通信工程基于單片機(jī)的光照度傳感器設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀

　　

【正文】 The temperature coefficient is small. The ceramic electric capacity type pressure transmitter is one kind does not have the intermediary fluid the dry type pressure transmitter. Uses the advanced ceramic technology, the heavy film electronic technology, its technical performance is stable, the year drifting quantity is smaller than %, warm floats is smaller than 177。 這次論文的經(jīng)歷讓我懂得了做學(xué)問應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的態(tài)度，對(duì)我以后的人生發(fā)展有著很大的幫助作用。 由于本人的知識(shí)水平有限，不足之處請(qǐng)各位老師指正。 LCD_Write_Command(0x01)。 delay4us()。 } /********************設(shè)置 LCD 顯示位置 *********************/ void Set_Disp_Pos(uchar pos) { LCD_Write_Command(pos|0x80)。 E=0。 delay4us()。 } CS=1。i8。i++) { CLK=1。 _nop_()。 _nop_()。 CLK=1。本設(shè)計(jì)選用用的晶振頻率 圖４ .4 時(shí)鐘電路圖 為 12MHZ。 圖 內(nèi)部時(shí)鐘電路 上述 電路中的電容 C1 和 C2 值 一般 取為 30pF 左右，雖然對(duì)于外接電容值沒有嚴(yán)格要求，但電 容的大小 將 會(huì) 直接 影響 晶振 頻率的高低， 以及振蕩器的穩(wěn)定性與起振的 XTAL2 XTAL1 GND 20 速度。 二、復(fù)位電路設(shè)計(jì) 當(dāng)在 單片機(jī)運(yùn)行過程中， 由于其本身的干擾或外界干擾而導(dǎo)致出錯(cuò)，為了便于復(fù) 位， 此時(shí)我們可按復(fù)位 鍵重新開始運(yùn)行。一般采用的方 法是在 RST 和正 電源 Vcc 之間 ，接一個(gè)按鈕， 當(dāng)人為 地按下按鈕時(shí)，此時(shí) Vcc 的電平就會(huì)直接加到 RST 端。一般微型 電路正常工作 時(shí)， 需要供電電源為 5V177。 CLK 時(shí)鐘輸入 端 。 具有速度低，精度高，搞干擾等特點(diǎn)。 amp。 A/D 轉(zhuǎn)換器 的原理 有直接轉(zhuǎn)換法和間接轉(zhuǎn)換法兩大類。 此類單片機(jī)主要由幾下幾種類型 ：如 805 803 80C51 等 。其作用是把外來送入的光源轉(zhuǎn)換電信號(hào)，從而用這種信號(hào)去控制所需要的電器設(shè)備。 數(shù)字化 傳感器的最終目的是實(shí)現(xiàn)信號(hào)的數(shù)字化，便于運(yùn)算處理，因此數(shù)字化顯得尤為重要，數(shù)字化傳感器可直接與計(jì)算機(jī)相聯(lián)，對(duì)于外界信息進(jìn)行數(shù)字化的運(yùn)算處理。 傳感器的運(yùn)用范圍很廣，因此所涉及到的知識(shí)也很廣，與各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展都有密切的關(guān)系。而常用的聲控電路使用的是聲波控制電路為主要的聲控電路部分。 三、光敏電阻的結(jié)構(gòu)與原理 光敏電阻器的工作原理是內(nèi)光電效應(yīng)，它是利用光電效應(yīng)制作而成的一類特殊電阻，其阻值隨入射光的強(qiáng)度變化而變化：入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。 轉(zhuǎn)換元件：負(fù)責(zé)接收敏感元件的輸出，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電路參數(shù)。它是自動(dòng)檢測(cè)與控制中 的核心部分，其功能不可替代。對(duì)于許多新 興的 領(lǐng)域的學(xué)科研究： 比如在對(duì)上遠(yuǎn)距離宏觀 宇宙的觀察，微觀上對(duì)粒子世界的研究； 對(duì)于千萬年前天體運(yùn)行演化的研究 ，以及對(duì)及時(shí)事件的瞬間反應(yīng)。該設(shè)計(jì)可分為三部分：即光照檢測(cè)部分、信號(hào)處理部分、光強(qiáng)顯示部分。因此，了解并掌握各類傳感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及特性是非常重要的。 首先要準(zhǔn)確可靠的獲取信息才能對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算處理，傳感器就可以方便的解決這一問題。 由此不難發(fā)現(xiàn)，傳感器技術(shù)的發(fā)展對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)， 基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展有著很大的推動(dòng)作用，是各行業(yè)不可缺少的最基本部分。除此之外，使用 條件、使用環(huán)境、使用要求等也可作為傳感器的特性描述。流明為 光通量的單位。光電特性曲線如圖 所示： 圖 光敏電阻特性曲線 四、 光敏傳感器的應(yīng)用 光敏傳感器阻值隨著光照強(qiáng)度的變化而變化，因此光照強(qiáng)度這一比較抽象而難以測(cè)量的物理量可以通過光敏傳感器進(jìn)行簡(jiǎn)單有效的測(cè)量，因此感光特性，在現(xiàn)代社會(huì)中有著廣泛的應(yīng)用。 除此之外，光開關(guān)還廣泛用于自動(dòng)化控制，如火焰探測(cè)器，民用的光控照明燈電路等。 小型化 很多場(chǎng)合要對(duì)傳 感器的大小尺寸有嚴(yán)格的要求，其尺寸要盡可能的小才能達(dá)到要求。一般人們?nèi)粘Ｉ钣玫降碾娐酚校喊氩ㄕ鳌⑷ㄕ骱蜆蚴秸麟娐返取? 信號(hào)處理模塊的作用是對(duì)于 A/D 轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，并將結(jié)果顯示于 LCD 液晶屏上，本設(shè)計(jì)采用 AT89C51 作為中央處理芯片，其電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便實(shí)用。抽樣是指每隔一定的時(shí)間對(duì)時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，用采集到的離散值代替原連續(xù)數(shù)據(jù)。 amp。且轉(zhuǎn)換精度還受分壓網(wǎng)絡(luò)和電壓比較器靈敏度的限制。 GND 接地 。各端口的主要 功能項(xiàng)見表 。當(dāng)系統(tǒng)正常工作 ，且 振蕩器 穩(wěn)定后， 此時(shí) 如果 RST 引腳上有一個(gè)高電平 輸入， 并維持 2 個(gè)機(jī)器周期以上 時(shí) ，則 CPU 就 便 將系統(tǒng)復(fù)位。 RST 復(fù)位時(shí)間要求為 10ms，因此在選擇晶振進(jìn)，應(yīng)考慮到對(duì)其復(fù)位電路的影響，選擇的適當(dāng)?shù)木д耦l率。如圖 所示： NC 外部振蕩信號(hào)輸入 單片機(jī)外部時(shí)鐘圖 內(nèi)部時(shí)鐘方式 MCS51 單片機(jī)的 XTAL1 與 XTAL2 引腳分別為其內(nèi)部反相放大器的兩個(gè)輸入端和輸出端。 MCS51 單片機(jī)不同的型號(hào)允許的時(shí)鐘頻率是不同的，其典型值為 12MHZ。 DIO=1。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 CLK=0。 RS=0。 } /************************寫 LCD 命令 **********************/ void LCD_Write_Command(uchar cmd) 24 { while(LCD_Busy_Check())。 E=1。 P0=dat。 Delay(1)。 本設(shè)計(jì)選用 ADC0832 作為 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，利用 AT89C51 芯片對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，最終由 LCD1602 顯示運(yùn)算結(jié)果，設(shè)計(jì)硬件電路與編寫相應(yīng)控制程序，通過 PROTUES 仿真實(shí)驗(yàn)，由于仿真電路中光敏電阻的相應(yīng)參數(shù)未知，因此改變光照條件，通過檢 測(cè)其分壓變化情況來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。 經(jīng)過兩個(gè)多月的努力，在郭曉金老師的悉心指導(dǎo)和熱情幫助下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利完成。 The temperature range is wide, may reach 400℃ ～ +1500℃ 。 the system helps the silicon resonance type pressure transmitter. The core partially presses two resonant Liang by the feeling which above the silicon diaphragm and the silicon diaphragm manufactures to form, two resonant Liang39。 The optical fiber can make the pressure, the current capacity, the temperature, the displacement and so on the many kinds of sensors。在論文開始的初期，我對(duì)于論文的結(jié)構(gòu)以及文獻(xiàn)選取等方面都有很多問題，郭老師根據(jù)我的問題都會(huì)一一細(xì)心的指導(dǎo)。 26 結(jié) 論 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)在各行業(yè)發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮著不可替代的作用，信息數(shù)據(jù)的采集、狀態(tài)變化的監(jiān)控等都離不開傳感器，傳感器技術(shù)在現(xiàn)在社會(huì)中扮演著重要的角色。 Delay(1)。 RW=0。 P0=cmd。 E=0。 } 第四節(jié) LCD 顯示模塊設(shè)計(jì) 顯示模塊是本設(shè)計(jì)直觀的展現(xiàn)設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵，光照強(qiáng)度的變化引起光敏電阻阻值的變化，通過 A/D 轉(zhuǎn)換以及單片機(jī)的處理與運(yùn)算，最后直觀的通過 LCD 顯示 23 出來。 _nop_()。 CLK=0。 DIO=1。 22 DIO=0。 //第一個(gè)下降延之前，設(shè) DI＝ 1/0 //選擇差分單端輸入模式 CLK=0。 //起始控制位 CS=0。 MCS51 單片機(jī)通過選用晶振 的頻率為 6 MHz 或 12 MHz 的石英晶體 振蕩器 。 單片機(jī)所 發(fā)出的時(shí)序信號(hào) 主要有兩類： 一類用于 單片機(jī)內(nèi)部 對(duì)各個(gè)功能部件的控制 作用 ，另一類 信號(hào)用于對(duì)外部 存儲(chǔ)器或 I/O 的控制 作用 。當(dāng)接通電源后，電路輸入 RST端一個(gè)短暫的高電平，隨后電源對(duì)外接電容進(jìn)行充電，此時(shí) RST 端的高電平逐漸回落，當(dāng)充電完成時(shí)，復(fù)位完成。 單片機(jī)在 開始啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，從而 使 CPU 及 整個(gè) 系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài) 中 ，并從初態(tài)開始工作。 ADC0832未工作時(shí)，使能端 CS接高電平，芯片被禁用；當(dāng)需要芯片開始工作時(shí)，將 CS拉低，并使其一直保持低電平狀態(tài)至芯片工作結(jié)束。 CH0 模擬輸入通道 0。含有寄存器的 A/D 轉(zhuǎn)換器兼有取樣保持功能，所以它可以不用附加取樣保持電路。 直接 A/D 轉(zhuǎn)換器有計(jì)數(shù)型、逐次比較型、并行比較型等。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示： 圖 AT89C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 外形及引腳排列如圖 所示： 圖 AT89C51 封裝格式 二、 LCD1602 芯片 1602 是一種可以用來顯示字符數(shù)字等的點(diǎn)陣液晶，它主要由若干個(gè)點(diǎn)陣字符組成，基中每個(gè)點(diǎn)陣可以顯示一個(gè)字符。 光敏電阻用來感應(yīng)入射光的強(qiáng)度變化，將光敏電阻與一定值電阻串聯(lián)接入電路，當(dāng)外界光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)引起光敏電阻值的變化，從而影響其與定值電阻的分壓情況，因此電路中各點(diǎn)的電壓值就會(huì)發(fā)生變化，用 AD 轉(zhuǎn)化芯片檢測(cè)電路中電壓的變化從而可推測(cè)出入射光強(qiáng)度的變化。 第二章 相關(guān)芯片知識(shí)介紹 第一節(jié) 整體框架設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)光照強(qiáng)度的檢測(cè)功能，其功能模塊主要包括以下三個(gè)：光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊、信息處理模塊和顯示模塊。例如醫(yī)學(xué)上對(duì)疾病的檢測(cè)，軍事上對(duì)于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的壓力測(cè)量等都要聲音信號(hào) MIC 電子開關(guān) 與非門控制電路 光敏電阻 整流電路 延時(shí)電路 6 求相當(dāng)高的精度，若精度達(dá)不到相應(yīng)的要求，會(huì)產(chǎn)生難以估量的后果。常用的電路有：發(fā)光器件電路、光敏器件電路和光電顯示器件電路。光照消失后，由光子激發(fā)的空穴對(duì)逐漸復(fù)合，光敏電阻便恢復(fù)其不可導(dǎo)的狀態(tài)，阻值急劇增大。簡(jiǎn)稱為 照度，單位 為 勒克斯（ Lux 或 Lx）。與之相反， 輸入隨著時(shí)間不斷變化的特性稱之為動(dòng)態(tài)特性 ，它 可以擬就傳感器的輸入與輸出的實(shí)時(shí)變化關(guān)系。 許多學(xué)科研究的困難之處就在于難于有效的獲取相應(yīng)的信息，傳感器的出現(xiàn)便解決了這和問題，打開了許多基礎(chǔ)學(xué)科研究的大門。 【關(guān)鍵詞】 光照強(qiáng)度 傳感器 A/D 轉(zhuǎn)換 單片機(jī) 重慶郵電大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II ABSTRACT With the science and technology developing rapidly today, as a means of obtaining information—— the sensor technology got the remarkable progress, its field application is getting more and more wide. Also, its standard has being higher and higher and its de mand has being more and more urgent. The sensor technology has bee one of the important marks of the national science and technology development level. Therefore, it is very important to understand and grasp the basic structure of all kinds of sensors. Sensors can easily transform the analog signals to digital signals which is facilitate puting and its ha