綜述感測器的地位和作用並設計一種感測器應用例項。
1. 感測器的作用
現代科學技術使人類社會進入了資訊時代， 來自自然界的物質資訊都需要通過感測器進行採集才能獲取。 如下圖所示， 人們把電子計算機比作人的大腦， 把感測器比作人的五種感覺器官， 執行器比作人的四肢。 儘管感測器與人的感覺器官相比還有許多不完善的地方， 但感測器在諸如高溫、 高濕、 深井、 高空等環境及高精度、 高可靠性、 遠距離、 超細微等方面所表現出來的能力是人的感官所不能代替的。
感測器的作用包括資訊的收集、 資訊資料的交換及控制資訊的採集三大內容。
2. 感測器的應用領域
1) 感測器在工業檢測和自動控制系統中的應用
在石油、 化工、 電力、 鋼鐵、 機械等工業生產中需要及時檢測各種工藝引數的資訊， 通過電子計算機或控制器對生產過程進行自動化控制， 如下圖所示。 感測器是任何乙個自動控制系統必不可少的環節。
2) 感測器在汽車中的應用
目前， 感測器在汽車上不只限於測量行駛速度、 行駛距離、 發動機旋轉速度以及燃料剩餘量等有關引數， 而且在一些新設施中， 如汽車安全氣囊、 防滑控制等系統， 防盜、 防抱死、 排氣迴圈、 電子變速控制、 電子燃料噴射等裝置以及汽車「黑匣子」等都安裝了相應的感測器。 美國為實現汽車自動化， 曾在一輛汽車上安裝了90多隻感測器去檢測不同的資訊。
3) 感測器在家用電器中的應用
現代家庭中，用電廚具、空調器、 電冰箱、 洗衣機、 電子熱水器、安全報警器、吸塵器、電熨斗、照相機、音像裝置等都用到了感測器。
4) 感測器在機械人中的應用
在生產用的單能機械人中， 感測器用來檢測臂的位置和角度； 在智慧型機械人中， 感測器用作視覺和觸覺感知器。 在日本， 機械人成本的二分之一是耗費在高效能感測器上的。
5) 感測器在醫學中的應用
在醫療上，應用感測器可以準確測量人體溫度、 血壓、 心腦電波，並幫助醫生對腫瘤等進行診斷。
6) 感測器在環境保護中的應用
為了保護環境， 研製用以監測大氣、 水質及雜訊汙染的感測器， 已被世界各國所重視。
7) 感測器在航空航天中的應用
飛機、火箭等飛行器上，要使用感測器對飛行速度、加速度、飛行距離及飛行方向、飛行姿態進行檢測。
8) 感測器在遙感技術中的應用
在飛機及衛星等飛行器上， 利用紫外、 紅外光電感測器及微波感測器來探測氣象、 地質等資訊。 在船舶上， 利用超聲波感測器進行水下探測。
9) 感測器在軍事方面的應用
利用紅外探測可以發現地形、 地物及敵方各種軍事目標。 紅外雷達具有搜尋、 跟蹤、 測距等功能， 可以搜尋幾十到上千千公尺的目標。 紅外探測器在紅外制導、 紅外通訊、 紅外夜視、 紅外對抗等方面也有廣泛的應用。
3. 感測器在國民經濟中的地位
感測器技術不僅對現代化科學技術、 現代化農業及工業自動化的發展起到基礎和支柱的作用， 同時也被世界各國列為關鍵技術之一。 可以說「沒有感測器就沒有現代化的科學技術， 沒有感測器也就沒有人類現代化的生活環境和條件」， 感測器技術已成為科學技術和國民經濟發展水平的標誌之一。
二、設計：
題目：全自動路燈系統的設計
1、任務
設計乙個全自動的路燈照明電路系統。
2、要求：
（1）根據光照度的大小自動開關燈；
（2）根據北京時間自動開關燈；
（3）考慮溫濕度的影響；
（4）考慮到環境對系統的影響；
（5）要有監控和故障報警。
設計框圖：
時鐘晶元ds1302的電路：
ds1302 是美國dallas公司推出的一種高效能、低功耗、帶ram的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、週日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為2.5v～5.5v。
採用三線介面與cpu進行同步通訊，並可採用突發方式一次傳送多個位元組的時鐘訊號或ram資料。ds1302內部有乙個31×8的用於臨時性存放資料的ram暫存器。ds1302是ds1202的公升級產品，與ds1202相容，但增加了主電源/後備電源雙電源引腳，同時提供了對後備電源進行涓細電流充電的能力。
訊號輸入電路：
即是乙個訊號採集電路，它把接受到的光訊號轉化為電訊號，經過乙個電壓比較器。如果大於比較器的電壓,就使微控制器的p1.3為高電平。
訊號輸入電路框圖：
路燈驅動電路框圖：
它由電磁繼電器和電燈電路構成。當微控制器p3.1為高電平是繼電器開始工作，是220v電壓和電燈電路接通使路燈亮起來。
220v
路燈驅動電路：
路燈驅動電路圖
電壓比較電路：
電壓比較電路圖
當l1的電壓大於基準電壓vo為正電壓，當l1等於基準電壓不輸出為零，否則輸出為負電壓。
v0經過一二極體是正電壓導通負電壓截至。然後經過下面的穩壓電路。
電磁繼電器構造圖
電磁繼電器的構造：如上圖所示，a是電磁鐵，b是銜鐵，c是彈簧，d是動觸點，e是靜觸點。電磁繼電器工作電路可分為低壓控制電路和高壓工作電路組成。
控制電路是由電磁鐵a、銜鐵b、低壓電源e1和開關組成；工作電路是由小燈泡l、電源e2和相當於開關的靜觸點、動觸點組成。連線好工作電路，在常態時，d、e間未連通，工作電路斷開。用手指將動觸點壓下，則d、e間因動觸點與靜觸點接觸而將工作電路接通，小燈泡l發光。
閉合開關s，銜鐵被電磁鐵吸下來，動觸點同時與兩個靜觸點接觸，使d、e間連通。這時彈簧被拉長，觀察到工作電路被接通，小燈泡l發光。斷開開關s，電磁鐵失去磁性，對銜鐵無吸引力。
銜鐵在彈簧的拉力作用下回到原來的位置，動觸點與靜觸點分開，工作電路被切斷，小燈泡l不發光。
把微控制器p3.1的電壓經過放大電路。接到繼電器a的正端，負端接地。
220v電壓接到工作電路。即是接到e2處，是燈泡接在l處。是每個燈泡併聯。
報警電路：
如果某一電路開路或者是不亮，那麼那一路的電流將會變為零。如果某一路電路短路那麼電路的電流就會變得很大，那麼就會超出正常的電流範圍，因此此時就應該報警。讓工人前去維修。
其電路如下：在火線一邊串聯乙個小電阻。估計只有幾歐姆左右。
然後去電阻兩端的電壓v0。經過乙個1 ：1的隔離變壓器。
輸出為v01。
當短路時。電阻兩端的電壓會公升高。是變壓器次級線圈的電壓也就會變高。
是後面的電路開始工作，即使三極體工作在飽和狀態。紅色發光二極體亮。就知道是那一路短路。
若開路這是電燈和二極體都不亮。即使在電路中沒有電流。可以用乙個儀表測得。
以上是我設計的路燈電路。
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