基于51单片机的光照强度检测报告

压。利用一极运放对小信号进行放大，放大
50 倍。利用 ADC0809 进行 8 位数据的转换，
单片机通过 P2 引脚将数据采集存储，再软件滤波，利用中位值滤波的方法滤波。再用液晶
1602 显示出来。用三个按键调节照明灯的控制状态照明灯，一个控制照明灯的总开关，按
一下照明灯是否允许亮的状态就改变， 一个控制设置的允许照明灯亮的最高亮度值进行单位
波的方法滤波。 再用四位数码管显示出来。 用三个按键调节照明灯的控制状态照明灯， 一个
控制照明灯的总开关， 按一下照明灯是否允许亮的状态就改变， 一个控制设置的允许照明灯
亮的最高亮度值进行单位加， 另一个控制设置的允许照明灯亮的最高亮度值进行单位减。
利
用一个引脚接控制一个照明灯。
2.2 方案二：
由于光敏电阻的阻值范围比较大， 并且要输出一个小信号， 所以提供给光敏电阻和用于 分压的电阻的电压。 利用一条由一个稳压二极管和一个电阻组成的分压电路来提供一个小电
课程设计报告
课程名称： 题 目：
智能仪器课程设计 基于 51 单片机的光照强度
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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。
定。采用运放的时候，如果用二级运放，由于运放存在零漂，这样会会使得零漂的现象更加
严重， 但如果只用一级放大并且放大的倍数达到几十倍的话，
失真的现象又会变严重。 至于
到底失真多大， 就不得而知， 并且零漂的问题无从解决， 就选择一级放大。 如果选用 ADC574
的话，还要接正负 15V 电源供电，选择 ADC0809 直接用 5V 供电。所以选择 ADC0809 。因
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
七、参考文献 ..........................................................................................................1..9.
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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 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
加，另一个控制设置的允许照明灯亮的最高亮度值进行单位减。
利用一个引脚接控制一个照
明灯。
2.3 系统采用方案
1）总体设计： 系统总体框架图如图所示 ：
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2）总体方案工作原理
图 1 系统总体框架
在给光敏电阻提供一个用于分压的电源时， 如果利用两个电阻分出电压的话， 当光敏电
阻的阻值变化时， 分出来的电源电压就会变化。 所以采用稳压二极管分一个电压， 这样更稳
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
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，
4.2 程序流程图 ....................................................................................................................... 10
五、仿真与实现 ......................................................................................................1..2.
2.1 方案一：
由于光敏电阻的阻值范围比较大， 并且要输出一个小信号， 所以提供给光敏电阻和用于
分压的电阻的电压。 利用一条由两个电阻组成的分压电路来提供一个小电压。
利用两极运放
对小信号进行放大，第一级放大 10 倍，第二级放大 5 倍，总体放大 50 倍。利用 ADC574
进行 8 位数据的转换，单片机通过 P1 引脚将数据采集存储，再软件滤波，利用算数平均滤
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
四、软件设计 ..........................................................................................................1..0. 4.1 keil 软件介绍 ......................................................................................................1..0.
C 语言的实际操作运用
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
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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。液晶屏幕第一行显示接通照明灯的最低 允许光照强度， 第二行显示当前光照强度； 利用光敏电阻随光照强度的改变而相对应地变化 的特性来分压产生一个小信号， 再通过运放进行放大， 最后通过 AD 转换进行采集， 并且显 示出来。利用按键对照明灯控制状态进行调节。蓝滑动变阻器来调节液晶亮度。
六、总结 .................................................................................................................1..7..
6.1 设计总结： ....................................................................................................................... 17 6.2 经验总结： ....................................................................................................................... 18
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
为既要显示允许照明灯亮的最高光照值，又要显示当前的光照强度值，为了更直观的显示，
选择 1602 液晶。根据这些对比，最终选择选择方案二。
ห้องสมุดไป่ตู้
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三、硬件设计
3.1 单片机最小系统
单片机要正常工作， 首先要产生片内时钟信号。 在单片机内部的振荡器的输入端 XTAL1
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目录
一、设计任务、要求 ................................................................................................3...
1.1 设计任务： ........................................................................................................................ 3 1.2 设计要求： ........................................................................................................................ 3