传感器课程设计题目

传感器课程设计题目及要求

每位学生从以下十个设计题目当中选择其中一个题目，独立完成课题既定要求。原则上每班学生所选单个题目的人数不得超过五人。本学期第18周周五（1月8日）之前，上交课程设计电子版以及纸质打印版各一份。

总体目标：

1. 完成设计报告、项目开发报告、说明书等；

2. 成果分享；

3. 锻炼学生自学能力和灵活运用所学知识的能力，写作能力和口头表达能力。

总体要求：

设计报告字数不少于3000字，采用统一的格式，毕业论文的结构，包括封面、目录、正文、参考文献、附录等环节。文档、图、表、注释等格式也要按照毕业论文的要求排版。

题目一、教室日光灯控制系统设计

某学院为节约用电，拟在教室里安装传感器。当教室里有人时，日光灯就亮，当无人的时候，经过几分钟，灯熄灭。在白天光线很亮的情况下，即使教室中有人，日光灯也不亮。请按要求设计一个可行方案，完成设计报告，报告包括3大段落：a．“必要性”；b．“可行性”（主要谈传感器）；c．如何实现这个设想的具体方案。

要求：

（1） 在报告中给出选用器件的型号。

（2） 在报告中画出该“日光灯控制系统”的安装立体图（以这门课的上课教室为例）。包括：教室顶部的传感器、日光灯、课桌、学生等，应使阅读报告人能看得懂你的设想，特别应标出传感器在图上的安装位置。

（3） 在报告中画出该“日光灯控制系统”的系统原理框图(包括控制单元（如

单片机、ARM等）、所用的传感器、强电控制电路等）。

（4） 在报告后给出参考文献。

题目二、感应水龙头的设计

某卫生洁具公司打算开发一个用于医院门诊部、给医生和就诊病人使用的“感应式水龙头”。

1.请先按以下给出提示分析“感应式水龙头”的原理。

1）当使用者的手靠近该“感应式水龙头”的出水口时，它就______，而人经过时无反应。为实现上述功能，你选用经济、体积小的______传感器，该传感器应安装在水龙头的______位置，属于______（接触/非接触）式测量。

2）为节约用水，水龙头在______（30/3/0.3）s后自动______。为实现上述功能，你选用______（整形/延时/放大）电路来达到目的。

3）水龙头的出水和断水使用______（放大器/显示器/电磁阀门）来控制。

4）该日夜工作的“感应式水龙头”的电源应为______（9V干电池/380V/220V/1000V）为宜。

5）设计该“感应式水龙头”时，特别应注意防止______（雷击/受潮/振动）。

6）你认为参考该“感应式水龙头”的原理，还可以用于什么场合？

2.根据以上要求和分析，给公司领导写一份项目开发报告，报告包括如下内容： a.你的动机和设想；b.如何实现这个设想；c.系统的工作原理和工作过程。 要求：

（1） 在报告中给出选用器件的型号。

（2） 在报告中画出该“感应式水龙头”的正视图或侧视图，包括外型、传感器、显示电源的LED、人的手等应使阅读报告人能看得懂你的设想。

（3） 在报告中画出该“测控系统”的系统原理框图(应包括传感器、信号处理电路、控制电路、执行机构（以上均须写出具体名称）、显示器、电源等。）。

（4） 在报告后给出参考文献

题目三、大厦火灾报警系统的设计

由于高层建筑都有建筑高度高、建筑面积大、用电设备多、供电要求高、人

员集中等特点，这些都给建筑的防火提出了很高的要求，现请为某高楼，设计一个火灾报警系统的可行性方案，当接收到火灾探测器、手动报警按钮或其他触发器件发送来的火灾信号时，能发出声光报警信号，记录时间、地点等，并输出控制其他消防设备的指令信号，组成自动灭火系统。完成设计报告。

报告包括如下内容：

a.你的动机和设想；b.如何实现这个设想；c.系统的工作原理和工作过程。 要求：

（1） 在报告中给出选用器件的型号、简图。

（2） 在报告中画出该“火灾报警系统”的安装图，包括楼的结构、传感器的安装等，应使阅读报告人能看得懂你的设想。

（3） 在报告中画出该“火灾报警系统”的系统原理框图 (应包括传感器、控制电路、执行机构（以上均须写出具体名称）、电源等）。

（4） 在报告后给出参考文献。

题目四、自行车车速仪的设计

工业或汽车中经常需要测量运动部件的转速、直线速度及累计行程等参数，现以大家比较熟悉的自行车的车速及累计公里数测量为例，来了解其他运动机构的类似原理。

要求在自行车的适当位置安装一套传感器及有关电路，使之能显示出车速及累计公里数，当车速未达到设定值时绿色LED闪亮，提示运动员加速；当累计公里数达到设定值时，红色LED闪亮、喇叭响，提示运动员停下休息，计数器同时复位，为下一个行程做准备。

请按要求设计一个可行方案，报告包括3大段落：a．“必要性”；b．“可行性”（主要谈传感器）；c．如何实现这个设想的具体方案。

要求：

（1） 在报告中给出选用器件的型号。

（2） 在报告中画出传感器及显示器在自行车上的安装简图。包括：自行车、传感器、显示器等，应使阅读报告人能看得懂你的设想，特别应标出传感器在图上的安装位置。

（3） 在报告中画出测控原理框图(包括所用的传感器、显示电路等）。

（4） 在报告后给出参考文献

题目五、汽车倒车雷达的设计

汽车倒车雷达对于躲避后方障碍物避免发生碰撞是很好的警示设备，请你设计一款倒车雷达，摆放在仪表台上的显示屏随时显示车后物体的距离，根据距离远近的不同有不同的声音提示功能，一旦进入危险距离范围内，语言提示用急促的声音告诉你“停车”。完成设计报告，报告内容包括： a.你的动机和设想；b.如何实现这个设想；c.系统的工作原理和工作过程。

要求：

（1） 在报告中给出选用器件的型号。

（2） 在报告中画出画出汽车和传感器的安装位置。

（3） 在报告中画出该“测控系统”的系统原理框图(应包括传感器、信号处理电路、显示等（以上均须写出具体名称））。

（4） 在报告后给出参考文献。

题目六、煤气报警器的设计

一氧化碳是个“沉默的杀手”，为了避免一氧化碳带来的伤害，需要在家中安装一氧化碳报警器，当室内煤气浓度超标时，可发出声光报警，同时伴有数字显示，自动开启排风扇，把燃气排出室外。

请按要求设计一个可行方案，完成报告，报告包括3大段落：a．“必要性”；b．“可行性”（主要谈传感器）；c．如何实现这个设想的具体方案。

要求：

（1） 在报告中给出选用器件的型号；

（2） 在报告中画出测试仪的原理框图(包括所用的传感器、显示电路等）；

（3） 画出测量一氧化碳的传感器简图；

（4） 画出测试仪的外形图；

（5） 在报告后给出参考文献。

题目七、酒后驾车测试仪的设计

酒后驾车易出事故，但判定驾驶员是否喝酒过量带有较大的主观因素，请你利用学过的知识，设计一台便携式、交通警察使用的酒后驾车测试仪。

总体思路：让被怀疑酒后驾车的驾驶员对准探头（内部装有多种传感器）呼三口气，用一排发光二极管指示呼气量的大小（呼气量越大，点亮的LED越多）。当呼气量达到允许值之后，“呼气确认”LED亮，酒精蒸汽含量数码管指示出三次呼气的酒精蒸汽含量的平均百分比，如果呼气量不够，则提示重新呼气，当酒精含量超标时，LED闪亮，蜂鸣器发出报警声。

根据以上设计思路，完成设计报告，报告包括3大段落：a．“必要性”；b．“可行性”（主要谈传感器）；c．如何实现这个设想的具体方案。要求如下：

（1） 画出你构思中的便携式酒后驾车测试仪的外形图，包括一根带电缆的探头以及主机盒。在主机盒的面板上画出相应显示及按钮等。

（2） 在报告中给出选用器件的型号

（3） 画出测量呼气流量的传感器简图

（4） 画出测量酒精蒸汽含量的传感器简图

（5） 画出测试仪的原理框图，并说明工作原理。

（6） 在报告后给出参考文献。

题目八、粮食水分测试仪的设计

粮食部门在收购、存储谷物、菜籽等时，需测定这些粮食、种子的干燥程度，以防霉变，请你设计一台粮食水分测试仪，能显示在标准质量（100g）条件下粮食的含水量（一般在10％～20％）；能进行粮食品种的选择（能输入不同的纠正系数）；粮食易于倒入倒出等。

完成项目设计报告，报告包括3大段落：a．“必要性”；b．“可行性”（主要谈传感器）；c．如何实现这个设想的具体方案。

要求：

（1） 在报告中给出选用器件的型号。

（2） 请画出传感器结构简图、外形图。

（3） 在报告中画出测试原理框图(包括所用的传感器、显示电路等）。

（4） 在报告后给出参考文献。

题目九、手持便携式体温计的设计

现某公司打算开发一个用于机场给所有登机旅客测量体温的手持便携式“快速体温计”。

（1）现请你根据以下提示分析该体温计的原理及要求，并完成报告。报告内容包括： a.你的动机和设想；b.如何实现这个设想；c.系统的工作原理和工作过程。

1）该体温计应属于______（接触/非接触）式测量；你觉得完成测量的时间约为______（10s / 1s /0.1s）较为可行。

2）选择合适的传感器；

3）显示器面板应采用以下几种形式中的______ ℃型较为合理。（ 8.88 / 88.8 / 88.88）

4）为了省电，显示器采用______ （LCD/LED）为宜。

5）报警元件应为______（8寸低音喇叭 / 压电喇叭）较为合理。

6）画出该测量系统的系统原理框图（包括传感器、信号处理电路、显示器等）。

7）画出该体温计的外观图、传感器的安装位置、显示器的位置等

8）在报告后给出参考文献。

题目十、LED 显示牌的设计

某住宅小区拟在大门内设置一个宽3m、高2m、的大型LED 显示牌，支架高2.5 米（以免碰头）。欲显示的内容为：1）年、月、日；2）时间；3）气温（-30°C+50°C；4）空气相对湿度（0~100%；5）风速0.01m/s~100m/s）；6）噪声（10dB~100dB）。 完成项目设计报告，报告内容包括： a.你的动机和设想；b.如何实现这个设想；c.系统的工作原理和工作过程。

1）画出该大型LED 显示牌的外形侧视图（从前方45 度角度看过去并包括支架、5 组数码管、单位等。数码管用恰当数量的8 字表示）；

2）选择合适的传感器测量气温、空气相对湿度、风速、噪声。

3）画出该测量系统的系统原理框图(应包括传感器、信号处理电路、控制电路、

执行机构（以上均须写出具体名称）、显示器、电源等。）

4）在报告后给出参考文献。