光敏感測器實驗
一、 實驗目的
了解光敏感測器工作的過程，掌握針對乙個光敏感測器實驗的過程，深入了解其工作的機制，並且學會使用atos平台來進行燒錄資料的操作，掌握
tinyos
的基本操作方法。
二、實驗原理及基本技術路線圖（方框原理圖）
首先是開發平台的選擇，對於感測器實驗，我們選取的開發平台是atos。
atos
綜合實驗平台提供了乙個完整的感測網實驗平台，如圖
1.1.1
。在這個
平台中主要包括無線感測網節點、基站板、感測器模組。下面將簡單介紹每個一模組的功能。
圖1.1.1
整體框架圖
下面則是感測器模組以及基站板的介紹：
感測器模組是將物理世界的資訊進行量化的裝置，是
atos
實驗平台中採集
資料的基本**，感測器根據採集物件的不同，分為
a/d式感測器及開關感測
器，atos
實驗平台支援多達十幾種感測器，使用統一連線的方式，方便使用和
替換。基站板（或稱為閘道器板），是
atos
實驗平台中用於採集節點資料、燒錄程
atos
實驗平台
-使用指南
4序，以及串列埠通訊的多功能裝置。在該平台上，在底板上已經實現每個基本節點
基站板上有乙個射頻模組連線插槽，乙個感測器模組連線插槽，乙個
usb燒錄線介面，
usb轉序列介面以及乙個標準串列埠。
軟體：atos
實驗平台主要以
tinyos
作業系統為軟體平台，並在其之上擴充套件了許
多的應用開發中常用的元件，通過
atos
實驗平台及其配套的元件可以快速的構
建自己的應用，而無需深入了解硬體相關的操作，這對於進行理論研究和學習原
理性知識減少了許多障礙。
下面將進行感測器原理的簡介：
首先光敏感測器的核心元件就是光敏電阻，其原理如下：
光敏電阻是一種光電效應半導體器件，它能提供很經濟實用的解決方案，應用於光存在
與否的感應（數字量）以及光強度的測量（模擬良）等領域。
光電效應半導體探測器可以分為兩大類：結和體效應裝置。結裝置，工作於光電傳導模
式，它利用
pn結的反向特徵。在反向偏轉時，
pn結產生乙個受光控制的電流訊號。輸出量
與觸發照明成正比，而不受**電源的影響。矽光電管就是這類的產品。而體效應光電半導
體沒有結，它的體電阻係數隨照明強度的增強而減小，容許更多的光電流流過。這種阻性特
徵使得體效應光電半導體具有很好的品質：通過調節**電源就可以從探測器上獲得訊號流，
且有著很寬的範圍。為了區別，珀金埃爾默光電子將體效應光電半導體稱作為光電半導體單
元，簡單的說就叫光敏電阻。
光敏電阻是薄膜元件，它是由在陶瓷底襯上覆一層光電半導體材料。金屬接觸點蓋在光
電半導體面下部。這種光電半導體材料薄膜元件有很高的電阻。所以在兩個接觸點之間，做
的狹小、交叉，使得在適度的光線時產生較低的阻值。
我們知道光敏電阻設計到了a/d轉換的過程，因為電阻輸出的是模擬量，而pc無法處理模擬量，因此為了能直接在pc端能看到資料，我們需要對於採集的資料進行a/d轉換。
下面是a/d轉換的原理：
a/d轉換器(analog-to-digital converter)又叫模/數轉換器,即是將模擬訊號(電壓或是電流的形式)轉換成數碼訊號。這種數碼訊號可讓儀表,計算機外設介面或是微處理機來加以操作或勝作使用。
a/d轉換器(adc)的型式有很多種，方式的不同會影響測量後的精準度。
a/d轉換器的功能是把模擬量變換成數字量。由於實現這種轉換的工作原理
和採用工藝技術不同，因此生產出種類繁多的a/d 轉換晶元。
a/d轉換器按解析度分為4 位、6 位、8 位、10 位、14 位、16 位和bcd
碼的31/2 位、51/2 位等。按照轉換速度可分為超高速**換時間=330ns），次超高速（330~3.3μs），高速**換時間3.3~333μs），低速**換時間＞330μs）
對應的計算機對於採集的資料進行操作是進過a/d轉換後的值，因此其流程圖如下：
三、所用儀器、材料（裝置名稱、型號、規格等）
1.帶有cc2530 晶元的基站乙個
2.燒錄線一根
3.光感測器乙個
4.一台安裝有
cygwin
開發平台的
pc5.
若干串列埠線與usb連線線
四、實驗方法、步驟
1. 將基站同電腦用燒錄線連線好，開啟基站的開關
2. 用串列埠線將基站和pc 機器連線起來
3. 開啟串列埠助手
4. 開啟cygwin 開發環境
5.6.
在該目錄下執行make antc5 install，進行軟體的編譯和燒錄
7.燒錄完成後，將光感測器插在基站的旁邊的插槽。
8.重啟基站，看串列埠輸出，如下圖。
五、關鍵實驗**
#include "sensorcollection.h"
#define dbg_lev 9
module adsensorp
}implementation
event void boot.booted()
event void sensortimer.fired()
event void adsensorread.readdone(error_t result, int16_t val)}六、
實驗過程原始記錄(資料、圖表、計算等)
實驗記錄
實驗分析：
本次實驗中，我發現當光照恆定時，感測器輸出值是一定的，而用手捂住感測器，那麼他輸出的值會變小，同理用手機閃光燈照射後他的值會變大，同時如果使用閃光那麼會有乙個變大的值然後恢復恆定輸出。
七、總結和體會
這個實驗通過基站的搭建，將光照訊號轉換成電壓訊號，完成乙個ad 資料的採集，那麼今後對自己擴充套件的ad 感測器的資料採集原理和這個實驗是一樣的。鍛鍊了對手能力，也對這個過程有了了解。
光敏感測器簡介
1 簡介 光敏感測器是最常見的感測器之一，它的種類繁多，主要有 光電管 光電倍增管 光敏電阻 光敏三極體 太陽能電池 紅外線感測器 紫外線感測器 光纖式光電感測器 色彩感測器 ccd和cmos影象感測器等。光感測器是目前產量最多 應用最廣的感測器之一，它在自動控制和非電量電測技術中占有非常重要的地位...
樹莓派連線光敏感測器
光敏電阻是一種對光線特別敏感的模組，可以輸出高低電平或者是模擬值。利用該模組可以實現類似光控燈泡這樣的功能。下面的模組中有四個介面，分別是 vcc 5v gnd 負極 d0 數字輸出，高低電平 a0 模擬輸出，可以通過ad模組得到精確的變化值 注意 下圖中藍色轉盤是用來條件輸出高低電平的閾值的。ca...
光纖感測器實驗模組 實驗五 光纖感測器位移測量
式中，n為光纖所在環境的折射率 若為空氣，則n 1 nsin 定義為數值孔徑，記作 na它是衡量光纖集光效能的主要引數。它表示，無論光源發射功率多大，只有 張角內的光 才能被光纖接收 傳播 全反射 na愈大，光纖的集光能力愈強。光纖中光波的調製和相關的反射機制。通過光纖感測器的敏感頭 或感測臂 與外...