基于单片机数显照度计的设计

发布时间：2017-09-25 18:05

  本文关键词：基于单片机数显照度计的设计

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【摘要】：在摄影领域、医疗卫生领域以及工程生产等领域里,照度的测量及应用越来越热门。照度计的测量精度已经不再是最主要的部分,在其它的方面对照度计的硬件上的智能化和功能的多样化也提出了更高的要求。因此,如何利用现有的硬件条件,设计出功能更多,便于携带,成本更低的照度测量装置已经成为当今光度测量领域的研究热点。根据国内外在照度领域的研究现状和未来的发展趋势,本文完成了一种基于单片机的照度测量系统。系统由光电池传感器、前置放大电路和模数转换电路、单片机核心板、按键电路和显示电路等部分组成,并利用Keil软件对量程切换模块、按键模块、模数转换模块、显示模块进行了编程和仿真。完成了光电信号的采集和转换,信号的放大、量程切换、按键控制和模数转换。通过测试,该系统的照度测量范围在10 lx-2000 lx之间,精度为1lx,相对误差控制在10%以内。实现了照度值锁定功能、量程转换功能和光照强度峰值的测量功能。
【关键词】：照度计 51单片机 光电转换 硅光电池
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH74
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景及研究意义8-9
• 1.2 照度计技术国内外研究状况及发展趋势9-12
• 1.3 主要研究内容12-14
• 第2章 照度计理论基础和工作原理14-25
• 2.1 相关光学量概述14-15
• 2.2 照度的测量方法15-16
• 2.3 照度的基本标准16-17
• 2.4 照度计探头的构成及修正17-22
• 2.4.1 照度计光度头的构成17-18
• 2.4.2 光电探测器特性18-20
• 2.4.3 V(λ)修正器20-21
• 2.4.4 余弦修正器21-22
• 2.5 光电二极管基本特性及误差分析22-24
• 2.5.1 光谱响应度22-24
• 2.5.2 温度特性24
• 2.6 本章小结24-25
• 第3章 照度计的硬件设计25-43
• 3.1 照度计硬件设计方案25
• 3.2 光探测器的选择及特性25-29
• 3.3 运放的选择及特性29-30
• 3.4 前置放大电路30-34
• 3.4.1 前置放大电路的设计方案30-31
• 3.4.2 光电信号的电流电压变换31-33
• 3.4.3 二级放大电路33-34
• 3.4.4 电压跟随器电路34
• 3.5 量程转换电路的设计34-36
• 3.6 模数转换电路的设计36-38
• 3.6.1 A/D转换芯片选择及特性36-38
• 3.6.2 A/D转换电路设计38
• 3.7 液晶显示模块38-39
• 3.7.1 液晶模块选型38-39
• 3.7.2 液晶模块接口电路39
• 3.8 键盘接口模块39-40
• 3.9 串行通信接口的设计40-41
• 3.10 电源供电电路41-42
• 3.11 本章小结42-43
• 第4章 照度计的软件设计43-51
• 4.1 程序整体设计方案43-44
• 4.2 量程转换控制的设计44-45
• 4.3 模数转换控制的设计45-47
• 4.4 按键中断子程序的设计47-48
• 4.5 串行口中断子程序的设计48-49
• 4.6 线性标度变换的实现49-50
• 4.7 本章小结50-51
• 第5章 照度计的标定与调试51-56
• 5.1 传感器的标定51-53
• 5.2 照度计的硬件调试53
• 5.3 照度计的整体调试53-55
• 5.4 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-62
• 附录62-65
• 致谢65-66
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文66-67

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本文编号：918780