一种万用答题卡光电检测装置的制作方法

本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种万用答题卡光电检测装置。

背景技术：

万用答题卡是近几年来最新研制的可重复使用的答题卡，该卡在学生做练习试卷时可重复使用，大大降低了答题卡的使用成本，减轻了学生的经济负担，对环保和节能减排有非常重要的意义，因此有巨大的市场潜力。

万用答题卡在使用过程中最让用户担心的是读卡的准确度。答题卡的读卡原理就是与光的反射和透射有关，在整张答题卡反射和透射一致的情况下，卡上涂过的地方反射率和透射率较低，所以确保卡的反射和透射率一致是万用卡生产过程中重要的工艺，在万用答题卡的生产过程中为控制卡生产的质量，须检测卡对读卡光的反射率和透射率，本文就是研制一种便携式的装置，检测卡对读卡光的反射率和透射率。

技术实现要素：

本发明的目的是为了完成答题卡对光的透射率、反射率测量，设计了一种万用答题卡光电检测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

万用答题卡光电检测装置由检测光电头、光电转换电路，单片机与A/D转换电路、显示电路接口及电源电路等部分构成。由光电头将万用卡的反射光强度和透射光强度转换成电压信号，在单片机控制下通过模-数转换，将这些电压信号转化成数字信号，并换算成相对反射率、透射率输入LED数码管显示出来。

所述的A/D转换电路，用89C2051CPU控制A/D转换芯片MAX118，该A/D芯片是8位8通道的模数转换芯片，转换速度快、功耗低、精度高、易于接口。

所述的显示接口电路由单片机89C2051控制4位数码管动态显示。数码管为共阳接法，经4个9012PNP型三极管驱动，控制4位数码管的阳极。

本发明的有益效果是：

手持式万用答题卡装置既做到了满足便携式要求，方便纸卡插入测量，又包含了反射光与透射光的测量光路及光电转换电路。该装置测量的万用卡反射率与透射率是相对值，数据准确稳定。在实际使用中取得良好的效果，有非常好的实际应用价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是测量系统框图。

图2是反射率测量光路。

图3是透射率测量光路。

其中，1-发射LED L1，2-接受LED N1，3-发射LED L2，4-答题卡，5-发射LED L3，6-接受LED N4。

具体实施方式

如图1所示，万用答题卡光电检测装置由检测光电头设计、光电转换电路，单片机与A/D转换电路、显示电路接口及电源电路等部分构成。要求4位数码显示器能显示反射率与透射率；要求该装置能方便测量，做成手持式，所以要设计相应的光电头，既能测量反射率又能测量透射率；要求该装置具备标定功能，对不同类型的答题卡标定后能够正常使用；要求装置具备较高精度，同时设置质量不合格报警功能。由光电头将万用卡的反射光强度和透射光强度转换成电压信号，在单片机控制下通过模-数转换，将这些电压信号转化成数字信号，并换算成相对反射率、透射率输入LED数码管显示出来。

如图2所示，为测量万用答题卡光的反射率光路，两个发射LED发出光经过答题卡的反射后被接收LED接收传入主机，经过处理后在显示屏上显示实验数据。

如图3所示，为测量万用答题卡光的透射率光路，将答题卡放在本装置光电头中，发射LED L3发射光透过答题卡被接收LED N2接收，经过一系列信号处理、转换，在显示器上得到透射率数据。

为光电转换电路，其中L1、L2为两个发射二极管，N1为接收二极管，这一组红外光的收发用于测量万用答题卡的反射率。端口P1接入A/D转换电路。该电路中，卡纸的反射光越强，N1的阻抗越小，端口P1的电位越高。没有反射时，P1的电位接近于0。图中R6为限流电阻，W1为精密电位器用于调节P1端口电位。L3为发射二极管，N2为接收二极管，这一对红外光的收发用于测量万用答题卡的透射率。端口P2接入A/D转换电路。该电路中，卡纸的透射光越强，N2的阻抗越小，端口P2的电位越高。没有透射时，P2的电位接近于+5V。图中R7为限流电阻，电阻R8、精密电位器W2用于调节P2端口电位。

为A/D转换电路，用89C2051CPU控制A/D转换芯片MAX118，该A/D芯片是8位8通道的模数转换芯片，转换速度快、功耗低、精度高、易于接口。电路中的P1、P2接收来自光电转换电路端口P1、P2的信号，将这两个信号读入89C2051后，由串口(端口S0、S1)输出显示。MAX118中A2、A1、A0三脚用于选择模拟输入通道，当其值为000时，选择P1通道，为001时选择P2通道，故图中A1、A2接地，A0接单片机的P3.7口线。A/D转换结果由单片机的P1口读入，用串口(波特率为9600)送入显示单片机的串口。

为显示接口电路。由单片机89C2051控制4位数码管动态显示。数码管为共阳接法，分别由单片机的P3.2、P3.3、P3.4、P3.5，经4个9012PNP型三极管驱动，控制4位数码管的阳极。单片机的串口(端口S1、S0)读取串口(端口S0、S1)输入的反射率和透射率数据，送至数码管显示出来。