本文關(guān)鍵詞：高精度照度計(jì)的設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 在建筑、影視和醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)中，照度的測(cè)量是很常見(jiàn)的，而且要求測(cè)量的精度很高。本文設(shè)計(jì)了一種具有自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能、測(cè)量精度高、成本低的數(shù)顯照度計(jì)。 本系統(tǒng)是以單片機(jī)AT89C51為核心部件的測(cè)量系統(tǒng)，它包括信號(hào)采集、信號(hào)放大、A／D轉(zhuǎn)換、液晶顯示、鍵盤(pán)和RS-232通信接口部分。 首先，本文選用了光譜響應(yīng)范圍寬，，響應(yīng)時(shí)間短，光電轉(zhuǎn)換效率高、PN結(jié)面積大的的硅光電池作為照度計(jì)的光電轉(zhuǎn)換的探頭，并把它做成一個(gè)單獨(dú)的光探頭，并加了V(λ)濾光器和余弦修正器，與機(jī)身分離，更加適應(yīng)余弦定律，提高了測(cè)量的精度和范圍。其次，本文重點(diǎn)做了以下工作：(1)光電轉(zhuǎn)換前置放大電路的設(shè)計(jì)：為了提高照度計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度，確保光電間的線性關(guān)系，本設(shè)計(jì)把運(yùn)算放大器接成電流電壓變換器的形式，一方面可得到零負(fù)載效應(yīng)；另一方面，短路電流通過(guò)反饋電阻變成電壓量，實(shí)際效果相當(dāng)于流過(guò)一個(gè)負(fù)載電阻形成的壓降。(2)自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)：由于可見(jiàn)光照射硅光電池時(shí)產(chǎn)生的光電流范圍太大，為了保證A／D轉(zhuǎn)換的精度。本設(shè)計(jì)選用通道電阻很小的MAXIM公司生產(chǎn)的4602模擬開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)量程之間的切換，量程切換由單片機(jī)控制。(3)顯示電路的設(shè)計(jì)：本系統(tǒng)選用TC1602A液晶顯示模塊，液顯不影響照度值的測(cè)量而LED顯示時(shí)本身要發(fā)光對(duì)照度的測(cè)量有很大的影響。(4)標(biāo)度變換方式的選擇：本系統(tǒng)采用了軟件控制，克服了硬件控制費(fèi)用高、占用線路板面積大，被標(biāo)度變換的信號(hào)不很準(zhǔn)確，阻值受溫度、濕度等環(huán)境的變化而漂移的缺點(diǎn)。最后，提出了影響照度計(jì)性能的抗干擾的具體方法和措施。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，其測(cè)量范圍、分辨率、光譜響應(yīng)誤差基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。
【關(guān)鍵詞】：硅光電池 量程轉(zhuǎn)換 A/D轉(zhuǎn)換 單片機(jī)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH74
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-12
• 1.1 本課題的研究背景和意義9
• 1.2 照度計(jì)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向9-10
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容及特點(diǎn)10-12
• 2 照度計(jì)的工作原理12-21
• 2.1 光度學(xué)中的基本量12-13
• 2.2 照度計(jì)的工作原理13-18
• 2.2.1 照度測(cè)量的方法13-14
• 2.2.2 照度計(jì)的余弦校正14-16
• 2.2.3 照度計(jì)的定標(biāo)校正16-18
• 2.3 照度計(jì)的基本特性及誤差的定量表述18-21
• 2.3.1 光譜響應(yīng)度18-19
• 2.3.2 溫度特性19
• 2.3.3 照度計(jì)的響應(yīng)值對(duì)余弦定則的偏離19-21
• 3 高精度照度計(jì)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-48
• 3.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)方案21
• 3.2 光電傳感器的選型21-26
• 3.2.1 硅光電池的工作原理21-22
• 3.2.2 硅光電池的基本特性與參數(shù)22-26
• 3.3 光電轉(zhuǎn)換與信號(hào)前置放大模塊26-29
• 3.3.1 電路的設(shè)計(jì)26-29
• 3.3.2 運(yùn)放選型29
• 3.4 自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電路29-32
• 3.4.1 設(shè)計(jì)原理29-30
• 3.4.2 工作原理及主要元器件簡(jiǎn)介30-32
• 3.5 A/D轉(zhuǎn)換電路32-36
• 3.5.1 MAX1132芯片介紹32-34
• 3.5.2 MAX1132與單片機(jī)的接口34-36
• 3.6 AT89C51單片機(jī)介紹36-42
• 3.6.1 AT89C51芯片36-40
• 3.6.2 AT89C51串口工作過(guò)程40-42
• 3.7 液晶顯示模塊42-44
• 3.7.1 液晶模塊選型42-43
• 3.7.2 液晶模塊接口電路43-44
• 3.8 鍵盤(pán)接口電路44-45
• 3.8.1 鍵盤(pán)工作原理44
• 3.8.2 獨(dú)立聯(lián)接式非編碼鍵盤(pán)44-45
• 3.9 串行通信接口的設(shè)計(jì)45-48
• 3.9.1 RS-232通信接口45-46
• 3.9.2 串行通信接口電路設(shè)計(jì)46-48
• 4 高精度照度計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)48-56
• 4.1 單片機(jī)程序編制的方法介紹48-49
• 4.2 軟件編程的實(shí)現(xiàn)49-56
• 4.2.1 量程轉(zhuǎn)化軟件的實(shí)現(xiàn)方法49-50
• 4.2.2 A/D轉(zhuǎn)換軟件的實(shí)現(xiàn)方法50-52
• 4.2.3 標(biāo)度變換軟件的實(shí)現(xiàn)方法52-54
• 4.2.4 鍵盤(pán)中斷子程序的設(shè)計(jì)54-55
• 4.2.5 串行口中斷子程序的設(shè)計(jì)55-56
• 5 高精度照度計(jì)的抗干擾設(shè)計(jì)56-59
• 5.1 干擾的分類及抗干擾的幾大原則56
• 5.2 系統(tǒng)硬件抗干擾設(shè)計(jì)56-57
• 5.3 系統(tǒng)軟件抗干擾設(shè)計(jì)57-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 附錄A 照度計(jì)的總電路原理圖和PCB板62-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況64-65
• 致謝65-66

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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本文編號(hào)：317168