光强检测仪参赛论文

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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xxx14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:Thelightdetectorwithphotoresistor5506asatestelementwithdoublebridgeasatestcircuitwithavoltagecomparatordrivesfo

2、urLEDsdisplaybrightnessintensity,usingADC0809chiptodoanalog-digitalconversion,calculatedbythemicrocontrolleranddrives12864LCDdisplayaccurateluminancevalues.Keyword:PhotoresistorVoltagecomparatorADC0809MCU141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

3、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10141.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

4、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。14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2.2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

5、。2.2.2模拟电路显示部分14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为光敏电阻，R1=R2=10KΩ，输出电压U1=R1-R3R1+R3Vcc，模数转换后数字量n=256∗R1-R3R1+R3，得到光敏电阻阻值R3与256+n256-n成正比，查资料得到部分光源的亮度值：太阳：1.5E+5cd/㎡日光灯：(5—1

6、0)E+1cd/㎡月光（满月）：2.5E-1cd/㎡黑白电视机荧光屏：120cd/㎡彩色电视机荧光屏：80cd/㎡最后确定光亮度的表达式L=43*256+n256-n(n为模数转换后数字量)最后确定测量光亮度的量程为50cd/m2-1000cd/m2。4.程序设计用定时器中断INT0产生频率为500K的脉冲，作为ADC0809的CLK14，当单片机记录200组数字量时取平均值，计算光亮度值，驱动12864液晶屏显示。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

7、平均值，计算出光亮度值并显示是否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。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。14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﹒机械工业出版社14附录1元器件明细表元器件数量光敏电阻550621.2K电阻42K电阻210K电阻410K可调电阻4发光二极管4LM3241ADC08091单片机系统板112864液晶114附录2电路原理图1