光照强度自动检测显示报警控制系统设计
基于单片机的光强检测系统
基于单片机的光强检测系统在现代科技的快速发展中，对于光强的精确检测在许多领域都具有重要意义，例如农业生产中的光照控制、工业环境中的照明监测以及日常生活中的节能照明等。
基于单片机的光强检测系统凭借其高精度、低成本和易于实现的特点，成为了光强检测领域的重要工具。
一、光强检测系统的工作原理基于单片机的光强检测系统主要由光传感器、信号调理电路、单片机以及显示模块等部分组成。
光传感器负责将光信号转换为电信号，常见的光传感器有光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管等。
这些传感器的电阻值或电流值会随着光照强度的变化而发生改变。
信号调理电路的作用是对光传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理，以提高信号的质量和稳定性。
经过调理后的信号被送入单片机进行数据采集和处理。
单片机是整个系统的核心，它负责控制数据的采集、处理和传输。
通过内置的模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号，并根据预设的算法对数字信号进行分析和计算，从而得到光强的数值。
最后，通过显示模块将光强的数值直观地展示给用户。
显示模块可以是液晶显示屏（LCD）或发光二极管（LED）等。
二、硬件设计1、光传感器的选择在选择光传感器时，需要考虑其响应特性、灵敏度、线性度以及工作温度范围等因素。
例如，光敏电阻价格低廉，但响应速度较慢且线性度较差；光敏二极管和光敏三极管具有较好的响应速度和线性度，但价格相对较高。
根据具体的应用需求和成本预算，选择合适的光传感器。
2、信号调理电路由于光传感器输出的电信号通常比较微弱，且可能存在噪声干扰，因此需要设计合适的信号调理电路。
信号调理电路一般包括放大器、滤波器和电压跟随器等部分。
放大器用于将微弱的电信号放大到适合单片机处理的范围；滤波器用于去除信号中的噪声干扰；电压跟随器用于提高信号的驱动能力。
3、单片机的选型单片机的选型需要综合考虑性能、价格、引脚数量、存储空间和开发难度等因素。
常见的单片机有 51 系列、STM32 系列和 Arduino 系列等。
简易光照强度检测仪设计
光照强度测试电路设计报告学院：物理与信息技术学院班级：2011级电子科学与技术班成员：杨万宗光照强度测试电路设计报告引言随着时代的进步和发展，传感器技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。
传感器是将感受的物理量、化学量等信息，按一定规律转换成便于测量和传输的信号的装置。
本设计题目是光敏电阻测量光照强度，用光照的强弱来改变光敏电阻的阻值大小，从而使输出电压值改变，通过测量输出电压值的大小就可以间接的测量光照的强度了。
光照强度自动检测电路可以自动检测光照强度的强弱并显示给人们知道此时光照强度的强弱。
该电路还可以设定光照强度的范围，一旦超出此范围该电路系统可以发出警报通知（红灯亮）或直接采取措施使光照强度限定在此范围内。
人们可以通过看此电路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：即光照采集检测部分、光照强度信号处理部分、光照强度显示部分。
还可加上报警部分（蜂蜜器）。
对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光的强弱到电阻值变化的信号转换，本设计电路各个部分电路的设计原理及功能都能实现，要求对各种基本的电子元器件，光敏电阻、电阻、二极管、电压比较器等熟悉，掌握Proteus 仿真软件，本设计具有有线路简单、结构紧凑、成本低等特点。
一、设计的基本思路和系统特点光敏电阻的阻值随光照强度的不同而改变，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，光敏电阻所在支路的电流减小；反之，当光照强度减弱时，光敏电阻额阻值增大，所在支路的电流增大。
电压比较器一般有两个输入端，一个输出端，通过对输入端的两个电压进行比较，根据两个输入电压的大小关系经电压比较器运行后输出相对应的电压值。
发光二极管是能将电信号转化为光信号的电路元件，当二极管正接时，二极管会发光；若二极管反接，则不会发光。
在电压比较器的输入端利用光敏电阻调节输入电压的大小（不同光照强度时得到的输入电压会不同），与参考电压比较，通过电压比较器时在输出端就会得到不同的电压，而后用发光二极管进行测试，根据发光二极管是否发光判断光照强度的强弱。
计算机控制课程设计单片机光照强度检测系统本科论文
摘要BH1750是一款新型的测光芯片，本设计系统就是基于BH1750设计的测光系统，它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。
对于光照检测部分是利用BH1750作为检测元件及信号处理元件，其内部集成了AD转换芯片。
它可以完成从光强到电信号的转换并将信号处理进行处理。
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LCD1602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，BH1750模块和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，使得光照在低于或高于一定强度的时候发出警示，是一种常用的测试仪器。
关键词：51单片机，LM7805，BH1750，1602液晶目录0 引言 (1)1设计内容与要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计要求 (1)2 方案总体设计 (1)2.1 光照强度采集方案设计 (2)2.2 控制芯片及实现方案 (3)2.3 数据显示方案 (3)2.4 系统总体框图 (4)3 硬件设计 (5)3.1 单片机最小系统 (5)3.2 BH1750采集模块 (6)3.3 液晶显示模块 (6)3.4 系统电源 (7)3.5 整体电路和PCB图 (8)4 软件设计 (9)4.1 keil软件介绍 (9)4.2 程序流程图 (10)4.3 各模块程序 (10)5 仿真与实现 (15)5.1 Proteus软件介绍 (15)5.2 仿真过程 (16)5.3 实物制作与调试 (17)6 总结 (18)7 参考文献 (19)0 引言随着改革开放的不断深化和城镇化的不断发展，越来越多的人移居到城市生活，而这需要足够的食物作为支撑。
光照强度检测系统及方法
光照强度检测系统及方法一、引言光照强度是指其中一给定区域内光线的强弱程度，对于室内照明、光伏发电等领域来说是十分重要的参数。
为了方便实时监控和调节光照强度，本文提出了一种光照强度检测系统及方法。
二、系统概述该系统由光照传感器、数据采集模块、信号处理模块和显示模块组成。
光照传感器负责实时采集光照强度数据，数据采集模块进行数据采集和传输，信号处理模块对采集到的数据进行处理和分析，最后通过显示模块将结果展示给用户。
三、系统设计1.光照传感器选择光照传感器是上述系统的核心部件，可以选择光敏电阻、光电二极管、光敏三极管或光电效应传感器等。
其中光敏电阻是较为常见和简单的光照传感器。
2.传感器接口电路设计为了保证光照传感器工作的稳定性和准确性，需要设计相应的传感器接口电路。
常见的设计包括低通滤波器和放大器电路。
低通滤波器用于滤除高频噪声，放大器用于放大传感器输出的微小电压信号。
3.数据采集与传输数据采集模块接收光照传感器输出的模拟电压信号，并将其转换为数字信号。
采用模数转换器（ADC）进行信号转换，并通过通信接口（如串口、SPI或I2C）将数据传输给信号处理模块。
4.信号处理与分析信号处理模块负责对采集到的光照强度数据进行处理和分析。
可以采用滑动窗口、均值滤波或加权平均等算法对数据进行平滑处理，排除异常值的影响。
同时，可以设定不同的阈值和报警规则，当光照强度超过或低于设定的范围时，发出报警信号。
5.结果展示最后的显示模块将处理后的光照强度数据展示给用户。
可以使用液晶显示屏、LED指示灯或手机APP等方式进行展示。
用户可以根据展示结果来判断光照强度是否符合要求，并进行相应的调节措施。
四、系统优势1.系统结构简单，组件易于获得，可快速实施。
2.采用先进的滤波和处理算法，能够准确测量光照强度。
3.可以根据实际需求设定不同的阈值和报警规则，及时发现和解决光照问题。
4.显示模块可以提供直观的光照强度数据，方便用户了解和调整。
光电设备中的自动控制系统设计与实现
光电设备中的自动控制系统设计与实现自动控制系统是指通过感知环境的信号，采集相关数据并进行处理，最终通过控制执行机构，实现设备的自主运行和调节。
在光电设备中，自动控制系统起着至关重要的作用。
本文将着重探讨光电设备中自动控制系统的设计与实现。
一、光电设备的自动控制需求光电设备包括光电传感器、光电二极管、光敏电阻等，这些设备主要用于光电转换和检测。
在实际应用中，光电设备往往需要根据外部环境的变化，自动调节其工作状态以保证其性能和可靠性。
例如，对于光电传感器来说，当光照强度不断增大时，传感器的输出电压应该随之增大，以保证其灵敏度和稳定性。
而对于光电二极管或光敏电阻来说，当光照条件发生变化时，需要根据传感器输出的信号，通过自动控制系统调节执行机构的工作状态，实现设备的自动调节。
二、自动控制系统的基本原理在光电设备中，自动控制系统的设计与实现需要遵循以下基本原理：1.感知环境信号：通过光电设备中的传感器，感知和采集外部环境的光照强度或其他相关信号。
2.信号处理与分析：将传感器采集到的信号进行处理和分析，得到与环境变化相关的信息。
3.控制决策：根据信号处理与分析的结果，进行控制决策，确定执行机构的工作状态。
4.执行机构控制：根据控制决策结果，通过驱动电路或其他方法，控制执行机构的运动状态或工作参数。
三、自动控制系统的设计与实现步骤1.需求分析：根据实际应用需求，明确自动控制系统的功能和性能要求，包括感知环境信号的类型和范围、控制精度等。
2.传感器选择与布置：根据需求分析，选择适合的光电传感器，并合理布置在光电设备中的合适位置，以获得准确的环境信号。
3.信号处理与分析电路设计：根据传感器输出的信号特点，设计合适的信号处理电路，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，并进行滤波、放大等处理，以便后续的控制决策。
4.控制算法设计：根据信号处理与分析的结果，设计合适的控制算法，用于控制决策，确定执行机构的工作状态。
可以采用PID控制算法等经典控制算法或者根据实际情况设计特定的控制策略。
基于光电传感器的室内自动照明系统设计与控制
基于光电传感器的室内自动照明系统设计与控制室内自动照明系统的设计与控制在现代家居中扮演着重要角色。
光电传感器将光和电信号转换为可用于控制照明的信号，为室内照明系统的智能化带来了巨大的便利。
本文将探讨基于光电传感器的室内自动照明系统的设计与控制方法。
一、背景介绍随着科技的不断进步，室内照明系统正在向智能化方向发展。
传统的照明系统需要通过人工操作开关来控制灯光的亮度和开关，这在一定程度上浪费了能源。
基于光电传感器的室内自动照明系统的出现，使得灯光可以根据室内光照情况进行自动调节，既提高了能源利用效率，又提升了居住者的舒适度。
二、设计原理基于光电传感器的室内自动照明系统主要由光电传感器、控制器和照明设备组成。
光电传感器负责检测室内光照强度，当光照强度低于某一设定值时，传感器会发出信号，控制器则根据这一信号来控制照明设备的开关和亮度。
传感器的选择要考虑到其灵敏度、反应速度和可靠性。
一般来说，室内照明的光照强度范围在200-1000勒克斯之间，因此传感器的灵敏度应该设定在此范围内。
而传感器的反应速度应该较快，以便能够及时调节照明设备。
此外，为了保证系统的可靠性，传感器还应具备一定的防水、防尘和耐腐蚀性能。
控制器是室内自动照明系统的核心，负责对传感器发出的信号进行处理，并控制照明设备的开关和亮度。
控制器可以采用硬件电路或者微控制器来实现。
硬件电路简单可靠，但功能有限。
而采用微控制器实现的控制系统可以根据用户的需求进行编程，实现更加灵活多样的控制方式。
三、系统特点基于光电传感器的室内自动照明系统具有以下特点：1. 省电节能：系统能根据室内光照情况自动调节灯光亮度，避免了长时间不必要的照明，从而实现节能的目的。
2. 舒适度提升：系统能根据室内光照情况自动调节灯光亮度，保持一个较为恒定的光照水平，提高居住者的舒适度和视觉体验。
3. 智能化控制：系统通过光电传感器实时监测室内光照情况，并根据设定的参数自动调节灯光亮度，具备智能化控制的能力。
光敏传感器设计课设
传感器课程设计目录一、设计要求 (2)二、方案设计 (2)1、方案说明 (2)2、方案论证 (3)三、传感器工作原理 (4)四、电路的工作原理 (5)五、结构分析 (7)六、单元电路设计、器件选择 (8)1、单元电路设计 (8)2、器件选择 (8)七、设计结果展示 (9)题目一、设计要求设计一个光照强度自动检测、显示、（报警）系统，实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警（弱、适宜、强）1、根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型(1)自己设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光电传感器的输出；(2)传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少三种以上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计；(3)完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理图的设计；(4)完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系统中各个参数的计算（备注：1. 含各种元件参数的计算过程或依据2. 选定最接近计算结果的元件规格）；(5)设计结束后，进行仿真调试。
2、仿真调试方案给出系统整机电路图。
3、完成课程设计报告二、方案设计1、方案说明(1)传感器选择：选用光敏电阻作为采集光照信号的传感器。
(2)电阻测试：在室外太阳光强照射下、室内适宜光照下、室内昏暗条件下三种光照条件下分别测的光敏电阻的阻值为<=320欧、1.4--3.6k欧、>=15.6k欧。
(3)方案原理图：系统功能描述：考虑到系统的实用价值,确定了光照适宜时的光敏电阻值的范围为1.4--3.6k欧，当光照过强时，LED1点亮，蜂鸣器报警；光照适宜时，LED2点亮；黑暗时，LED3点亮，蜂鸣器也报警。
即光照不适宜时就会报警，所以该系统不但可以完成光强的显示、报警，而且可以判断光照是否适宜。
原理框图如下：2、方案论证(1)光照强度的信号采集部分采用光敏电阻作为信号采集器件。
光敏电阻是基于光电导效应的一种光电器件，无光照时, 光敏电阻值（暗电阻）很大, 电路中电流（暗电流）很小；当受到光照时，半导体材料电导率增加，电阻减小。
智能家居环境监测系统的设计
智能家居环境监测系统的设计一、概述随着科技的快速发展和人们生活水平的不断提升，智能家居已成为现代家庭生活中不可或缺的一部分。
智能家居环境监测系统作为智能家居的重要组成部分，旨在实时监测和调控家庭环境，为居住者提供更加舒适、健康、安全的生活空间。
智能家居环境监测系统综合运用了物联网、传感器、云计算等先进技术，通过布设在家庭各个角落的传感器节点，实时采集温度、湿度、光照、空气质量等环境参数，并将数据传输至中央控制系统。
系统根据预设的阈值和算法，对采集到的数据进行处理和分析，进而控制智能家居设备自动调整环境状态，如调节空调温度、开启加湿器、控制窗帘开合等。
智能家居环境监测系统的设计与实现，不仅提高了家居生活的便捷性和舒适性，还有助于节能减排和绿色环保。
通过实时监测和智能调控，系统能够避免能源的过度消耗，降低家庭碳排放量，为可持续发展做出贡献。
本文将对智能家居环境监测系统的设计方案进行详细介绍，包括系统架构、硬件选型、软件开发等方面。
通过本文的阐述，读者将能够深入了解智能家居环境监测系统的原理、功能和实现方法，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
1. 智能家居的发展背景与意义随着科技的飞速发展，人们的生活水平日益提高，对于居住环境的要求也在不断提升。
在这样的背景下，智能家居应运而生，以其独特的优势逐渐改变着人们的生活方式。
智能家居的发展背景可以追溯至人们对更高效、更便捷、更舒适生活的追求，以及物联网、人工智能等技术的不断进步和普及。
智能家居，或称智能住宅，是以住宅为平台，兼备建筑设备、网络通讯、信息家电和设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。
它摆脱了传统居住环境的被动模式，成为具有能动性智能化的现代工具。
智能家居的意义在于，它不仅能够提供全方位的信息交换功能，还能优化人们的生活方式和居住环境，帮助人们有效地安排时间、节约各种能源，实现家电控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、计算机控制、定时控制以及电话远程遥控等功能。
教室灯光自动控制系统设计
IB——运算放大器偏置电流设置端。经RB接VSS端，RB取值为1M左右。
1IN-——第一级运放放大器的反相输入端。
1IN+——第一级运放放大器的同相输入端。
1OUT——第一级运算放大器的输出端。
2IN-——第二级运算放大器的反相输出端。
2OUT——第二级运算放大器的输出端。
课题研究的目的和主要内容：
主要研究目的
基于AT89C52单片机的教室灯光智能设计
加强灯光控制智能化理念
主要研究内容
（1）灯光控制方案的研究；
（2）灯光检测方案的研究；
（3）教室内人数检测方案的研究；
（4）热释电红外传感器的信息处理；
（5）人体与光照环境信号采集Hale Waihona Puke 处理；（6）开发单片机系统；
（7）实验测试与数据分析。
VC——触发禁止端。当VC<VR时禁止触发；当VC>VR时允许触发。VR≈0.2VDD。
VRF——参考电压及复位输入端。一般接VDD。接“0”时可使定时器复位。
A——可重复触发和不可重复触发控制端。当A=“1”时，允许重复触发，当A=“0”时，不可重复触发。
Vo——控制信号输出端。由Vs上跳边沿触发使Vo从低电平跳变到高电平时为有效触发。在输出延时间TX之外和无Vs上跳变时Vo为低电平状态。
【Key words】heat release infrared sensorphotoconductive dynatron AT89C52
绪论
随着社会经济和科学技术的发展，人类社会的进步越来越依赖于资源的开发与利用，然而与日俱增的能源需求和有限的资源数量形成了巨大的矛盾,能源短缺问题日益突出，成为一个国家经济发展的“瓶颈”。在寻找替代品、提高能源利用率和节约能源等几种缓解能源危机的途径中，节能无疑是符合可持续发展要求。英国城市大型彻夜灯光照明现象很少见，无论公司和政府部门，都没有虚浮华丽的所谓“照明工程”[14]。夜晚漫步在伦敦街头，看不到大面积光华淌泻与楼体通明的景观，所有照明都基本以不影响人们的正常生活节奏为准。许多店铺橱窗的灯光在打烊后会全部关闭，有些店铺还采用定时关灯装置。在政府住宅楼和公寓楼内，楼道里的公用灯也大多采用自动断电装置。作为提高能源使用效率最重要的途径之一，德国政府努力推动能源公司实施“供热供电结合”，鼓励能源公司将发电的余热尽可能用于供暖。2002年，德国颁布了促进“供热供电结合”的法规，根据这一法规，政府向实施该措施的能源公司，尤其是小型能源公司提供补助，帮助他们置办相应设备。中国城市每年用于公共照明的能源支出高达280多亿，节能空间巨大。其中路灯照明能耗占30%以上。发展城市道路照明的同时，路灯以供街道照明以外，还大力兴建了不少景观照明工程，美化城市的夜景，但同时也带来了能耗的极大浪费。据统计2005年，我国全社会的总用电量约为24000亿kW·h，照明用电量约为3000亿kW·h，且每年以13%～14%的速度递增，预计到2010年，照明用电量将超过5000亿kW·h，新增照明用电2000亿kW·h[1]。对高等院校，据测算，其照明耗电占本单位所有耗电的40%左右，可见在保证照明质量的前提下，对教室灯光进行自动控制，其节能效益和经济效益都是相当可观的[10]。目前对灯光的智能控制，国内外已经开始采用，但针对教室灯光的控制智能系统还不是很完善，依然是人工管理占主导地位。现在伴随各类大、中专院校的扩招，教学楼不断扩建，教室用电负荷不断加大，教室用电系统管理不善，造成学校资源的浪费与经济损失，这种做法显然与当今节约能源的理念相违背。
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labview的光照度检测[整理]
![基于labview的光照度检测[整理]](https://img.taocdn.com/s3/m/15aeea09640e52ea551810a6f524ccbff021ca54.png)
基于labview的光照度检测光在生活中无处不在，因此对人类的生活以及生产活动都产生了各种各样的影响。
如实验室中有的实验对光的强度有严格的要求，在某些工业化生产中也需要严格控制光的强度，因此光强的检测在生活中有着非常广泛的应用。
我们由此设计了一套可以检测并显示光强的模型，可以实时感知光的强度，并记录数据，实现人机交互，方便实现光的自动化控制。
一、系统方案（一）设计流程通过传感器实时测量所处环境的光强度，然后将信号转换成电平信号输入单片机，单片机读取电压的变化将信号输入电脑，电脑通过labview读取信号并将信号显示的记录。
（二）模块选择1、光照测量模块我们采用光敏电阻作为检测光强的传感器，基本特性及其主要参数其电阻会随着光强度的变化而变化，在光敏电阻两端的金属电极之间加上固定电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。
2、信号转换采用mega16单片机片内的AD读取电压值，然后单片机将电压信号通过USB线传给电脑3、信号显示与记录电脑上通过labview读取单片机传来的信号值，将其转换成光的强度大小并且实时显示出来，记录相应时间的光强度的变化。
（三）电路设计电路设计十分简单，给光敏电阻加上5V电压，然后直接与单片机相连，然后利用RS-232转接USB与电脑相连二、LabView程序设计1）数据的获得：采用VISA接口程序库，程序编写见图Figure 1。
因为在LabView中没有将二进制字符串转化为数值的express控件，便编写了一个将二进制字符串调整为十六进制的子V i。
这样通过USB口边可以接收我们需要的数据。
Figure 22）数据显示部分：采用了两种显示方式：一、直接用数值显示控件；二、用仪表显示数值。
3）数据提取部分：并不是所有的情况下，都是有人盯着数据的，于是我们编写了一段数据记录的程序段，将数据存储到了excel表格中，程序如图Figure 3。
光敏电阻传感器课程设计要求
电子工艺实践课程设计传感器课程设计目录一、设计要求 .............................................................................. 错误！未定义书签。
二、方案设计 ................................................................................ 错误！未定义书签。
1、方案说明.................................................................................................. 错误！未定义书签。
图1原理框图 ............................................................................................. 错误！未定义书签。
2、方案论证.................................................................................................. 错误！未定义书签。
三、传感器工作原理 .................................................................... 错误！未定义书签。
四、电路的工作原理 .................................................................... 错误！未定义书签。
五、单元电路设计、参数计算和器件选择 ................................ 错误！未定义书签。
1、单元电路设计.......................................................................................... 错误！未定义书签。
环境温度、光照检测报警系统设计
课程设计报告课程名称：单片机技术课程设计题目：环境温度、光照检测报警系统设计学生姓名：学号：二级学院：专业：电子信息科学与技术班级：指导教师姓名：起止时间：2018 年 9 月—— 2019 年 1 月报告评分：课程老师签名：环境温度、光照检测报警系统设计摘要：环境温度、光照检测报警系统是日常生活和工业应用非常广泛的工具，能实时采集周围的温度信息进行显示，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。
此系统是基于STC89C52单片机设计的，包括DS18B20温度采集模块，光敏传感器，液晶显示屏，蜂鸣器，键盘扫描模块，PCF8591模数转换模块。
STC89C52作为控制核心，具有功耗低、价格低等优点。
温度检测报警模块采用单总线数据传输的DS18B20，改芯片具有精度高，测量范围广等特点。
光照值检测采用光敏传感器和PCF8591模数转换模块联合使用，实现将测得的模拟电压值转换为数字量信号。
显示模块采用OLED显示，对于显示数字、字母和汉字最为合适。
并对采集的数据进行分析处理和按键预设值比较，从而实现对环境中温度和光强的控制并对超标数据进行报警。
关键词：DS18B20；光敏传感器；PCF8591模数转换模块；OLED显示屏；STC89C52目录1 绪论 (1)1.1 课题的具体功能与要求 (1)1.2 课题研究的情况 (1)1.3 课题研究的意义 (1)1.4 本章小结 (1)2 方案论证 (1)2.1 总系统方案的选择 (2)2.2 各单元模块的比较 (2)2.2.1 温度传感器模块 (2)2.2.2 光照传感器模块选择 (2)2.2.3 AD转换模块选择 (2)2.3 本章小结 (2)3 硬件系统 (3)3.1 硬件系统的工作原理 (3)3.2 各单元模块的设计与原理 (3)3.2.1 51单片机最小系统 (3)3.2.2 按键模块设计 (4)3.2.3 显示模块设计 (4)3.2.4 温度的采集 (4)3.3 本章小结 (4)4 软件系统 (5)4.1 软件系统流程 (5)4.2 各单元的软件流程 (5)4.2.1 STC89C52主控单片机 (5)4.2.2 DS18B20模块 (5)4.2.3 PCF8591 (5)4.2.4 OLED模块 (5)4.3 本章小结 (5)5 系统调试 (6)5.1 硬件的检测 (6)5.2 单元模块的调试 (6)5.2.1 主控STC89C52的调试 (6)5.2.2 DS18B20模块 (6)5.2.3 PCF8591模块 (6)5.2.4 OLED模块 (6)5.2.5 系统运行调试 (6)5.3 本章小结 (6)6 总结与展望 (7)参考文献 (7)附录 (8)环境温度、光照检测报警系统设计本次的课程设计为环境温度和光照检测报警系统，该装置基于STC89C52 单片机，对温度传感器DS18B20 和光敏传感器采集的温度和光强信息进行相关处理，然后送到人机接口界面液晶显示模块OLED显示屏进行显示。
基于STM32的光照控制系统设计
基于STM32的光照控制系统设计光照控制系统是一种智能化的系统，用于根据环境光照条件来自动控制光照强度和光照时间。
基于STM32的光照控制系统设计可以通过使用STM32单片机来实现自动控制和监测功能。
首先，这个系统需要连接一个光敏电阻或其他类型的光强传感器来感知环境光照强度。
这个传感器将会测量当前光照强度并将数据传输给STM32单片机。
STM32单片机可以使用其内部的模拟输入输出引脚来接收传感器的输入信号。
接下来，STM32单片机可以使用其通用输入输出引脚来控制光照设备，如LED灯或电动窗帘。
通过连接这些设备到适当的引脚，并配置STM32单片机来控制信号的输出，系统可以根据测量到的光照强度自动调整光照设备的亮度或打开/关闭状态。
为了实现自动控制功能，我们可以利用STM32单片机的定时器功能来设置时间间隔和光照控制策略。
通过定时器中断功能，系统可以在特定的时间间隔内检测光照传感器的数据，并根据设定的光照控制策略来调整光照设备的状态。
此外，为了进行人机交互，可以添加LCD显示屏和按键等外围设备。
通过连接这些设备到STM32单片机，我们可以实现对光照控制系统的设置和监测。
LCD显示屏可以显示实时的光照强度和控制设备的状态，而按键可以用来调整控制策略。
在软件设计方面，需要编写适当的嵌入式软件来驱动STM32单片机并实现所需的功能。
这可以通过使用C语言或汇编语言来实现。
软件设计包括配置STM32单片机的引脚功能、定时器和中断、编写传感器数据采集和控制设备操作的代码。
在系统测试方面，可以使用一个模拟的光源和光照传感器来模拟不同光照条件，并观察系统的响应。
通过调整光源的强度和传感器的位置，可以测试系统在不同情况下的性能和可靠性。
综上所述，基于STM32的光照控制系统设计可以利用STM32单片机的硬件和软件功能来实现智能的光照控制功能。
通过测量环境光照强度，自动调整光照设备的状态，可以提供便捷和舒适的照明环境。
光照亮度传感器课程设计方案
课程设计题目光照强度传感器的设计指导教师张俊叶学生姓名赵利微盖梦雪石蕊学号201810805034201810805024 201810805045专业电子信息工程技术教案单位物理与电子信息学院二O一三年五月二十日光照强度传感器的设计摘要本设计利用传感器设计的基本方法，设计制作一个可以感知外界光照度变化的传感器，以实现对光照度信号的测量。
光电检测方法具有精度高反应快非接触等优点而且可测参数多传感器的结构简单形式灵活多样因此光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。
本设计利用传感器设计的基本方法，设计制作一个可以感知外界光照度变化的传感器，以实现对光照度信号的测量。
本题设计一个光照强度自动检测、显示、报警系统，实现对外界不同条件下光强的分档指示和报警。
使用光敏电阻光照强度的测量并进行显示，采取单片机对光敏电阻输出变化进行处理转换成数字量再使用数码管进行显示。
关键词光照强度；光敏电阻；光电传感器一、绪论光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
光照强度传感器是现代工业和日常生活中经常出现的一种基于光强变化的检测器件，它可以检测出其接收到的光强的变化，主要使用各种光电元件来将光信号转换成电信号，再经信号取样电路、放大电路和模数转换电路处理，获取表示光照度的数字信号，再进行处理。
光电检测方法具有精度高反应快非接触等优点而且可测参数多传感器的结构简单形式灵活多样因此光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛光照强度自动检测显示系统，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。
人们可以设定光照强度的范围，一旦超出此范围该系统可以发出警报通知或直接采取措施使光照强度在此范围内。
光敏传感器系统设计
2
2.1
1、学习光线传感器ISL29003的原理
2、掌握光线传感器ISL29003的使用方法
3、复习I2C总线的使用
2.2
1、FS_11C14开发板
2、FS_Colink V2.0
3、RealView MDK（Keil uVision4）
2.3
1、在light文件夹下找到并打开project.uvproj文件；
(1)自己设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光敏传感器的输出，以及在显示屏上的显示数值；
(2)电路原理图的设计；
（3）制作PCB版图
（4）编写实验报告
1.2
1.2
(1)传感器选择：选用ISL2900集成光传感器作为采集光照信号的传感器。
(2)光照测试：在室外太阳光强照射下、室内适宜光照下、室内昏暗条件下三种光照条件下分别测试。
2、编译此工程；
3、通过FS_Colink下载编译好的工程到FS_11C14开发板；
4、按Reset键复位开发板，观察OLED显示；
5、分别把开发板放在光照程度不同的地方，观察OLED显示；
6、查看ISL29003芯片手册，学习其原理及使用方法；
7、对照原理图分析实验代码
2.4
对光敏传感器进行了四次实验，分别不给光、弱光、正常光、强光。最后在液晶屏上显示在不同光强下的不同数值，光越强数值越大。四次实验数值以此为：6、51、250、2139。
I2CRead(LIGHT_I2C_ADDR, buf, 1);
data = buf[0];
buf[0] = ADDR_MSB_SENSOR;
I2CWrite(LIGHT_I2C_ADDR, buf, 1);
1222222222222光照强度自动检测显示系统设计
设计题目：光照强度自动检测显示系统设计题目的认识理解本次设计题目是光照强度自动检测显示系统设计，既然是系统设计，我们可以将其分解为模块，把复杂问题简单化。
数据采集模块，可用光敏电阻将光照强度信号转换为电阻信号从而进行测量计算。
测量电路模块，设置分压电路和比较电路，将电阻信号转换为电压信号分档输出，用于显示和报警。
显示报警模块，用发光二极管进行显示，同时设置光照过强时蜂鸣器报警。
设计任务要求：设计一个光照强度自动检测、显示、（报警）系统，实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警（弱、适宜、强）1、方案的设计根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型；1）自己设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光电传感器的输出；2）传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少三种以上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计；3）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理图的设计；4）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系统中各个参数的计算（备注：1.含各种元件参数的计算过程或依据2.选定最接近计算结果的元件规格）；5）设计结束后，进行仿真调试。
2、仿真调试方案利用：Multisim等软件仿真，得出主要信号输入输出点的波形，根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性；给出系统整机电路图（利用PROTEL软件做出原理图SCH文件和PCB文件）。
一、3、完成课程设计报告。
二、设计所需基础知识及工具1、基础知识电路理论中电阻电路的分析、模拟电子线路中运算放大器、比较器、功率放大器等知识，数字电子线路中开关特性及数字信号等知识，传感器技术中的光电传感器原理及应用、测量电路等部分知识。
2、设计工具电子电路EDA仿真软件：Multisim电子线路设计软件：Protel99SE。
三、方案设计及其论证（包含课题的功能与指标分析、电路的结构组成方框图、各部分单元电路间关系、单元电路方案设计考虑）1、课题功能与指标分析：本次课题设计主要是为了实现光照强度的自动检测与分档显示和报警。
LED路灯智能控制系统设计方案
LED路灯智能控制系统设计方案智能LED路灯控制系统是一种基于物联网技术的路灯智能化管理系统，能够实时监测路灯的工作状态，并根据环境条件智能调节路灯的亮度，从而达到节能减排的目的。
系统设计方案如下：1.硬件设计：系统的硬件主要包括传感器、控制器、终端设备和通信模块等。
-传感器：采用光照度传感器、温度传感器和人体红外传感器等，用于实时监测路灯周围的环境条件，包括光照强度、温度和人流情况等。
-控制器：采用单片机或微处理器作为控制芯片，用于接收传感器的数据并进行处理，同时控制路灯的亮度和工作状态。
-终端设备：包括远程监控终端设备和管理终端设备，用于用户和管理人员查看和控制路灯的状态和亮度。
-通信模块：采用无线通信模块，如WiFi、蓝牙或NB-IoT等，与终端设备进行数据传输和控制指令的发送。
2.软件设计：系统的软件主要包括前端监控界面、后端数据处理和智能算法。
-前端监控界面：提供实时监控路灯状态和亮度的界面，用户可以通过终端设备查看路灯的工作情况，并对路灯进行远程控制。
-后端数据处理：接收传感器的数据，对数据进行处理和分析，生成报表和统计信息，并保存到数据库中。
-智能算法：根据传感器数据和用户的需求，采用智能算法来调节路灯的亮度。
例如，根据光照度传感器的数据，调节路灯的亮度，当光照强度较弱时，增加亮度，当光照强度较强时，减小亮度。
3.系统功能：-实时监测：通过传感器实时监测路灯的工作状态和周围环境条件，包括光照度、温度等。
-远程控制：用户可以通过终端设备远程控制路灯的开关、亮度等参数，方便管理和维护。
-灯光调节：根据传感器数据和智能算法，自动调节路灯的亮度，使其根据环境条件自适应调节，达到节能减排的目的。
-故障检测：系统能够检测路灯的故障情况，并及时报警，方便进行维修和更换。
-数据分析：系统能够对传感器数据进行分析和统计，生成报表和图表，为管理决策提供参考。
4.系统优势：-节能减排：智能控制系统能根据环境条件智能调节路灯的亮度，实现节能减排的效果。
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传感器原理及应用课程设计说明书设计题目：光照强度自动检测显示报警控制系统设计学号：姓名：完成时间：2010、12、13至2010、12、19总评成绩：指导教师签章：设计题目：光照强度自动检测显示系统设计一、题目的认识理解本次设计题目是光照强度自动检测显示报警控制系统设计，完成光照强度自动检测、显示、报警、控制系统。
采用电路、数电、模电知识柔和一块设计电路，将系统分为四个模块设计电路：检测、显示、报警、控制，把复杂问题简单化。
数据采集模块，可用光敏电阻将光照强度信号转换为电阻信号从而进行测量计算。
测量电路模块，设置分压电路和比较电路，将电阻信号转换为电压信号分档输出，用于显示和报警。
显示报警模块，用发光二极管进行显示，同时设置光照过强时蜂鸣器报警。
自动控制模块，用或非门实现暗光控制，同时继电器闭合，打开日光灯，当在外界中、强光条件下继电器掉电日光灯熄灭。
一、设计任务要求：设计一个光照强度自动检测、显示、报警、控制系统，实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警（弱、适宜、强）1、方案的设计根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型；1）自己设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光电传感器的输出；2）传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少三种以上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计；3）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理图的设计；4）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系统中各个参数的计算（备注：1. 含各种元件参数的计算过程或依据2. 选定最接近计算结果的元件规格）；5）设计结束后，进行仿真调试。
2、仿真调试方案利用：Multisim等软件仿真，得出主要信号输入输出点的波形，根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性；给出系统整机电路图（利用PROTEL软件做出原理图SCH文件和PCB文件）。
3、完成课程设计报告。
二、设计所需基础知识及工具1、基础知识电路理论中电阻电路的分析、模拟电子线路中运算放大器、比较器、功率放大器等知识，数字电子线路中开关特性及数字信号等知识，传感器技术中的光电传感器原理及应用、测量电路等部分知识。
2、设计工具电子电路EDA仿真软件：Multisim电子线路设计软件：Protel99SE。
三、方案设计及其论证（包含课题的功能与指标分析、电路的结构组成方框图、各部分单元电路间关系、单元电路方案设计考虑）1、课题功能与指标分析：本次课题设计主要是为了实现光照强度的自动检测与分档显示和报警。
首先，必须设定分档环境，可用三种环境状态分四档。
其次，将光敏电阻电阻值与上述三种状态下阻值进行比较，实现分档显示、报警、控制。
设计电路，应完成以上功能。
2、电路的结构、组成方块图：从电路原理图看其实很简单，右边三个比较器部分电路完全相同。
结构分析如下：1）供电电源VCC=36V和VCC=12V，给分压电路、比较器、发光管、蜂鸣器供电，日光灯。
2）分压电路。
包括光敏电阻分压和基准电阻分压。
3）比较电路。
比较器的两个比较端一个从光敏电阻一端引出，接入比较器负比较端，另一个从三个基准电阻分压端引出，接入比较器正比较端。
若光敏电阻比较端阻值大于基准电阻，则分压也大于基准电阻，比较器输出为负，反之亦然。
4）显示报警电路。
比较器输出端通过限流电阻Rc接发光二极管，同时为防止比较器无法驱动发光管，输出端通过上拉电阻Rb接电源，以提供足够功率。
最小基准电阻发光管并联蜂鸣器。
5）控制电路，门电路连接暗光显示端，通过非门输出电压继电器闭合，打开日光灯。
3、各部分单元电路间关系:为了分析各部分单元电路之间的关系，我以信号流程做主轴，分析如下：1）信号采集，光敏电阻处于被测环境感光，会有一感光阻值，计为RX（原理图中用一个滑动变阻器代替）。
这样就把被测光信号转化为电信号。
2）信号测量，为了知道光敏电阻的阻值在所分的哪档之间，需要进行测量比较。
分压电路和比较电路就是完成此功能。
光敏电阻和基准电阻分别分压接入比较器两端（实际上是被测信号与基准信号比较）。
由于另一分压电阻相同，电阻大的分压就多。
比较结果反映在比较器的输出端。
采用了三个比较电路比较，就可以确定光敏电阻在四档的哪一档。
3）信号表达，通过比较器出来的是电压信号，为了使人能直接感知，接上发光二级管。
高电压即点亮发光二级管。
4）信号控制，通过比较器出来的是电压信号在暗光下系统自动打开日光灯。
4、单元电路方案设计考虑：设计时须对整个系统进行全面综合考虑。
以完成课题功能要求为前提，尽量使电路简单清晰。
按照前面分析，首先应将系统分为三个模块，其中测量显示电路重点设计分析如下：1）电源部分：为了驱动比较器，电源电压设置为362）分压电路：为了便于分压比较，另一分压电阻Ra均设为相同值3）比较电路：为了符合正常逻辑思维，应该设定光照越强，亮的发光管越多。
所以才将光敏电阻分压端接入比较器负比较端。
光最强时，电阻最小，分压最少，比较器负输入端都小于正输入端，比较器输出都为正，三个发光管都亮。
4）为了实现光敏电阻精确连续分压，仿真时用两个滑动变阻器代替，一个粗调，一个细调。
5）显示电路：为了驱动发光管，应设置上拉电阻Rb，为了保护发光管，应设置限流电阻Rc。
个阻值计算见参数计算。
6）报警电路：应设置当光照过强时，使蜂鸣器响。
将蜂鸣器并联到Rc3和LED3两端。
仅当光照很强时，光敏电阻阻值才小于R3，蜂鸣器才响。
其他状态，蜂鸣器都不响。
具体状态分析见仿真结果四、电路中各元器件选型和参数计算元器件选型：参数计算：（根据电路原理及实际市场计算选择）电源：VCC=12V基准电阻：用来分档，故应等于光敏电阻三种状态下阻值。
R=230Ω R=2.05kΩ R=226.76 KΩ分压电阻R3、4、5：为了使分压不至过大或过小影响精度，分别取：R3=100;R4=200;R5=200.相对电压是：V R4=28.08v（400*36/500）; V R4v=(36*200/500);上拉电阻R 8、9：R提供驱动电流，不宜过大，取R=5Ω限流电阻R1、2、11：R=（比较器输出电压-发光管压降）/发光管额定电流经计算根据发光二极管1.66v、0.05MA,实际取 R=100kΩ,留有一定余地，另外R6与LED3串联表示系统进出检测状态，为了保证（1.66v、0.05MA）故取R6=6k Ω。
五、设计总结（包括对设计的目的和意义的认识、本人完成情况、设计中的主要收获和不足、进一步设想）。
设计目的：光照强度的自动检测与分档显示和报警控制系统很有实用价值，现实生活中应用的方面极为广泛，例如人工蔬菜种植提高植物生长光合作用，当自然光照强系统报警提示人工遮阴为植物避光，在外界光照适宜植物正常生长时，系统不作任何报警和控制，在外界光照暗时，系统自动打开日光灯弥补植物光合作用，实现植物二十四小时正常生长，大大缩短植物成长期限，满足人们日益紧缺的物质需求，实现了自动控制为人们琐碎繁重的工作带了很大的方便。
此系统设计经济、实惠、实用价值高。
通过本次课程设计，我对传感器、电路系统设计有了更深的的理解也加强了我的实际动手能力。
不管是电路理论，还是实际应用，经过此次设计后我的能力都有了不少提升。
同时在本次课程设计时，也暴露了自己的不少毛病，如设计过程中缺乏规范化，标准化，仿真软件不熟悉等。
刚开始的的时候，Protel和Multisim完全不会，但经过两天的摸索，也逐步上手了.通过这一周的努力奋斗，最终做出电路原理图，仿真结果也基本满足课题功能要求，心里有一种莫名的成就感。
平常我们上课学习理论知识有时觉得挺容易的，但一旦自己真正动手设计，才发现自己有很多不足。
只有实践才能提高自己的能力，因此我希望有更多类似课程设计.对我们学生来说，理论与实际同样重要，这是我们以后在工作中说明自己能力的一个重要标准。
在实习中，我感受到了老师对学生的那种悔人不卷的精神，每天的固定时间，老师都来给我们指导，使我们少走弯路，顺利完成实习任务，请允许我向你们致意崇高的敬意，感谢你们，老师！六、附件1：整机电路原理图（附页1）PROTEL电路图七、附件2仿真结果（如：测试数据、波形等）（附页2）强光状态(蜂鸣器报警)适宜光黑暗状态（继电器闭合日光灯亮）注：实验中的光敏电阻用滑动变阻器代替，LED3是系统指示灯，说明系统进入自动检测状态。
八、附件3元器件清单及成本估算（附页3）元器件数量价格（元）直流电源 2 5光敏电阻 1 0.5电阻10 0.7比较器 2 0.5发光二极管 3 1.08蜂鸣器 1 0.15门电路 1 0.5继电器 1 5日光灯 1 3开关 1 2九、主要参考资料[1] 王化祥.张淑英；传感器原理及应用.天津：天津大学出版社，2007.2.[2]康华光；电子技术基础模拟部分.北京:高等教育出版社，2006.1.[3] 廖先芸编.电子技术实践与训练北京高等教育出版社 2005.7[4]沈任元、吴勇编. 常用电子元器件简明手册机械工业出版社20003.7。