高了顯示屏的反應速度，同時可以精確控制顯示色階，所以TFT液晶的色彩更真。在眾多的平板顯示器激烈競爭中，何以TFT-LCD能夠脫穎而出，成為新一代的主流顯示器決不是偶然的，是人類科技發展和思維模式發展的必然。液晶先后避開了困難的發光問題，利用液晶作為光閥的優良特性把發光顯示器件分解成兩部分，即光源和對光源的控制。作為光源，無論從發光效率、全彩色，還是壽命，都已取得了輝煌的成果，而且還在不斷深化之中。LCD發明以來，背光源在不斷地進步，由單色到彩色，由厚到薄，由側置熒光燈式到平板熒光燈式。在發光光源方面取得的新成果都會為LCD提供新的背光源。隨著光源科技的進步，會有更新的更好的光源出現并為LCD所應用。余下的就是對光源的控制，把半導體大規模集成電路的技術和工藝移植過來，成功研制了薄膜晶體管（TFT）生產工藝，實現了對液晶光閥的矩陣尋址控制，解決了液晶顯示器的光閥和控制器的配合，從而使液晶顯示的優勢得以實現。

3、硅光電池LXD44MQ 

4、使用j-link下載可執行文件：

 1）、安裝j-link：打開安裝包后，依次點擊下一步即可完成；

 2）、打開k-link：開始->所有程序->SEGGER->J-Link ARM V4.28c->J-Flash ARM；

    3）、配置j-link:工具欄->Options->Project settings

    在Target  Interface標簽下，選擇SWD模式

    在CPU標簽下，Device：ST STM32f103RB CORE：Cortex -M3

 4)、使用j-link下載hex文件：File->Open data file->找到并打開要下載的目標文件->Target->Auto

5、光電裝置引腳說明：

    1）、光源實驗裝置

 紅色連接線是發光二極管的正極，黑色的連接線是發光二極管的負極

2）、光電探測裝置包括硅光電池LXD44MQ和紫外線模塊2個光電器件

紅色的連接線是2個模塊公正的正極接入端，黑色的連接線是紫外線模塊的負極，綠色的連接線是紫外線模塊的信號輸出管腳，輸出的是電壓信號，藍色的連接線是硅光電池的正極引出端；

注：在該電路中，硅光電池接了一個反向偏壓，提高輸出信號的抗干擾能力。

實驗器材

 1、8004光電技術應用開發綜合實訓平臺；   

 2、 電腦一臺（裝有J-link程序，USB轉串口程序）；

 3、J-link下載器一個；

 4、3.5寸TFT液晶屏一個

 5、大滑塊2個；

 6、支架2套；

 7、連接線若干；

實驗步驟

1、實驗預備

 1）、認真閱讀8004光電技術應用開發綜合實驗平臺實驗指導的實驗規則及注意事項；

 2）、按照原理圖搭建電路如圖12所示，注意搭建電路之前應斷開電路板電源，虛線框內的電路在電路板已經做好，無需考慮：

 （1）、搭建TFT3.5寸液晶屏電路，注意液晶的電路的電源不要接反了；

 （2）、接上STM32控制板的電源線，打開實驗平臺的電源；

 （3）、通過J-link下載可執行文件“紫外線模塊特性測量.hex”，若液晶被點亮，則斷開電源，繼續搭建其他電路，否則對照原理仔細檢查，查找原因

 （4）、搭建其他的電路  

 （5）、將光源實驗裝置和光電探測裝置通過支架固定在導軌上

2、開始實驗

  1）、接通實驗儀電路，開始實驗

  2）、將電位器調整到呆接入狀態，使紫外線發光二極管處于暗的狀態，調節電位器的位置，分別讀取電壓表的示數，該數據位紫外線模塊輸出的電壓信號，單位：伏；讀取液晶上紫外線發光二極管的功率，重復多次讀取，用于繪制紫外線模塊輸出的電壓信號和紫外線的功率的關系曲線；

關機與結束

  1、 將所測的數據及實驗結果保存好，分析實驗結果的合理性，如不合理，則應重新補做上述實驗；若合理，可以進行關機；

  2、 將實驗平臺的電源關掉，再將所用的配件放回配件箱；

  3、 將實驗所用儀器收拾好，再請指導教師檢查，批準后離開實驗室。