电子电路实验 3 综合设计总结报告 题目:数字式光照强度检测仪的 设计实现 班级:20110824 学号:2011082427 姓名:张希希 成绩: 日期: 一、摘 要

本实验中采用光敏电阻为光传感器, 利用光敏电阻的光照特性完成光强的检 测。 具体方法是将两路光敏电阻支路并联接入电路中, 其中一路串接一固定电阻, 另外一路分别串接电位器, 利用光敏电阻值随光照强度变化的特性, 使得电路的 输出电压而变化。 根据这一特性, 结合光照强度和输出模拟电压之间的关系, 分 别对两路电压值进行采集得到某一光强度下对应的模拟电压,将模拟电压通过 ADC0804模数转换器转换为数字电压, 通过译码器使两位数码管将光强值显示出 来,相应地控制点亮对应的小数点以显示光强的方位。

通过硬件的焊接、 静态和动态调试, 作品最终很好地实现了实验任务和要求, 在近似无光照时数码管显示为 0, 正常工作时能检测两个不同方位的光强并通过 两位数码管将最大数值显示出来,而两个小数点的不同组合显示对应方位。

关键词:光照强度;检测仪;设计实现 二、设计任务 2.1 设计选题

选题十三:数字式光照强度检测仪的设计实现 2.2 设计任务要求

用数码管显示光照强度; 设置多个不同方向的光敏电阻, 通过比较不同方向 测得的光强数值判断光照方位, 在数码管上显示其方位; 将获得的电信号转换成 光照强度单位下的数值,并用数码管显示,误差范围为±3LUX (以白天室内日 光灯的光照强度为标准定义为 100LUX ; 要求在黑暗中显示 00(十六进制 , 室 内光最大显示 63(十六进制 ,用小数点显示光照方向。

1、光照传感器采用光敏电阻; 2、光强值显示采用数码管;

3、通过比较器实现光强方向的判断,若左侧光强大则数码管小数点亮,若 右侧光强大则数码管小数全灭;

4、误差范围为±3LUX ,数模转换器建议选用 8位并行转换器件; 5、在无光照(即光敏电阻完全盖住时,光强值显示为 0;

6、在正午(即中午 12点室内日光灯开启时,光强值显示为 63(十六进 制 ;

7、电源采样±5V 供电,电路板功耗小于 3W ; 8、采集显示时间延迟小于 3秒。 三、方案设计与论证

设计由光敏电阻接入电路、 比较器电路、 模拟选择器接入电路、 比例放 大电路、 模数转换电路和数码管显示电路六个部分组成, 光敏电阻接入电路将光 照强度转化为电信号(电压值 ,经比较器判断出哪个方向的光照强,再由模拟 选择器将光照

强路的电压输出值经比例器放大传给模数转换器, 由模数转换器把 模拟量转化为数字量, 然后通过译码芯片, 最后在数码管上显示出强光方向的光 照强度值。

方框图如下:

图 1

四、电路单元参数的选定和设计实现 4.1光敏电阻模块

如图 2所示, 采用 2路光敏电阻支路并联, 其中一路串联固定电阻, 而另外一路 分别串联一个电位器, 均接在 VCC 和 GND 之间, 采样电压为两个光敏电阻两端所 加电压 X1、 X0,对于这两路电压值比较后把最大值输送给 ADC0804转化为数字 信号, 通过数码管显示出来。 其中电位器的作用是在后期的调试过程中, 使得在

外界给予两个方向的光敏电阻同样强度