紫外线探测传感器特性参数测量实验

实验目的

1、掌握紫外线模块的特性，找出紫外线的功率和紫外线模块输出信号的关系；

2、认识TFT3.5寸液晶屏；

3、了解使用硅光电池管LXD44MQ测量单色光的功率的电路设计方法；

4、学会使用J-link下载可执行文件；

实验原理

1、紫外线模块UVM-30A，

该模块专为需要高可靠性和精确性测量紫外线指数（UVI）的场合所设计，适合测量太阳光紫外线强度总量，对照世界卫生组织紫外线指数分级标准，检测UV波长：280-370nm，响应极快、全互换性，采用具有的固体聚合物构造、防水防尘易清洗；线性电压信号输出，小尺寸，适用于等便携产品；应用： 紫外线测试仪、紫外线指数仪、户外紫外线监测设备、杀菌灯设备、水处理净化设备等等。电气特性如下：

1）、工作电压： DC 5V

2）、输出电压： DC 0-1V（线性度好）

3）、测试精度：±1UV INDEX

4）、工作电流：<1mA

5）、峰值波长范围：355nm

6）、响应波长：280nm-370nm

7）、工作温度：-20℃-85℃

8）、工作稳定性：年漂移率<5%

9）、工作温度范围：-25℃-85℃

10）、存储温度范围：-40℃-85℃

2、3.5寸TFT液晶，

  TFT-LCD液晶显示屏[2]  是薄膜晶体管型液晶显示屏，也就是“真彩”（TFT）。TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关，每个像素都可以通过点脉冲直接控制，因而每个节点都相对独立，并可以连续控制，不仅提高了显示屏的反应速度，同时可以精确控制显示色阶，所以TFT液晶的色彩更真。在众多的平板显示器激烈竞争中，何以TFT-LCD能够脱颖而出，成为新一代的主流显示器决不是偶然的，是人类科技发展和思维模式发展的必然。液晶先后避开了困难的发光问题，利用液晶作为光阀的优良特性把发光显示器件分解成两部分，即光源和对光源的控制。作为光源，无论从发光效率、全彩色，还是寿命，都已取得了辉煌的成果，而且还在不断深化之中。LCD发明以来，背光源在不断地进步，由单色到彩色，由厚到薄，由侧置荧光灯式到平板荧光灯式。在发光光源方面取得的新成果都会为LCD提供新的背光源。随着光源科技的进步，会有更新的更好的光源出现并为LCD所应用。余下的就是对光源的控制，把半导体大规模集成电路的技术和工艺移植过来，成功研制了薄膜晶体管（TFT）生产工艺，实现了对液晶光阀的矩阵寻址控制，解决了液晶显示器的光阀和控制器的配合，从而使液晶显示的优势得以实现。

3、硅光电池LXD44MQ 

4、使用j-link下载可执行文件：

 1）、安装j-link：打开安装包后，依次点击下一步即可完成；

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

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

    在Target  Interface标签下，选择SWD模式

    在CPU标签下，Device：ST STM32f103RB CORE：Cortex -M3

 4)、使用j-link下载hex文件：File->Open data file->找到并打开要下载的目标文件->Target->Auto

5、光电装置引脚说明：

    1）、光源实验装置

 红色连接线是发光二极管的正极，黑色的连接线是发光二极管的负极

2）、光电探测装置包括硅光电池LXD44MQ和紫外线模块2个光电器件

红色的连接线是2个模块公正的正极接入端，黑色的连接线是紫外线模块的负极，绿色的连接线是紫外线模块的信号输出管脚，输出的是电压信号，蓝色的连接线是硅光电池的正极引出端；

注：在该电路中，硅光电池接了一个反向偏压，提高输出信号的抗干扰能力。

实验器材

 1、8004光电技术应用开发综合实训平台；   

 2、 电脑一台（装有J-link程序，USB转串口程序）；

 3、J-link下载器一个；

 4、3.5寸TFT液晶屏一个

 5、大滑块2个；

 6、支架2套；

 7、连接线若干；

实验步骤

1、实验预备

 1）、认真阅读8004光电技术应用开发综合实验平台实验指导的实验规则及注意事项；

 2）、按照原理图搭建电路如图12所示，注意搭建电路之前应断开电路板电源，虚线框内的电路在电路板已经做好，无需考虑：

 （1）、搭建TFT3.5寸液晶屏电路，注意液晶的电路的电源不要接反了；

 （2）、接上STM32控制板的电源线，打开实验平台的电源；

 （3）、通过J-link下载可执行文件“紫外线模块特性测量.hex”，若液晶被点亮，则断开电源，继续搭建其他电路，否则对照原理仔细检查，查找原因

 （4）、搭建其他的电路  

 （5）、将光源实验装置和光电探测装置通过支架固定在导轨上

2、开始实验

  1）、接通实验仪电路，开始实验

  2）、将电位器调整到呆接入状态，使紫外线发光二极管处于暗的状态，调节电位器的位置，分别读取电压表的示数，该数据位紫外线模块输出的电压信号，单位：伏；读取液晶上紫外线发光二极管的功率，重复多次读取，用于绘制紫外线模块输出的电压信号和紫外线的功率的关系曲线；

关机与结束

  1、 将所测的数据及实验结果保存好，分析实验结果的合理性，如不合理，则应重新补做上述实验；若合理，可以进行关机；

  2、 将实验平台的电源关掉，再将所用的配件放回配件箱；

  3、 将实验所用仪器收拾好，再请指导教师检查，批准后离开实验室。