基于单片机的迈克尔逊干涉仪自动检测装置设计开题报告

1. 研究目的与意义

1.1 系统开发的背景

迈克尔逊干涉仪是光学仪器中最常见的一种，原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来，这两束光从而能够发生干涉。干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长长度以及折射率来实现，从而能够形成不同的干涉图样。

该实验作为经典物理实验，在大多数高校物理实验课都占有一席之地，实验采集的数据主要有两个：手动转动造成的动镜的移动距离，因动镜移动导致的干涉条纹变化环数。但由于数据实验所采集的数据数值很大，耗时较长，在操作不熟练或精神不集中的情况下都会导致数据错误，使得实验让同学觉得难度很高。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要内容：
1. 基于单片机的自动检测装置工作原理及其控制系统的发展概况；
2.分析基于单片机的迈克尔逊干涉仪自动检测装置工作原理及其对控制系统的要求；
3.根据要求用单片机对其进行控制，要求完成：
 1）控制系统接线图；
 2）控制系统工作原理的阐述；
3）控制系统的流程图。
 2.2 预期目标：
当每一次明暗条纹变化，将转换为一个电脉冲信号，通过利用光敏电阻采集的光信号,即干涉条纹明暗变化转换成相应的电脉冲信号,由单片机采集信号记录并显示到液晶显示屏上;并且将连接在迈克尔逊干涉仪微调手轮上的角位移编码器的计数脉冲传入单片机,由单片机对数据进行计算处理。同时可以利用按键实现数码管的自动清零功能,通过程序设计使相应数据显示在液晶显示屏上,包括干涉条纹数目、动镜移动距离和所计算的波长。至此,迈克尔逊干涉实验完成。 

3. 研究的方法与步骤

3.1 方案论证：

4. 参考文献

[1] 单片机原理及应用，张洪润，孙悦等著.清华大学出版社.2008

[2] 单片机应用技术，吴国经主编.中国电力出版社.2004

[3] 基于单片机的智能系统设计与实现，沈红卫著.电子工业出版社.2005

5. 计划与进度安排

（1）2022.3.5—2022.3.18 查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.3.19—2022.4.1 硬件功能分析，熟悉mcs-51系统指令及编程语言；

（3）2022.4.2—2022.4.15 设计电路原理图；