基于单片机的温度检测和光照强度指示系统设计
【精品】基于单片机的温湿度及光照度采集系统的设计_毕业论文设计
毕业论文蔬菜大棚智能数据采集系统的设计学生姓名：学号：系部：专业：指导教师：二〇一三年六月毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：蔬菜大棚智能数据采集系统的设计学生：张经飞指导教师：郭晋秦副教授专业负责人：郭晋秦1．设计（论文）的主要任务及目标随着科技的进步和现代生活的快速发展，在工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门及日常生活中，经常需要对环境温湿度与光照度进行检测及控制。
准确测量温湿度以及光照度对于生物制药、食品加工、等行业更是至关重要。
在检测技术不断发展完善的今天，检测装置也正在朝着集成化、智能化的方向发展。
主要表现在以下两个方面：（1）传感器正从分立元件向集成化、智能化、系统化的方向迅速发展，为开发新一代温湿度测控系统创造了有利条件，（2）在检测系统中普遍采用线性化处理、自动温度补偿和自动校准湿度等几项新技术。
本论文是以蔬菜大棚为研究对象来设计一款基于单片机的温湿度、光照度检测装置。
温度、湿度、光照度是衡量蔬菜大棚的三项重要指标，它直接影响到栽培作物的生长和产量，蔬菜的生长都是在一定的环境中进行的，其在生长过程中受到环境中各种因素的影响，其中对蔬菜生长影响最大的是环境中的温湿度及光照度。
环境中昼夜的温湿度、光照度变化大，其对蔬菜生长极为不利。
因此必须对环境的温度和湿度进行监测和控制，使其适合蔬菜的生长，来提高其产量和质量。
但传统的人工的测试方法费时费力、效率低，且测试的误差大，随机性大。
因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的检测装置。
该论文即是针对这一问题，设计出了能够实现温湿度自动检测，LCD数字实时显示，按键调整上下限设置，超限报警等多功能的温湿度和光照度检测装置。
2．主要参考文献[1] 郑争兵，基于单片机与AD509的温度测量报警系统[J]，国外电子测量技术，2009，27(1)。
[2] 汪英.基于微机测控网络的温湿度及报警[D]，长沙，湖南大学，2007。
[3] Mt. Prospect，MCS 51 Family of Microcontrollers Architectural Overview，September 1993。
基于51单片机的光照强度检测报告
课程设计报告课程名称：智能仪器课程设计题目：基于51单片机的光照强度摘要光敏电阻测光强度系统，该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此时光照强度的强弱。
人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。
该设计可分为三部分：即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。
还可加上照明部分。
对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光强到电阻值的信号转换，再把电阻值转换为电信号就可以作为系统的输入信号。
对输入信号处理后，就可以用来显示了。
对于显示部分可利用数码管来显示，不同的光强对应于不同的数值，就能简单的显示出不同的光强了。
本设计就是由单片机STC89C52RC芯片，AD采集模块，运算放大，和1602液晶为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机光照强度检测系统。
该光照强度检测系统可以通过检测光照强度，使得光照在低于一定强度的时候让照明灯亮，是一种常用的测试仪器，它可以用在需要照明的各个地方，根据灯光的强弱，自动控制照明灯的开关，有力地节约了电力资源。
关键词：51单片机，，LM358，ADC0809,1602液晶，光敏电阻目录一、设计任务、要求 (3)1.1 设计任务： (3)1.2 设计要求： (3)二、方案总体设计 (4)2.1 方案一： (4)2.2 方案二： (4)2.3系统采用方案 (4)三、硬件设计 (6)3.1 单片机最小系统 (6)3.2 液晶显示模块 (6)3.3 系统电源 (7)3.4 整体电路 (8)四、软件设计 (10)4.1 keil软件介绍 (10)4.2程序流程图 (10)五、仿真与实现 (12)5.1 proteus软件介绍 (12)5.2 仿真过程 (12)5.3 实物制作与调试 (14)5.4 使用说明 (16)六、总结 (17)6.1设计总结： (17)6.2经验总结： (18)七、参考文献 (19)一、设计任务、要求1.1 设计任务：1).对更多小器件的了解2).巩固51单片机和C语言的知识，熟悉单片机和C语言的实际操作运用3).掌握仿真软件的运用和原理图的绘制4).掌握小信号的放大，滤波与采集5).熟悉调试方法和技巧，提高解决实际问题的能力6).熟悉设计报告的编写过程1.2 设计要求：1).三个按键控制照明灯的控制2).对小信号进行放大，滤波和采集3).1602液晶显示所测光照强度二、方案总体设计设计一个基于51单片机的光照强度检测系统。
基于单片机的光照强度测量系统设计与研发
基于单片机的光照强度测量系统设计与研发作者：肖朋刘旭东赵俊杰来源：《机电信息》2021年第22期摘要：为了更加科学地保护青少年学生的视力健康，实现灯光明暗程度的科学测量，避免靠肉眼来粗略估量，光照强度测量系统应运而生。
基于单片机的光照强度测量系统由STC89C52单片机、光强度传感器BH1750FVI、液晶显示器LCD1602等器件组成。
首先光强度传感器采集光照信息，进而将光照信息传输给STC89C52单片机，经过处理后，液晶显示器显示出当前光照强度值，与设定好的光照强度范围比较，进而实现声光报警，便于使用人员进行灯光调节。
该系统电路采用Altium Designer软件设计，程序设计采用KEIL软件完成，系统完全可以满足家居与办公场所灯光照度测量的需求。
关键词：单片机;光照强度;测量;电路0 引言当前教育越来越受到人们的重视，青少年学生大多在晚间仍需要进行学习和完成课后作业，因此晚间灯光的明暗程度对青少年学生的视力健康至关重要，也影响着青少年学生的身心健康发展。
以往对于灯光强弱的衡量只是靠肉眼来感觉，缺少科学的依据或者精确的测量，有时会出现光照较强或者光照较弱的情况，而光照强度测量系统可以帮助人们解决这个棘手的问题。
利用数字光强度传感器实时进行光照强度测量与显示，可以及时地掌控灯光的照度情况并且科学地对灯光明暗程度进行调节，以便更好地保护青少年学生的视力健康，提高学习效率。
1 光照强度测量系统组成本系统包括单片机主控电路、LCD液晶电路、光照检测电路、声音报警电路、灯光报警电路、按键电路、电源电路和程序接口电路。
其工作过程首先是将光照强度测量系统放置到书本位置，开启电源，使灯光直接照射到数字光强度传感器，光照信息被传感器采集到，传感器将信号传输给单片机，经过单片机处理后将信息送到LCD液晶电路，LCD液晶电路可显示出当前光照强度，先前已设定好光照范围，此时的光照强度与设定值比较，如果光强值大于范围的上限值或者小于范围的下限值，那么单片机将同时启动灯光报警电路和声音报警电路实现报警，发出提示音和灯光提醒使用人员此时光照不符合要求，使用人员可调节灯光的明暗程度使其达到正常照度。
基于单片机的环境温湿度光照度检测装置设计毕业设计
摘要本课题的研究目的是为人们提供一种能够实时了解所处环境质量信息的仪器，包括温度、湿度、光照度，使人们能够及时获知信息并做出相应的调整。
本文采用STC89C52单片机来作为控制核心，实现了对温、湿度的检测、光照度检测和LCD实时显示电路等硬件电路的设计，由于其功能的实现主要通过软件编程来完成，这就降低了硬件电路的复杂性，其成本也有所降低，而且还能够完成复杂硬件电路难以实现的任务。
配置新式的微型低功耗传感器，温度传感器为18B20，湿度传感器为DHT11，光照度传感器为TSL2561，实现了环境温度，湿度，光照强度三个参数的采集，存储，显示等功能，另外，本系统还具有报警功能，当传感器所采集的数据不在使用者所设定的范围内，蜂鸣器就会报警以提醒使用者，系统运行可靠，结构简单，性价比高。
关键字：STC89C52单片机、温湿度、光照度、液晶显示、报警AbstractThe research projects is to provide people an instruments with a real-time information about the quality of the environment , including temperature, humidity, light intensity, so that people can be informed in a timely manner and make appropriate adjustments.In this paper, as a control STC89C52 microcontroller core to achieve the design of the right temperature and humidity testing, light intensity detection circuit and LCD display real-time hardware and so on. The realization of its functions mainly through software programming to complete, which not only reduces the hardware circuit complexity and its cost, but also to complex hardware circuits difficult to achieve the ing of new low-power micro-sensors, temperature sensors 18B20, humidity sensors DHT11, illumination sensor TSL2561, to achieve the environmental temperature, humidity and light intensity three parameters of the acquisition, storage, display and other functions. in addition, the system also has alarm functions, when data collected of the sensor is not within the scope setted by the user, the buzzer will alarm to alert the user.The system is reliable, simple and cost-effective.Keywords: STC89C52 microcontroller, temperature, humidity, light, the liquid crystal display, alarm function目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 传感器介绍 (2)1.2.1 温度传感器 (2)1.2.2 湿度传感器 (4)1.2.3 光照度传感器 (7)1.3 课题主要内容及结构安排 (10)第二章方案比较和选择 (11)2.1 温度传感器的选择 (11)2.2 湿度传感器的选择 (12)2.3光照度传感器的选择 (14)2.4 单片机的选择 (15)2.5 本章小结 (16)第三章系统整体设计 (16)3.1 信号采集 (17)3.1.1 光照度传感器 (17)3.1.2 温度传感器 (22)3.1.3 湿度传感器 (27)3.2 信号分析与处理 (30)3.2.1 单片机最小系统 (31)3.2.2 STC89C52引脚介绍及管脚说明 (34)3.3 人机交互 (36)3.3.1 显示模块 (36)3.3.2 报警电路 (37)3.4 本章小结 (38)第四章软件设计 (39)4.1 主程序流程图 (39)4.2 DS18B20测温流程图 (40)4.3 DHT11流程图 (41)4.4 键盘扫描程序流程图 (42)4.5 TSL2561流程图 (42)4.6 本章小结 (42)总结 (44)致谢 (45)参考文献 (47)附录一 (49)附录二 (50)第一章绪论1.1 选题背景及意义温度、湿度、光照度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工农业生产中最常见最基本的工艺参数，例如农业上农作物的生长离不开对温度、湿度，特别是光照度的检测与控制，机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的检测与控制，并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注，而空气中温湿度、光照强度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度、湿度及光照度的检测及控制就非常有必要了。
基于STC89C52的温室温度和光照测控系统设计
基于STC89C52的温室温度和光照测控系统设计张德宁,温鹏,耿丽微(河北农业大学机电工程学院,河北保定071001)摘要 针对温室的特点设计开发了温室温度和光照度测控系统。
该系统以单片机S TC89C52为微控制器,选用DS18B20温度传感器对温室温度进行采集,选用TSL2516光强传感器,通过光电耦合器和继电器控制加热器和光源,从而控制温室温度和光照度,实现了温室中温度、光照度自动控制与报警系统,同时通过串行总线将温度和光强数据经过微控制器送上位机进行数据分析。
该系统解决了人工控制温室温度和光照度误差大,且费时费力、效率低等问题,促进了农作物的生长,从而提高温室大棚的产量,带来很好的经济和社会效益,具有推广价值。
关键词 温室;S TC89C52;温度;DS18B20;光照度;TS L2561中图分类号 S625.5+2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2011)02-01145-03Design ofM easure m ent and Control syste m for Te mperature and Ill uminati on of Greenhouse Based on STC89C52ZHAN G De -n i ng et al (Co ll ege o f Inf or m ation Science &Technol ogy ,A gr i culturalU ni versi ty ofH ebe,i Baodi ng ,Hebe i071001)Abstract A ccordi ng t o t he characteristi cs of greenhouse ,a te mpera t ure and illu m i nati on meas ure ment and control syste m i s designed ,w it h the m i cro -contro ller S TC89C52as m i crocontroller ,DS18B20te mperat ure sensor for t he coll ecti on of g reenhouse t empera t ure and TSL2516as the l u m i nous i ntensi ty sensor ,t he s yste m contro ls t he greenhouse te mperature and ill u m i nati on t hrough optocoupl er ,heater re l ay contro l and li ght source so as t o achieve t he auto m atic control and alar m of te mperat ure and ill u m i na ti on i n t he greenhouse ,andm ean while sends the te m -perature and li ght i ntensity data t o t he upper computer for data analysi s v i a the m icrocontro ller t hrough serial bus .The syste m ge t s ri d of er -rors ,tm i e and l abor consu m i ng as well as t he l ow effici ency o f artifi c i a l te mperature and li ght contro,l and pro m otes t he grow t h o f agricult ura l crops ,s o as to m i prove the yield of greenhouse and br i ng great econo m ic and s oc i a l benefit s .T heref ore t he s yste m has popul ar i zati on val ue .K ey words G reenhouse ;STC89C52;T e mperat ure ;DS18B20;Illu m i nati on ;T S L2561作者简介 张德宁(1981-),男,河北宁晋人,助教,硕士,从事智能检测与自动控制技术研究。
基于单片机的智能温度监测系统设计(电路图+程序)
基于单⽚机的智能温度监测系统设计（电路图+程序）博主福利：100G+电⼦设计学习资源包！智能温度检测系统是通过硬件电路设计和软件编程驱动的结合⽅式，实现0℃～99℃范围内的温度智能监测。
可通过LCD实时显⽰实际温度和预设温度，当温度超出预设范围时及时报警，⽽且报警声⽤电⼦乐曲或⾳乐⾳符实现。
前⾔本次设计的主要思路是利⽤51系列单⽚机，数字温度传感器DS18B20和1602LCD液晶显⽰，构成实现温度检测与显⽰的单⽚机控制系统，即数字温度计。
通过对单⽚机编写相应的程序，达到能够实时检测周围温度的⽬的。
通过对本课题的设计能够熟悉数字温度计的⼯作原理及过程，了解各功能器件(单⽚机、DS18B20、LCD)的基本原理与应⽤，掌握各部分电路的硬件连线与程序编写，最终完成对数字温度计的总体设计。
其具体的要求如下： 1、根据设计要求，选⽤AT89C51单⽚机为核⼼器件； 2、温度检测器件采⽤DS18B20数字式温度传感器，利⽤单总线式连接⽅式与单⽚机的串⾏接⼝P3.3引脚相连； 3、显⽰电路采⽤1602LCD液晶显⽰温度值，此类液晶模块不仅可以显⽰数字、字符，还可以显⽰各种图形符号以及少量⾃定义符号，⼈机界⾯友好，使⽤操作也更加灵活、⽅便，使其⽇益成为各种仪器仪表等设备的⾸选。
系统的开发过程本设计主要介绍了⽤单⽚机和数字温度传感器DS18B20相结合的⽅法来实现温度的采集，以单⽚机AT89C51芯⽚为核⼼，温度传感器DS18B20和1602LCD液晶显⽰，构成了⼀个多功能单⽚机数字温度计。
其主要研究内容包括两⽅⾯，⼀是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显⽰电路；⼆是对系统软件部分的设计，应⽤C语⾔实现温度的采集与显⽰。
通过利⽤数字温度传感器DS18B20进⾏设计，能够满⾜实时检测温度的要求，同时通过1602LCD的显⽰功能，可以实现不间断的温度显⽰。
其总体设计框图⼀如下：图⼀：总体设计框图第⼀节AT89C51简介AT89C51是美国ATMEL公司⽣产的低功耗，⾼性能CMOS8位单⽚机，⽚内含4kbytes的可编程的Flash只读程序存储器，兼容标准8051指令系统及引脚，并集成了 Flash 程序存储器，既可在线编程(ISP)，也可⽤传统⽅法进⾏编程，因此，低价位AT89C51单⽚机可应⽤于许多⾼性价⽐的场合，可灵活应⽤于各种控制领域，对于简单的测温系统已经⾜够。
基于单片机的花房温度、光照控制系统设计
基于单片机的花房温度、光照度控制系统设计摘要：随着科技的迅速发展，我们的生活质量快速提高，花房在现代农业生产中占有重要地位。
根据中国的花房设施要求的发展现状，本文设计了一种适用于花房的监控系统，该系统以STC89C52单片机为核心，以DS18B20为温度采集单元，以HA2003为光照度强弱采集单元，整个系统由温度检测、照度检测等电路组成，通过温度传感器、光照度传感器对花房的温度、光照强度进行数据采集，如果采集的数据超出我们预先设定的温度、光照强度的范围，报警模块将报警，从而实现对花房环境的监测和调控。
关键词：STC89C52单片机；温度传感器；光照强度传感器Design of the temperature and illumination control system basedon single ship computerAbstract:With the rapid development of technology, the quality of our lives has increased rapidly, the greenhouse occupies an important position in modern agricultural production. According to the development situation of China greenhouse facility requirements, this paper designs a suitable for greenhouse monitoring system, the system uses STC89C52 microcontroller as the core, take DS18B20 as the temperature acquisition unit, using HA2003 as the light intensity or acquisition unit, the entire system by the temperature detection, illumination detection circuit, through the temperature sensor, light illuminance sensor on the greenhouse temperature, light intensity data acquisition, if data beyond our preset temperature, intensity of illumination range, alarm module will alarm, so as to realize the monitoring and regulation of greenhouse environment.Keywords: single chip microcomputer; temperature sensor; light sensor目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2课题研究内容及意义 (1)第二章控制系统总体设计 (2)2.1总体设计 (2)2.2控制系统硬件设计 (2)2.2.1 温度采集电路 (2)2.2.2 A/D转换电路 (3)2.2.3 复位电路 (4)2.2.4 晶振电路 (5)2.2.6 键盘电路 (6)2.3花房温度测控模块 (6)2.3.1 温度传感器 (6)2.3.2 花房的温度控制 (7)2.4花房光照度的测控模块 (7)2.4.1 人工补光光源 (7)2.4.2 光敏电阻 (7)2.4.3 LCD1602液晶显示 (8)2.5通信模块 (9)2.6报警模块 (10)2.7继电器控制电路模块 (10)2.8控制系统的软件设计 (11)2.8.1 系统总流程图 (11)2.8.2 温度控制流程图 (12)2.8.3 光照度控制流程图 (13)2.8.4 键盘扫描流程图 (14)第三章系统实验与功能调试 (16)第四章结束语............................................................................. 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)-基于单片机的数字式光照强度检测系统的设计--图+程序资料
本科学生毕业设计基于单片机的数字式光照强度检测系统的设计CAD图纸+单片机实验程序，联系153893706系部名称：机电工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化08-3班学生姓名：指导教师：职称：教授二○一二年六月The Graduation Design for Bachelor's Degree The Digital Light Intensity DetectorSystem Base on MCUCandidate：Specialty：Machinery Design and Manufacturingand Its AutomationClass：08-3Supervisor：Heilongjiang Institute of Technology2012-06·Harbin目录摘要 (Ⅰ)A B S T R A C T (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 课题的意义、目的和要求 (1)1.1.1 课题的意义 (1)1.1.2 课题的目的 (1)1.1.3 课题的要求 (2)1.2 数字式光照强度检测仪的发展前景及趋势 (3)1.3 本课题主要研究的内容 (4)1.3.1单片机 (4)1.3．2 单片机发展历史及应用 (6)第2章系统概述 (9)2.1 系统方案的选择与论证 (9)2.2 光敏电阻简介 (10)2.3 本章小结 (13)第3章系统的硬件部分 (14)3.1单片机最小系统和通信模块的设计 (14)3.1.1单片机最小系统的设计 (14)3.1.2下载通信模块的设计 (16)3.2光敏电阻网络的设计 (17)3.3输出选择电路的设计 (18)3.4 A/D模数转换电路的设计 (20)3.5数码管显示电路的设计 (20)3.6 本章小结 (22)第4章系统软件部分 (23)4.1 软件流程图 (24)4.2Keil软件简介 (26)4.3 程序清单 (26)4.4 PROTUES软件绘图及仿真 (28)4.5 软件的调适与仿真 (29)4.5.1系统软件调试 (29)4.5.2 仿真结果 (30)4.6本章小结 (32)结论 (33)参考文献 (34)附录 (35)致谢 (37)摘要该数字式光照强度检测仪以单片机和模数转换为技术核心，具体由单片机最小系统、下载通信模块、A/D模数转换模块、光照方向检测模块、输出选择模块和数码管显示模块组成。
基于单片机的温度检测和光照强度指示系统设计
基于单片机的温度检测和光照强度指示系统设计学生姓名：姜高阳学号：006物理电子工程学院电子科学与技术专业指导教师：余大庆职称：讲师摘要：温度和光照强度的检测被广泛应用仓储、工业生产及日常生活中。
对于温度的检测可以使用DS18B20进行，使用光敏电阻再辅以电压比较电路可以实现对于光照强度的指示功能。
对于温度检测，由DS18B20温度传感器芯片测量当前的温度并将结果送入单片机，然后通过单片机对送来的温度进行计算和转换，并将此结果送入四位八段码数码管，由四位八段码数码管将温度显示出来。
而对于光照强度检测，光敏电阻阻值由于光照强度影响而变化从而产生电压改变，通过电压比较电路LM339将这一变化的电压与基准电压相比较产生输出电压变化，将这一变化的电压信号传送至单片机中进而实现光照强度的检测。
关键词：温度检测；光照强度指示；DS18B20温度传感器；单片机Abstract：T emperature and light intensity detection is widely application storage, industrial production and daily life. For temperature detection can use DS18B20, using photoconductive resistance again complementary with voltage circuit can realize compared to light intensity instruction function. For temperature testing by DS18B20, measuring current temperature and chip microcontroller, then the results into through the monolithic integrated circuit to the temperature calculation and brought the transformation and the results into four paragraphs yards by four paragraphs digital tube, digital tube will temperature display code out. For light intensity detection, photoconductive resistance value because of light intensity and changes resulting voltage change, through the voltage LM339 will compare circuit voltage and the change in the benchmark voltage compared to produce output voltage change, will this change in voltage signals to SCM realize light intensity detection.Keywords：temperature testing；Light intensity instructions；The temperature sensor DS18B20；microcontroller引言伴随着科技的发展和现代工业技术的需要，温度测量技术也在不断地改进与提高。
基于单片机的鸡舍光照和温度检测系统设计
结合以上对传感器的选择，本系统主要分为四个部分，分别为温度采集和检测电路，光照采集和检测电路，按键和显示电路以及报警系统电路。第一部分温度采集和检测部分，该主要完成温度数据的传输以及处理，包括底层总线驱动。第二部分为光照检测部分，光照检测是根据光敏电阻在不同光照强度下的阻值的变化，利用光敏电阻将光信号转为的电信号，再将光敏电阻转换后的电信号经A/D转化为数字信号，最后经单片机处理后输出显示对应的电压值。第三部分为按键和显示电路，该部分主要通过按键设定报警温度的上限和下限以及设计光照时间的长度，显示部分主要负责显示当前的温度值以及设定的限定值，可通过按键切换显示当前值和设定值。第四部分为报警系统，该部分主要通过LED灯和蜂鸣器完成当温度超过设定的限制时的报警。通过以上部分的协调组合，完成整个系统的设计，图2-1为系统整体设计框图。
在国内，家禽养殖业是农民的支柱产业，同时在是国民生产总值中占有很大的份量，但在鸡舍环境监测方面的技术相当落后，大部分都表现为生产装备落后、基础设施建设不合理、管理自动化程度低、能源消耗高，鸡舍环境监测大部分都是通过饲养管理人员的经验手动操作和机电操作的，自动化发展在我国相对比较迟，而西方发达国家的自动化设备价格昂贵，这也是造成我国养殖业自动化程度低的重要原因。
由以上两种方案的分析对比可知方案二电路简单，成本低，单片机端口占用少、可靠性高，软件实现相对简单。因此本系统选择方案二。
测量光照强度方案比较
方案一：照度传感器
光照强度简称照度，定义为照射在单位面积上的光通量即E=dΦ/dS。照度的单位勒克斯（Lux或Lx）。照度传感器主要用来测量光照强度，具有测量范围宽、线形度好、使用方便、防水性能好、便于安装等特点，广泛应用于农林业、养殖、温室大棚培育和建筑建设等的光照测量及研究。虽然照度传感器具有以上优点，但是其成本很高，使用难度很大，不适合用在对测量精度不高的场合。
基于51单片机的光照强度检测报告
课程设计报告课程名称：智能仪器课程设计题目：基于51单片机的光照强度摘要光敏电阻测光强度系统，该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此时光照强度的强弱。
人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。
该设计可分为三部分：即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。
还可加上照明部分。
对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光强到电阻值的信号转换，再把电阻值转换为电信号就可以作为系统的输入信号。
对输入信号处理后，就可以用来显示了。
对于显示部分可利用数码管来显示，不同的光强对应于不同的数值，就能简单的显示出不同的光强了。
本设计就是由单片机STC89C52RC芯片，AD采集模块，运算放大，和1602液晶为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机光照强度检测系统。
该光照强度检测系统可以通过检测光照强度，使得光照在低于一定强度的时候让照明灯亮，是一种常用的测试仪器，它可以用在需要照明的各个地方，根据灯光的强弱，自动控制照明灯的开关，有力地节约了电力资源。
关键词：51单片机，，LM358，ADC0809,1602液晶，光敏电阻目录一、设计任务、要求 (3)1.1 设计任务： (3)1.2 设计要求： (3)二、方案总体设计 (4)2.1 方案一： (4)2.2 方案二： (4)2.3系统采用方案 (4)三、硬件设计 (6)3.1 单片机最小系统 (6)3.2 液晶显示模块 (6)3.3 系统电源 (7)3.4 整体电路 (8)四、软件设计 (10)4.1 keil软件介绍 (10)4.2程序流程图 (10)五、仿真与实现 (12)5.1 proteus软件介绍 (12)5.2 仿真过程 (12)5.3 实物制作与调试 (14)5.4 使用说明 (16)六、总结 (17)6.1设计总结： (17)6.2经验总结： (18)七、参考文献 (19)一、设计任务、要求1.1 设计任务：1).对更多小器件的了解2).巩固51单片机和C语言的知识，熟悉单片机和C语言的实际操作运用3).掌握仿真软件的运用和原理图的绘制4).掌握小信号的放大，滤波与采集5).熟悉调试方法和技巧，提高解决实际问题的能力6).熟悉设计报告的编写过程1.2 设计要求：1).三个按键控制照明灯的控制2).对小信号进行放大，滤波和采集3).1602液晶显示所测光照强度二、方案总体设计设计一个基于51单片机的光照强度检测系统。
基于STM32的实验室环境监测系统设计
基于STM32的实验室环境监测系统设计一、引言实验室环境监测是现代科研工作中至关重要的一部分，保持良好的实验室环境有助于提高实验结果的准确性和可重复性。
针对这一需求，本文设计了一个基于STM32的实验室环境监测系统，旨在实时监测和记录实验室的温度、湿度、光照强度等关键参数，以提供及时的环境数据供科研人员参考。
二、系统硬件设计1. 硬件选型在设计实验室环境监测系统时，我们选择了STM32系列单片机作为主控芯片。
STM32具有低功耗、高性能、丰富的外设接口等特点，非常适合实验室环境监测的需求。
同时，为了获取环境参数，我们选用了温湿度传感器、光照传感器等模块，并通过I2C或SPI接口与STM32进行通信。
2. 硬件连接将选购的传感器模块按照其规格书中给出的引脚定义进行连接，可以通过焊接或者插座的方式进行。
为了简化设计，我们可以将多个传感器模块共用一个总线，通过地址寻址的方式与STM32通信。
三、系统软件设计1. 系统架构实验室环境监测系统的软件设计采用了分层的架构，主要分为底层驱动层、数据处理层和界面显示层。
底层驱动层负责与传感器模块进行通信，获取环境参数数据；数据处理层负责对采集到的数据进行处理和计算，并存储到内存或者外部存储器中；界面显示层负责将处理后的数据以人性化的方式显示给用户。
2. 程序流程在系统软件设计中，我们需要编写一段代码来实现实验室环境监测系统的功能。
首先，我们需要初始化硬件引脚和相关外设，建立与传感器的通信接口。
然后，通过循环读取传感器的数据，并进行相应的处理和计算。
最后，将处理后的数据显示在液晶屏上或者通过串口传输给上位机进行进一步分析和处理。
四、系统功能实现1. 温度监测功能通过温度传感器监测实验室的温度变化，并将数据实时显示在液晶屏上。
用户可以根据温度数据来调节实验室的空调设备，以保持适宜的温度环境。
2. 湿度监测功能使用湿度传感器监测实验室的湿度变化，并将数据实时显示在液晶屏上。
基于单片机控制的光强测试器的设计
基于单片机控制的光强测试器的设计一、设计背景光强测试器是一种用于测量光照强度的仪器。
通常，光强测试器由一个光敏电阻和一块单片机组成。
随着科技的发展和人们对照明环境质量的要求日益增加，光强测试器的需求也在不断增加。
因此，设计一种基于单片机控制的光强测试器是很有必要的。
二、设计目标设计的光强测试器应具备以下特点：1.准确可靠：能够准确测量光照强度，并具备一定的稳定性和重复性。
2.灵活可调：可以根据不同的应用场合和需求进行光照强度的调节。
3.显示直观：能够将测量结果通过显示器或其他方式直观地展示出来。
4.便捷实用：使用方便，携带方便，并具备一定的环境适应性。
三、设计方案基于上述设计目标，可以采用以下方案来设计基于单片机控制的光强测试器：1.硬件设计(1)传感器选择：选择适合用于测量光照强度的光敏电阻传感器。
传感器的选择要考虑到测量范围、灵敏度和稳定性等因素。
(2)A/D转换：使用单片机内部或外部的模数转换器（A/D转换器）将光照强度的模拟信号转换为数字信号，以便进行后续的数字处理。
(3)控制电路：设计适合控制光敏电阻传感器的电路，包括电阻网络和运放等，以保证传感器的工作稳定性。
(4)显示器：选择适合显示测量结果的显示器，可以是7段数码管、LCD液晶显示屏或其他类型的显示器。
2.软件设计(1)单片机选择：选择适合该应用的单片机，考虑其计算能力、存储空间和通信接口等因素。
(2)测量算法：设计适合用于测量光照强度的算法，可以是简单的线性比例或更复杂的校准算法。
(3)控制算法：设计控制算法，通过调节控制电路的参数来调节光敏电阻传感器的工作状态。
(4)用户界面：设计用户界面，提供用户与光强测试器进行交互的方式，并能够直观显示测量结果。
3.系统集成根据硬件设计和软件设计的要求，进行系统集成，包括连接各个硬件模块、编程调试和测试等。
四、预期效果通过以上的设计方案，预期可以达到以下效果：1.测量准确性：通过合适的传感器选择和测量算法的设计，能够实现较高的测量准确性。
基于单片机的光照度自动调节系统设计
摘要随着互联网技术带动下的物联网的发展，智能家居逐渐开始迅猛发展。
照明作为家庭用电中的重要部分，智能照明也拥有广阔的发展前景。
而且随着人们对能源节约的越来越深入人心的认识，设计一种可以随着光照强度的变化来调节自身亮度的照明设备显得很有必要。
针对这一问题，本设计采用光照传感器模块采集环境光照强度，然后利用STC89C51单片机对灯光亮度进行控制，完成了光照强度的实时检测与显示，同时可对灯光进行相应的亮度调节，完成了各功能模块的硬件电路设计和软件程序编写，最后用Proteus进行了模拟仿真。
仿真结果表明该设计实现了光照强度的实时检测与显示并能对灯光亮度进行适当调节。
关键词：智能照明；光照强度检测；STC89C51；灯光自动控制；AbstractWith the development of Internet technology, the smart home is beginning to develop rapidly.As an important part of the household,intelligent illumination also has a huge development prospect.And as the understanding of energy saving is deeply rooted in people’s mind, designing a kind of light which can change its light intensity with the surrounding is very necessary.In order to solve this problem, this design uses the light sensor module to collect environmental light intensity and then use STC89C51 microcontroller to control the light pleted the real-time detection and display for the light intensity, and to adjust the brightness of the lighting accordingly a system of the design of the hardware system and software program. After the simulation with the Proteus. The simulation results show that the design realizes the real-time detection and display of the light intensity and can adjust the brightness of the light.Keywords：Intelligent lighting；Light intensity test；STC89C51；Automatic lighting control目录摘要 (I)目录 (III)1 绪论 ........................................................................................................ - 1 - 1.1 课题研究的背景及意义 ..................................................................... - 1 - 1.2 国外研究现状 ................................................................................... - 2 -1.4 本设计主要容 ................................................................................... - 3 -2 方案分析................................................................................................. - 4 - 2.1 光照传感器的方案分析 ..................................................................... - 4 -2.2 调光方式的方案分析......................................................................... - 4 -3 硬件设计................................................................................................. - 6 - 3.1 硬件选型及电路设计......................................................................... - 6 -3.1.1 单片机 .................................................................................. - 6 -3.1.2 晶振电路 .............................................................................. - 7 -3.1.3 复位电路 .............................................................................. - 8 -3.1.4 光照强度传感器.................................................................... - 8 -3.1.5 显示电路 ............................................................................ - 10 -3.1.6 调光电路 .............................................................................. - 11 -3.2 整体电路设计 ................................................................................. - 12 -4 软件设计............................................................................................... - 13 -4.1 系统软件功能 ................................................................................. - 13 - 4.2 程序调试......................................................................................... - 14 - 4.3 仿真分析......................................................................................... - 16 - 致............................................................................................................ - 23 - 参考文献 ............................................................................................... - 24 - 附录：程序代码.......................................................................................... - 26 -1 绪论1.1 课题研究的背景及意义电灯是人类最伟大的发明之一。
基于单片机的光照系统设计
基于单片机的光照系统设计1、技术背景随着智能化的不断发展，智能光照系统在现代生活中得到了广泛应用。
光照系统可以实现个性化、智能化控制，增强居住体验。
单片机作为一种常用的嵌入式微处理器，具有成本低、易控制和可靠性高等优点，逐渐成为智能化光照系统中重要的物理实现平台。
本文探讨基于单片机的光照系统的设计及实现，以实现对家居、酒店等场景的智能控制，提高生活品质。
2、系统设计方案基于单片机的光照系统设计方案，主要包括硬件设计和软件设计两个方面：硬件设计部分：-采用光敏传感器模块，实现对光照强度的检测。
在室内光线暗的时候，自动控制灯光打开，同时实时监测光线强度，根据设定的亮度值来调整灯光的亮度；-采用单片机进行数据处理和控制。
用单片机来记录光线强度，然后再根据设定的亮度值进行控制，实现智能控制的目的；-使用继电器控制开关，实现对灯光的控制。
软件设计部分：-使用C语言编写程序，语法简单易懂，容易实现程序调试、修改；-编写自适应控制算法，实现自动判断光照强度并根据设定亮度值来调整光照；-通过人体遥感器，实现在同一房间内当有人经过时，自动感知人体的存在，并感应亮度调整灯光亮度。
3、实现效果通过构建基于单片机的光照系统方案，可以实现智能控制，品质优良。
由于采用自适应控制算法，可以实时感知光照强度变化，灵敏的自动调整系统可以快速响应，达到预期的亮度效果。
此外，有了人体遥感器，用户在进入房间的同时直接感知亮度的变化，提高了用户使用体验。
该方案满足了现代生活的智能化需求，实现了光照系统的全面自动化控制。
4、总结单片机在智能控制中的应用越来越广泛，实现的方案都是基于一定的算法与硬件设计，来完成特定的应用场景需求。
通过设计基于单片机的光照系统，本文为智能化光照系统设计提供了一个完整的解决方案。
设计方案通过检测光敏传感器实时数据，实现自适应控制，同时，通过人体遥感器的应用，增加了系统的智能化程度。
在实践中，可以根据实际需要进行调整，实现万变不离其宗，最终满足人们生活中对于智能化控制的需求。
基于单片机的光照强度
基于单片机的光照强度随着科技的不断发展，单片机在许多领域都得到了广泛的应用。
光照强度是一个重要的物理量，它对于人们的生活和工作有着很大的影响。
因此，研究基于单片机的光照强度检测系统具有重要意义。
单片机是一种集成电路芯片，具有微处理器和存储器等功能。
通过编程，单片机可以实现对各种物理量进行采集、处理和控制等操作。
光照强度是指单位面积上光的功率，它可以反映环境的光线情况，对人们的生活和工作产生影响。
因此，光照强度的检测在许多领域都有广泛的应用，例如照明控制、植物生长研究、智能家居等。
基于单片机的光照强度检测系统主要由单片机、光敏电阻、A/D转换器和显示模块等组成。
其中，光敏电阻是用于检测光照强度的传感器，它可以将光照强度转换成电信号；A/D转换器则是将模拟信号转换成数字信号，以便单片机进行处理；显示模块则是将检测到的光照强度值显示出来。
在基于单片机的光照强度检测系统中，单片机是核心部分。
它通过编程实现对光敏电阻采集到的电信号进行采样和处理，计算出光照强度值，并通过显示模块将结果输出。
为了实现这一过程，单片机需要具备以下功能：1、采样功能：单片机需要对光敏电阻采集到的电信号进行采样，以便计算出光照强度值。
2、计算功能：单片机需要对采样的数据进行处理，计算出光照强度值。
3、控制功能：单片机需要对整个系统进行控制，确保系统正常运行。
4、显示功能：单片机需要通过显示模块将计算出的光照强度值输出，以便用户查看。
基于单片机的光照强度检测系统具有许多优点。
首先，它结构简单、易于实现，可以快速地搭建起一个可靠的检测系统。
其次，它可以实现对光照强度的实时监测和显示，方便用户了解环境的光线情况。
此外，该系统还可以根据实际需求进行扩展和定制，以满足不同领域的需求。
总之，基于单片机的光照强度检测系统是一个重要的应用领域。
通过研究和发展这一技术，我们可以更好地了解环境的光线情况，为人们的生活和工作提供更好的保障。
同时，这一技术还可以为其他领域提供技术支持和解决方案，推动科技的进步和发展。
基于mega16单片机温度检测系统设计大学毕设论文
单片机课程设计报告基于MEGA16单片机温度检测系统（作品图）一，系统设计目的，用途，功能1，目的。
通过基于MEGA16芯片和DS18B20温度传感器控制温度，熟悉芯片的使用，温度传感器的功能，实验电路板的焊接，数码显示管的使用，汇编语言的设计。
锻炼团队合作能力，动手设计能力以及发现问题并且解决问题的能力。
2，用途。
温度是工业控制中主要的被控参数之一。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。
单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。
本文设计了一种基于MEGA16单片机的温度测量和控制装置，能对环境温度进行测量，在温度过高时，蜂鸣器发出蜂鸣声，有利于保障工业控制中的安全性。
并且能根据温度给定值给出调节量，控制执行机构，实现调节环境温度的目的。
3，功能.DS18b20温度传感器温度的精确度高达0.1度，在许多工业控制中已经足够。
可以满足从-55摄氏度到+125摄氏度测量范围，在一秒内把温度转化成数字，测得的温度值的存储在两个八位的RAM 中，单片机直接从中读出数据转换成十进制就是温度，使用方便。
从用途上讲，该单片机类似于温度计，但用途又不仅仅集限于温度计，由于蜂鸣器的使用，编写程序后，超过预设温度后，蜂鸣器发出蜂鸣声，为工业控制的安全保驾护航。
二，硬件设计思想和电路原理图下图为温度传感器驱动电路图 18b20下图为硬件连接框架图ATmega 芯片数码显示管温度传感器蜂鸣器LED硬件连接框架图1 2 3Vcc104电容4.7K单片机端口硬件连接图如上.三，详细说明如何使用硬件单元1，七段数码管型号是LG5641AH(共阴极)的使用。
该显示管总共有12 个引脚,包括a-g和dp以及四个位选g1-g4。
将a-f分别与ATmega芯片的PB1-PB6连接，g1-g4分别与PD0-PD3连接。
2，蜂鸣器的连接。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于单片机的温度检测和光照强度指示系统设计学生姓名：姜高阳学号：20075043006物理电子工程学院电子科学与技术专业指导教师：余大庆职称：讲师摘要：温度和光照强度的检测被广泛应用仓储、工业生产及日常生活中。
对于温度的检测可以使用DS18B20进行，使用光敏电阻再辅以电压比较电路可以实现对于光照强度的指示功能。
对于温度检测，由DS18B20温度传感器芯片测量当前的温度并将结果送入单片机，然后通过单片机对送来的温度进行计算和转换，并将此结果送入四位八段码数码管，由四位八段码数码管将温度显示出来。
而对于光照强度检测，光敏电阻阻值由于光照强度影响而变化从而产生电压改变，通过电压比较电路LM339将这一变化的电压与基准电压相比较产生输出电压变化，将这一变化的电压信号传送至单片机中进而实现光照强度的检测。
关键词：温度检测；光照强度指示；DS18B20温度传感器；单片机Abstract：T emperature and light intensity detection is widely application storage, industrial production and daily life. For temperature detection can use DS18B20, using photoconductive resistance again complementary with voltage circuit can realize compared to light intensity instruction function. For temperature testing by DS18B20, measuring current temperature and chip microcontroller, then the results into through the monolithic integrated circuit to the temperature calculation and brought the transformation and the results into four paragraphs yards by four paragraphs digital tube, digital tube will temperature display code out. For light intensity detection, photoconductive resistance value because of light intensity and changes resulting voltage change, through the voltage LM339 will compare circuit voltage and the change in the benchmark voltage compared to produce output voltage change, will this change in voltage signals to SCM realize light intensity detection.Keywords：temperature testing；Light intensity instructions；The temperature sensor DS18B20；microcontroller引言伴随着科技的发展和现代工业技术的需要，温度测量技术也在不断地改进与提高。
由于测温范围越来越广、测温条件越来越复杂，根据不同的要求，又制造出不同需要的测温仪器。
而出于节能和方便控制的考虑，对于光照强度的检测或者说基于光照强度改变而实现的控制系统也应运而生。
1温度检测技术和光照强度控制技术概述1.1温度检测技术介绍随着国内外工业的日益发展，温度检测技术也有了不断的进步，目前的温度检测使用的方法种类繁多，应用范围也较广泛，大致包括以下几种方法：1、利用物体热胀冷缩的物理原理制成的温度计。
如体温表，温度计等。
2、利用热电效应技术制成的温度检测元件利用此技术制成的温度检测元件主要是热电偶。
热电偶是发展较早、比较成熟、应用最广泛的检测元件，其具有结构简单、制作方便、测量范围宽、精度高、热惯性小等特点。
3、利用热阻效应技术制成的温度计用此技术制成的温度计大致都是利用测温元件或者热敏元件的由于温度变化引起的阻值变化从而实现温度测量的功能。
4利用其他测温原理制成的温度计这其中包括利用热辐射原理及红外测温技术制成的高温计在温度检测技术领域，新的检测技术的层出不穷取得了重大进展，产生了一些比较成熟的测温元件。
本设计主要介绍以DS18B20为基础的温度测量方法。
1.2 光照强度控制技术介绍光照强度控制是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光敏元件由于周围环境光照强度的变化而引起自身阻值的变化，将这一阻值的变化转化为电压的变化再通过电压比较等方式后经过单片机处理达到光照强度控制的目的。
本设计主要介绍通过光敏电阻实现光照强度控制的方法。
1.3电路总体方案设计本文的主要工作是研究与设计一种基于AT89S51的温度检测系统，该温度测量系统可以实现对温度的实时测量、显示以及对于光照强度高低的指示作用。
系统含硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计部分包括单片机控制芯片，温度测量电路，温度显示电路，光照强度测试电路。
软件设计部分包括相应信号采集与处理程序等，实现实时测温、显示与光照强度的指示。
系统原理框图如图1图1 原理框图2设计思路单片机的接口信号是数字信号。
要想用单片机获取温度或者是光照强度这类非电信号的信息，对于温度测量必须使用温度传感器，对于光照强度测量需要使用光敏电阻，将温度信息和光照强度转换为电压或电流输出。
如果转换后的电流或电压输出是模拟信号还必须通过一些手段将其转化成数字信号，以满足单片机要求。
本文介绍的是采用DS18B20温度传感器和光敏电阻做成的温度测量与光照指示电路。
2.1 处理芯片AT89S51AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机。
片内含4k字节的可系统编程的Flash只读程序存储器，128字节内部RAM，32个I／O 口线，看门狗，两个数据指针，两个16 位定时／计数器，一个5 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚亦可使用C语言进行编程设计。
掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
AT89S51可以很好的完成设计所需的处理功能。
AT89S51引脚图如图2。
图2 AT89S51引脚图2.2 温度传感器DS18B20本设计选用的是DS18B20温度传感器。
DS18B20温度传感器是美国DALLAS 半导体公司推出的一款数字化单总线器件，是新一代适配微处理器的改进型智能温度传感器。
DS18B20温度传感器可以直接读出被测温度，无需A/D转换模块就可以根据实际要求经简单编程实现9到12位的温度读数。
信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出，因此从单片机到DS18B20仅需连接一条信号线，这就大大提高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测量。
另外每片DS18B20都设有唯一的产品序列号，存存放在它的内部ROM中，单片机通过简单的协议就能识别这个序列号。
DS18B20测量温度范围为-55—125c︒，在-10—85c︒范围内精度可以达到5.0±c︒。
引脚图如图3所示。
图3 DS18B20管脚图DS18B20有六条控制命令，如表3-2所示：表3-2 DS18B20控制命令指令约定代码操作说明温度转换44H 启动DS18B20进行温度转换读暂存器BEH 读暂存器9个字节内容写暂存器4EH 将数据写入暂存器的TH、TL字节复制暂存器48H把暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中重新调E2RAM B8H把E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH、TL读电源供电方式B4H启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU CPU对DS18B20的访问流程是：先对DS18B20初始化，再进行ROM操作命令，最后才能对存储器操作，数据操作。
DS18B20每一步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。
如主机控制DS18B20完成温度转换这一过程，根据DS18B20的通讯协议，须经三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。
2.3 光敏电阻本设计选择的是普通常见的两引脚光敏电阻。
在黑暗的环境下，它的阻值很高；当受到光照并且光辐射能量足够大时，光导材料禁带中的电子受到能量大于其禁带宽度ΔEg 的光子激发，由价带越过禁带而跃迁到导带，使其导带的电子和价带的空穴增加，电阻率变小。
光敏电阻如图4所示。
图4 光敏电阻3 硬件设计3.1 温度传感器接线电路DS18B20只有三个引脚，外形类似于三极管，其接线方式极为简便VCC接外部电源，GND接地，I/O与单片机相连。
I/O口线接一个4.7K的电阻。
如图5所示。
图53.2 光强测量电路4 软件设计5 电路板制作6 总结（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。