1。2开发背景
在近几年中,光照强度的检测越来越受到重视,随着各种技术的发展人们对生产的产品的质量和工艺流程有了更加严格的要求,特别是在医药生产行业光照是一个非常重要的环境条件。在工业领域,例如各种照明灯具设备的质量需要由精密的光照检测仪来测量。在这些物理量中光照强度的测量是最容易实现的,而且随着这些年来微型计算机的芯片技术越来越成熟,电子技术也日趋完善,各种仪器也向着智能化和低成本转变,光照强度的检测仪器也紧跟着这一潮流。越来越多的仪器也不再仅仅被应用于工业生产中,它们也出现在了我们平时的生活中。在这样的趋势之下,很多的高科技产品已经充满了我们的生活。在丰富了我们生活同时,有许多的仪器仪表也方便了我们的日常。照度仪都是由锗光电池作为仪器的探头,接受了光照以后会产生不同大小的电流,之后再通过直流放大和数模转换成数字信号显示在仪器上。这一仪器很早就在美国被研发出来,在国内也被广泛应用于各种生产中尤其是在工业领域。但是市场上的照度仪虽然品种很多不同精确度的照度仪也层出不穷,可是普遍来说仪器的价格比较高,对那些低成本的场合并没有必要使用这些昂贵的仪器。这次设计就是为了设计一个低成本的且带有一定智能化的光照强度检测装置,使其能够应用于农业生产生活等对光照强度有一定要求的场所。
第2章 硬件设计
2。1设计任务
本课题是基于单片机设计一个光照强度系统,本系统是以单片机为主,扩展必要的外围电路,实现对光照强度的检测功能。本系统由直流电源模块,光照检测模块,模数转换模块,信号判断与处理模块,显示模块构成。外部由数码管来自优W尔Y论W文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520,18766 ,三极管,指示灯等组成。能实现对光照强度的检测功能。
2。2设计方案
本设计方案采用光敏电阻接受光照,利用其阻值随光照而变化的特性产生不同的电压,并将电压输送到模数转换模块中,在模数转换模块中使用ADC0804芯片将模拟量转化为数字量输出。将得出的数字信号输出给STC89C52单片机,通过STC89C52单片机的编程处理将得到的数值显示到数码管上。
图 2-1系统设计
在探测电路中采用光敏电阻作为传感器,STC89C52作为主控芯片能够使该系统具有较好的稳定性和抗干扰能力且能保证有较高的灵敏度。虽然检测结果会有少许误差,但是本设计所需电路元件较为常见,电路结构较为简单,成本造价低廉,性能稳定,能够以最高的性价比完成检测任务,故本设计采用此方案。
第3章 系统硬件
3。1单片机
现代集成电路技术不断进步,各种电子产品不断推出,而单片机就是最典型的代表,1970年研制出微处理器后,单片的微型计算机也随之产生。单片机全称为“单片微型计算机”,是一种芯片级微型计算机,单片机发展到现在,增加扩展了多种控制功能,如计数器捕获、脉宽调制、模数转换等内容,自从1976年Intel公司的首个单片微型计算机问世并且在全球得到了巨大的成功,各地的公司都开始发展研制自己的单片机系列。论文网
目前单片机的种类有很多, 其中80c52单片机就是在二十世纪八十年代初发展起来的,虽然说它功能得到了大大加强,但它依然只是八位的单片机,不过80C51系列的类型更加全面丰富,它的软件资料也在不断增加完善。近年来,随着ARM处理器的发展,ARM处理器在全世界范围内得到了广泛应用应用的主流已慢慢转向32位的RISC嵌入式处理器。另一方面,在IT技术不断成熟的今天,32位架构的设计已经被越来越多的设计师采用,这样的设计不但能提升性能并且能缩短上市时间,降低同成本条件下的系统功耗 。但在目前八位的MCU仍旧是主流。因为最初大部分单片机只有八位和十六位并不具备太多性能冗余的MCU,单片机的处理功能被技术问题所限制,因而在软件开发过程中只能使用汇编语言。虽然在之前尝试过使用通过编译器将高级计算机语言转换成相应的机器语言来执行,但是由于编译器的限制和额外成本开销比较大,且在处理裕度等问题上暂不能提供有效的解决办法故其运行效率很低,不能再工业生产领域大力推广。在科学技术不断进步的今天,我们已经有能力将MCU的性能提高到操作所需的规模,C编译器的效率也能够得到大幅度优化,使用高级语言编写单片机程序已经成为现代的趋势,不同种类的c编译器也被相继研制出来。故本次设计将以C语言为主编写程序。