光電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)教學(xué)大綱

光電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)教學(xué)大綱目錄一、課程開設(shè)目的與要求 53二、教學(xué)中應(yīng)注意的問題 53三、課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配 53第一章光電信息實(shí)驗(yàn)的預(yù)備知識(shí) 53第一節(jié)光電信息方向的實(shí)驗(yàn)室 53第二節(jié)光電綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介 53第三節(jié)光電信息實(shí)驗(yàn)基本規(guī)則 53第二章光電傳感器原理與變換電路實(shí)驗(yàn) 54第一節(jié)光源與光度輻射度參數(shù)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)； 54第二節(jié)光敏電阻特性參數(shù)及其測(cè)量實(shí)驗(yàn)； 54第三節(jié)光敏電阻的變換電路實(shí)驗(yàn)； 54第四節(jié)光電二極管特性參數(shù)及其測(cè)量實(shí)驗(yàn)； 54第五節(jié)光電池的偏置與基本特性實(shí)驗(yàn)； 54第六節(jié)光電三極管特性參數(shù)及其測(cè)量實(shí)驗(yàn)； 54第七節(jié)光電倍增管電流倍增特性與特性參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。 54第三章線陣COD傳感器原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 54第一節(jié)線陣CCD原理與驅(qū)動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)； 54第二節(jié)線陣CCD輸出特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)； 54第三節(jié)利用線陣CCD進(jìn)行物體外形尺寸測(cè)量實(shí)驗(yàn)； 54第四節(jié)線陣CCD的A／D數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)。 54第四章面陣CCD圖像傳感器實(shí)驗(yàn) 54第一節(jié)面陣CCD原理及驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)； 54第二節(jié)面陣CCD的數(shù)據(jù)采集與計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)； 54第三節(jié)面陣CCD尺寸測(cè)量實(shí)驗(yàn)； 54第四節(jié)面陣CCD顏色識(shí)別實(shí)驗(yàn)； 54第五節(jié)圖像的點(diǎn)運(yùn)算實(shí)驗(yàn)； 54第六節(jié)圖像的幾何變換處理實(shí)驗(yàn)。 54第五章光的衍射與干涉實(shí)驗(yàn) 55第一節(jié)夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)； 55第二節(jié)夫瑯禾費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)； 55第三節(jié)夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射實(shí)驗(yàn)。 55第六章光電檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn) 55第一節(jié)納米量級(jí)微弱振動(dòng)的監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)； 55第二節(jié)材料拉伸變形量的測(cè)量實(shí)驗(yàn)； 55第三節(jié)物體顏色的測(cè)量與識(shí)別實(shí)驗(yàn)； 55第四節(jié)物體二維空間位置測(cè)量實(shí)驗(yàn)。 55四、授課學(xué)時(shí)分配 55五、實(shí)踐環(huán)節(jié)安排 57六、教材及參考書目 57課程名稱：光電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程編號(hào)：056518英文名稱：課程性質(zhì)：獨(dú)立設(shè)課課程屬性：專業(yè)限選課應(yīng)開學(xué)期：第7學(xué)期學(xué)時(shí)學(xué)分：課程總學(xué)時(shí)48，其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)16。課程總學(xué)分3學(xué)生類別：本科生適用專業(yè)：自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、計(jì)算機(jī)等專業(yè)的學(xué)生。先修課程：電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理及應(yīng)用等課程。一、課程開設(shè)目的與要求本科程著力培養(yǎng)學(xué)生的自主研究式學(xué)習(xí)能力、知識(shí)綜合應(yīng)用能力、工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。課程要求學(xué)生綜合運(yùn)用光電子技術(shù)、EDA技術(shù)、嵌入式和多核技術(shù)等專業(yè)知識(shí)和工程技能，經(jīng)過需求分析、資料查詢、功能設(shè)計(jì)、方案論證、工藝制作、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、分析總結(jié)等過程，完成具有一定貴博的復(fù)雜電子系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。二、教學(xué)中應(yīng)注意的問題1.先修課程：電路、電子技術(shù)基礎(chǔ)（包括模擬電子和數(shù)字電子）、微機(jī)原理及應(yīng)用（或：匯編語言、計(jì)算機(jī)組成原理、微機(jī)接口技術(shù)）等。2.本課程的教學(xué)采用邊學(xué)邊練的方式進(jìn)行，著重基本概念和基本訓(xùn)練，使學(xué)生具備完成一個(gè)具有一定測(cè)控功能的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的能力。三、課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配第一章光電信息實(shí)驗(yàn)的預(yù)備知識(shí)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在于光電信息實(shí)驗(yàn)基本規(guī)則?；疽螅赫莆展怆娋C合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。掌握光電信息實(shí)驗(yàn)基本規(guī)則。第一節(jié)光電信息方向的實(shí)驗(yàn)室第二節(jié)光電綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介第三節(jié)光電信息實(shí)驗(yàn)基本規(guī)則復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第二章光電傳感器原理與變換電路實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在光源與光度輻射度參數(shù)、光敏電阻特性參數(shù)、光電二極管特性參數(shù)、光電三極管特性參數(shù)、光電倍增管電流倍增特性與特性參數(shù)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)?；疽螅?.掌握光源與光度輻射度參數(shù)、光敏電阻特性參數(shù)、光電二極管特性參數(shù)、光電三極管特性參數(shù)、光電倍增管電流倍增特性與特性參數(shù)的測(cè)量；2.掌握光敏電阻的變換電路；第一節(jié)光源與光度輻射度參數(shù)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)；第二節(jié)光敏電阻特性參數(shù)及其測(cè)量實(shí)驗(yàn)；第三節(jié)光敏電阻的變換電路實(shí)驗(yàn)；第四節(jié)光電二極管特性參數(shù)及其測(cè)量實(shí)驗(yàn)；第五節(jié)光電池的偏置與基本特性實(shí)驗(yàn)；第六節(jié)光電三極管特性參數(shù)及其測(cè)量實(shí)驗(yàn)；第七節(jié)光電倍增管電流倍增特性與特性參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第三章線陣COD傳感器原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在于線陣CCD原理與驅(qū)動(dòng)特性，難點(diǎn)在于利用線陣CCD進(jìn)行物體外形尺寸測(cè)量?；疽螅赫莆站€陣CCD的具體結(jié)構(gòu)、組成原理、工作方式的設(shè)置及典型應(yīng)用。第一節(jié)線陣CCD原理與驅(qū)動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)；第二節(jié)線陣CCD輸出特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)；第三節(jié)利用線陣CCD進(jìn)行物體外形尺寸測(cè)量實(shí)驗(yàn)；第四節(jié)線陣CCD的A／D數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)。復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第四章面陣CCD圖像傳感器實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在于面陣CCD原理。難點(diǎn)在于靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。基本要求：掌握面陣CCD的原理、方法，并能根據(jù)工程要求進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。第一節(jié)面陣CCD原理及驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)；第二節(jié)面陣CCD的數(shù)據(jù)采集與計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)；第三節(jié)面陣CCD尺寸測(cè)量實(shí)驗(yàn)；第四節(jié)面陣CCD顏色識(shí)別實(shí)驗(yàn)；第五節(jié)圖像的點(diǎn)運(yùn)算實(shí)驗(yàn)；第六節(jié)圖像的幾何變換處理實(shí)驗(yàn)。復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第五章光的衍射與干涉實(shí)驗(yàn) 重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在于夫瑯禾費(fèi)衍射的設(shè)計(jì)?；疽螅赫莆辗颥樅藤M(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)；掌握夫瑯禾費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)；熟悉夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射實(shí)驗(yàn)。第一節(jié)夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)；第二節(jié)夫瑯禾費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)；第三節(jié)夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射實(shí)驗(yàn)。復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第六章光電檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在于物體顏色的測(cè)量與識(shí)別。難點(diǎn)在于物體二維空間位置測(cè)量實(shí)驗(yàn)。基本要求：熟悉納米量級(jí)微弱振動(dòng)的監(jiān)測(cè)；掌握材料拉伸變形量的測(cè)量。第一節(jié)納米量級(jí)微弱振動(dòng)的監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)；第二節(jié)材料拉伸變形量的測(cè)量實(shí)驗(yàn)；第三節(jié)物體顏色的測(cè)量與識(shí)別實(shí)驗(yàn)；第四節(jié)物體二維空間位置測(cè)量實(shí)驗(yàn)。復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。四、授課學(xué)時(shí)分配本課程計(jì)劃課時(shí)48，其中理論授課40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。教學(xué)課時(shí)分配表章次課時(shí)分配（學(xué)時(shí)）授課實(shí)驗(yàn)課外討論備注第一章光電信息實(shí)驗(yàn)的預(yù)備知識(shí)42第二章光電傳感器原理與變換電路實(shí)驗(yàn)628第三章線陣COD傳感器原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)624第四章面陣CCD圖像傳感器實(shí)驗(yàn)623第五章光的衍射與干涉實(shí)驗(yàn)622第六章光電檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)44合計(jì)3216總授課學(xué)時(shí)數(shù)48五、實(shí)踐環(huán)節(jié)安排實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證、鞏固課堂所學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，進(jìn)一步提高學(xué)生的分析問題解決問題的能力?；疽螅好看螌?shí)驗(yàn)課前，學(xué)生應(yīng)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)，擬定實(shí)驗(yàn)步驟，并認(rèn)真復(fù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的理論。實(shí)驗(yàn)過程中嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)規(guī)程操作。愛護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。實(shí)驗(yàn)完成后要寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，其內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和計(jì)算，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題的分析討論，對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的建議等。實(shí)驗(yàn)報(bào)告一律用規(guī)定的格式書寫。本課程實(shí)驗(yàn)共8學(xué)時(shí)4個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)具體內(nèi)容如下。實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配表實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)1.光