智能型照度测试仪.doc

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1、目录前言第1章概述11.1设计背景及意义11.2照度计发展方向21.3本论文的研究内容及结构安排3第2章方案选择与基本理论42.1方案一42.2方案二52.3光传感器电特性52.4光照强度7第3章系统硬件电路设计83.1信号采集电路83.2前级信号放大电路93.3模数转换电路103.4数据处理电路133.5显示电路14第4章软件设计174.1单片机程序编制的方法介绍174.2软件编程的实现184.3A/D转换子程序194.4中断服务子程序204.5数据处理子程序204.6显示子程序21第5章仿真调试225.1调试平台225.2零输入电压调试235.3最大输入电

2、压调试245.4自制照度计定标24第6章总结与设计心得26参考文献27致谢29附录1硬件程序30附录2各种场所标准参考表36附录3总电路图38前言随着数字技术的发展，模拟技术的缺陷日益明显，数字仪器取代模拟仪器已经成为电子仪器的发展趋势。并且在医学研究方面和农业养殖方面，照度仪的用处越来越大。在照度测量方面，一般照度仪精确度很低，读数不方便且误差较大，已经逐渐被淘汰。而数字照度仪集读数方便、迅速、精确度高等特点于一体，优势明显，成为实验室乃至市场的首选。国外数字照度仪的发展已经有好多年的历史，而且许多企业在生产照度仪。例如德国的testo540。照度仪适合人眼

3、光谱的传感器具有读数锁定功能，便于读数，显示最大/最小值。还有各种特殊功，特殊环境下用的照度仪，如水下照度仪，顾名思义就是在水下使用的照度仪；另外紫外线照度仪，可测量220到270纳米，可用于卫生、医疗、化工、电子、航天等行业。现在数字照度仪正在向着分辨率高、小巧便捷、反应迅速的方向发展。数字照度仪在国内的发展起步虽然比较晚，但是发展速度非常迅猛。例如广州宏诚集团电子科技有限公司、陕西华夏亨通电子科技有限公司等产的照度仪就可以和技术先进国家的照度仪相媲美。精美的光度测量、折叠式设计、方便携带等都是国内照度仪的优点。但是市场上的常用的照度仪，动辄几千元，对于要求

4、不高的小用户话费的确太高。故做此简易照度仪，仅利用光敏电阻、AT89C51和LED共阳极数码管等少量元器件，花费不过几十元，但读数迅速、方便，制作简单，原理易懂。第1章概述1.1设计背景及意义　照度与人们的生活有着密切的关系。在一些特定场合充足的光照，可防止人们免遭意外事故的发生。反之，过暗的光线可引起人体疲劳的程度远远超过眼睛的本身。因此，不适或较差的照明条件是造成事故和疲劳的主要原因之一。现有统计资料表明，在所有职业劳动的事故中约有30%是直接或间接因光线不足所造成的。对体育场（馆）的光照要求是非常严格的，光照过强或过暗都会影响比赛的效果[22]。　　那么

5、，人们居住的室内对照度的卫生学要求是如何呢？照度是在卫生学中一项十分重要的指标。光是指能引起人眼睛光亮感觉的电磁辐射，当光线进入眼睛后可产生的知觉称为视觉。人们所见的光是指可见光，其波长范围在380～760nm（纳米）之间。　　目前采光可分为自然采光和人工光源两大类。自然采光是指室内和地区的天然照度，有直接的日光照散射光和周围物体的反射光，常用采光系数和自然照度表示。而采光系数是指采光口的有效面积与室内地面面积之比。一般住宅的采光系数在1/5～1/15之间，居住面积比在1/8～1/10之间（窗面积/室内地面面积）。自然照度系数是用于评价自然光的照度水平。它是反

6、映室内的和同时从室外来的光照射关系。也反映出当地光气候（自然光能源和气候的阳光照度指标的总和）。为保障人们在适宜的光照下生活，我国制定了有关室内（包括公共场所）照度的卫生标准。如在公共场所商场（店）的照度卫生标准≥100Lx；图书馆、博物馆、美术馆、展览馆台面照度的卫生标准≥100Lx；公共浴室照度卫生标准≥50Lx；浴室（淋、池、盆浴）≥30Lx，桑那浴室≥30Lx.国外有关室内照度的标准，如德国推荐几种额定光强，办公室包括文书工作区为300Lx，打字，绘图工作为750Lx；在工厂，生产线上的视觉工作的照度要求为1000Lx；酒店、公共房间为200Lx；接待

7、点、出纳柜为200Lx；商店的橱窗为1500～2000Lx；医院病房为150～200Lx，紧急治疗区为500Lx；学校、教室为400～700Lx；食堂、室内健身房为300Lx等。　　对于照度大小的测量方法，一般用照度计测量。照度计可测出不同波长的强度（如对可见光波段和紫外线波段的测量），可向人们提供准确的测量结果。总之，照度与人体健康，尤其是对眼睛的保健有着极其重要的卫生学意义。1.2照度计发展方向当前照度计基本上分为两种方案，一种方案是采用光电传感器元件把光信号转变成电信号、电信号进过放大和A／D转换，最后由LED数码管或LCD显示出测量数据；另一方案就是在

8、A／D转换器后面再加一个单片机来控制整