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1、首届测控挑战杯参赛论文题目名称：光强检测仪参赛队员：测控技术与仪器 1004 班 xxx1摘要： 本光强检测仪用光敏电阻 5506 作为测试元件，用双臂电桥作为测试电路，用电压比较器驱动四个发光二极管显示光亮度强弱，用 ADC0809 芯片做模数转换，经单片机计算并驱动 12864 液晶显示准确的光亮度值。关键词： 光敏电阻 电压比较器 ADC0809 单片机Summary: The light detector with photoresistor 5506 as a test element with double bridge as a test circuit with a volta
2、ge comparator drives four LEDs display brightness intensity, using ADC0809 chip to do analog-digital conversion, calculated by the microcontroller and drives 12864 LCD display accurate luminance values.Keyword: Photoresistor Voltage comparator ADC0809 MCU21 方案论证与比较 .31.1 测试元件选择 .31.2 测试电路选择 .31.3 显示
3、电路选择 .32 系统设计 .32.1 总体设计 .32.2 电路设计 .42.2.1 测试电路 .42.2.2 模拟电路显示部分 .43 理论分析与计算 .54 程序设计 .55 调试方案与测试结果 .6参考文献： .7附录 1：元器件明细表 .8附录 2：电路原理图 .9附录 3：程序清单 .1031.方案论证与比较1.1 测试元件选择测试元件有光敏二极管、光敏三极管、光敏电阻，由于光敏电阻有可靠性好、灵敏度高、反应速度快、光谱特性好的优点，所以选择光敏电阻。1.2 测试电路选择测试电路有直接分压式、单臂电桥、双臂电桥。双臂电桥的灵敏度比单臂电桥提高一倍，同时非线性误差比单臂电桥小，所以选
4、择双臂电桥。1.3 显示电路选择方案一：数字电路驱动数码管显示；方案二：用电压比较器驱动发光二极管显示；方案三：单片机驱动液晶屏显示；由于数字电路驱动数码管显示的电路过于复杂，容易出错，所以选择发光二极管显示和液晶屏显示。2.系统设计2.1 总体设计由光敏电阻 5506 组成双臂电桥，形成测试电路。通过电压比较器 LM324 将电压分为五个档位，由发光二极管显示当前光亮度强弱。通过芯片 ADC0809 将模拟信号转换为数字信号，经 51 单片机计算，驱动 12864 液晶屏显示当前光亮度准确值。42.2 电路设计2.2.1 测试电路在光强的作用下，光敏电阻的阻值会发生变化，通过双臂电桥，通过分
5、压作用可将对光敏电阻阻值的测量转化为电压的测量，将两臂形成的电压差，输出到下一环节。2.2.2 模拟电路显示部分 123UDLMAinputVCGNKR0es5PHOT67B光敏电阻 电压比较器 发光二极管显示ADC0809 单片机 液晶显示器 光5图 a 图 b选择的电位器阻值为 10K，做了 4 个比较器，图 a 作为比较电压为 3V 和 4V 的电压比较器，图 b 作为比较电压为 1V 和 2V 的电压比较器。3.理论分析与计算液晶屏显示是由 ADC0809 模数转换，单片机驱动显示的，若显示准确的光亮度值必须计算出光敏电阻与模数转换后数字量 n 的关系。如右图所示，R2、R3 为光敏电
6、阻，R1=R2=10K，输出电压U1= ，模数转换后数字量131+3n=256 ，得到光敏电阻阻值 R3131+3与 成正比，256+256查资料得到部分光源的亮度值：太阳：1.5E+5 cd/日光灯：(510)E+1 cd/月光（满月）：2.5E-1 cd/黑白电视机荧光屏：120 cd/彩色电视机荧光屏：80 cd/最后确定光亮度的表达式 L= (n 为模数转换后数字量)43256+256最后确定测量光亮度的量程为 50cd/ -1000cd/ 。2 24.程序设计VC10KR光3GNDiput6用定时器中断 INT0 产生频率为 500K 的脉冲，作为 ADC0809 的CLK，当单片机
7、记录 200 组数字量时取平均值，计算光亮度值，驱动12864 液晶屏显示。5.调试方案与测试结果调节电位器，使发光二极管显示光亮度为弱、正常、亮、很亮。开始启动定时器中断 INT0，使其产生频率为 500K 的脉冲，供 ADC0809 使用初始化 12864 液晶查看单片机是否记录 200 组 ADC0809提供的数字信号取平均值，计算出光亮度值并显示是否7本光强检测仪的发光二极管可以显示光亮度的强弱，液晶屏可以显示光亮度值。当电源电压有变化或温度变化较大时，需重新调节电位器电阻，改变参考电压；编写程序中计算公式的参数。参考文献：谭浩强C 程序设计清华大学出版社严忠豪非电量电测技术机械工业出
8、版社8附录 1 元器件明细表元器件 数量光敏电阻 5506 21.2K 电阻 42K 电阻 210K 电阻 410K 可调电阻 4发光二极管 4LM324 1ADC0809 1单片机系统板 112864 液晶 19附录 2 电路原理图 VC510KR光34GNDUALM67B8inputesPHOT10附录 3 程序清单#include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit rs=P24;sbit rw=P25;sbit E=P26;sbit psb=P27;sbit cp=P20;sbit ST=
9、P30;sbit OE=P31;sbit EOC=P32;uchar table=亮度值：;uchar table1=cd/m2;uchar table2=0,0,0,0;uchar table3=Over range;uchar table4=on work ;uint a1,b1;timer0()interrupt 1 using 1TH0=255;TL0=250;cp=!cp;void write_12864com(uchar com);void write_12864dat(uchar dat);void initinal(void);void display(void);void d
10、isplay1(void);void display2(void);void display3(void);void display4(void);void delay_50us (uint t) uchar j;for(;t0;t-)for(j=19;j0;j-);11void delay_50ms (uint t)uchar j;for(;t0;t-)for(j=6245;j0;j-);main()TMOD=0x01;TH0=255;TL0=250;EA=1;ET0=1;TR0=1;cp=1;a1=0;b1=0;initinal();display();table20=48;table21
11、=48;table22=48;table23=49;display2();display1();ST=0;while(1) ST=1; ST=0; while(EOC=0)OE=1;b1=P1+b1;OE=0;a1+;if(a1=200)b1=b1/200;if(b1235)table23=63;table22=63;table21=63;12table20=63;display2();display3(); elseb1=(b1+254)*43/(254-b1);table23=b1%10+48;table22=b1%100/10+48;table21=b1%1000/100+48;table20=b1/1000+48;display2();display4(); b1=0;a1=0;void write_12864com(uchar com)rw=0;rs=0;delay_50us (1);P0=com;E=1;delay_50us (10);E=0;delay_50us (2);void w
