基于si光電池的照度計(jì)設(shè)計(jì)與調(diào)試方案

1、<p>　　基于Si光電池的照度計(jì)設(shè)計(jì)與調(diào)試方案</p><p><b>　　1 技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　要求系統(tǒng)測(cè)量范圍為0-200lx，測(cè)量精度達(dá)到1lx；</p><p>　　設(shè)計(jì)光電池輸出信號(hào)處理電路，要求可以控制處理后的電壓幅度；</p><p>　　設(shè)計(jì)照度計(jì)硬件電路系統(tǒng)，要求系統(tǒng)各個(gè)

2、模塊能夠正常工作；</p><p>　　設(shè)計(jì)照度計(jì)軟件控制系統(tǒng)，要求系統(tǒng)整體工作穩(wěn)定；</p><p>　　給設(shè)計(jì)系統(tǒng)定標(biāo)，要求測(cè)量結(jié)果誤差在1%以?xún)?nèi)。</p><p>　　2 設(shè)計(jì)方案及其比較</p><p>　　當(dāng)光電池的光敏面收到光照射時(shí)，PN節(jié)耗盡區(qū)內(nèi)的光生電子與空穴在內(nèi)建電場(chǎng)力的作用下分別向N區(qū)和P區(qū)運(yùn)動(dòng)，在閉合的電路中產(chǎn)生光電流。

3、首先將光電流經(jīng)過(guò)I/V變換和電壓放大后形成直流電壓信號(hào)，其次通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將處理得到的直流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)，再通過(guò)單片機(jī)處理后得到可以反應(yīng)光照度的數(shù)字信號(hào)，最后通過(guò)LCD實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。照度計(jì)的系統(tǒng)框圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 照度計(jì)系統(tǒng)框圖</p><p><b>　　2.1 方案一</b></p><p>　　通過(guò)電

4、阻轉(zhuǎn)換的方式進(jìn)行I/V轉(zhuǎn)換，如圖2，之后將電壓放大后的直流電壓信號(hào)通過(guò)由ADC0809構(gòu)成的A/D轉(zhuǎn)換模塊得到數(shù)字電壓信號(hào)，然后，通過(guò)單片機(jī)得到可以反應(yīng)光照度的數(shù)字信號(hào)，最后，通過(guò)LED數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。</p><p><b>　　圖2 電阻轉(zhuǎn)換模塊</b></p><p><b>　　2.2 方案二</b></p><p

5、>　　通過(guò)三極管構(gòu)建放大電路得到電壓信號(hào)進(jìn)行I/V轉(zhuǎn)換，如圖3，之后將電壓放大后的直流電壓信號(hào)通過(guò)由ADC0809構(gòu)成的A/D轉(zhuǎn)換模塊得到數(shù)字電壓信號(hào)，然后，通過(guò)單片機(jī)得到可以反應(yīng)光照度的數(shù)字信號(hào)，最后，通過(guò)LED數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。</p><p>　　圖3 三極管轉(zhuǎn)換模式</p><p><b>　　2.3 方案三</b></p><p&

6、gt;　　通過(guò)集成運(yùn)放芯片構(gòu)建放大電路得到電壓信號(hào)進(jìn)行I/V轉(zhuǎn)換，如圖4，之后將電壓放大后的直流電壓信號(hào)通過(guò)由ADC0809構(gòu)成的A/D轉(zhuǎn)換模塊得到數(shù)字電壓信號(hào)，然后，通過(guò)單片機(jī)得到可以反應(yīng)光照度的數(shù)字信號(hào)，最后，通過(guò)LED數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。</p><p>　　圖4 集成運(yùn)放轉(zhuǎn)換模式</p><p><b>　　2.4 方案比較</b></p>&l

7、t;p>　　三種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，方案一適合在電流較大的情況下使用，方案二適合在電流變換范圍小的情況下使用，方案三適用范圍廣，但成本會(huì)提高很多。由于此次課程設(shè)計(jì)電路板上已經(jīng)有運(yùn)放芯片，故采取方案三。</p><p><b>　　3 實(shí)現(xiàn)方案</b></p><p><b>　　3.1 硬件部分</b></p><p>

8、　　系統(tǒng)的硬件由I/V變換模塊、光電池前置放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制模塊以及數(shù)碼管顯示模塊組成，如圖5，Proteus仿真圖如圖6所示。</p><p>　　當(dāng)光電池的光敏面收到光照射時(shí)，PN節(jié)耗盡區(qū)內(nèi)的光生電子與空穴在內(nèi)建電場(chǎng)力的作用下分別向N區(qū)和P區(qū)運(yùn)動(dòng)，在閉合的電路中產(chǎn)生光電流。因?yàn)楣怆娏餍枰D(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，才能通過(guò)數(shù)碼管顯示，所以需要進(jìn)行I/V變換。但是，所得的電壓值過(guò)小，不宜測(cè)量，故需要電壓放

9、大模塊將其放大為直流電壓信號(hào)。其次，數(shù)碼管顯示的是數(shù)字信號(hào)，所以，需要將放大得到的直流電壓信號(hào)進(jìn)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)。最后，通過(guò)單片機(jī)處理后得到可以反應(yīng)光照度的數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。</p><p><b>　　圖5 系統(tǒng)電路圖</b></p><p><b>　　圖6 總電路圖</b></p><

10、p>　　1 光電池和電壓放大及I/V轉(zhuǎn)換模塊</p><p>　　本系統(tǒng)選用的硅光電池光譜響應(yīng)波長(zhǎng)一般為0.4~1.1微米，峰值響應(yīng)波長(zhǎng)為0.9微米，其特性曲線如圖7所示。在不同光照下，硅光電池有不同的電信號(hào)輸出，且二者之間具有單值對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，可以通過(guò)檢測(cè)其輸出電信號(hào)并根據(jù)其輸出特性關(guān)系，得到對(duì)應(yīng)的光照度信息，以達(dá)到光照度檢測(cè)的目的。</p><p>　　圖7 硅光電池光譜響應(yīng)特

11、性曲線</p><p>　　該模塊使用LM358運(yùn)算放大芯片實(shí)現(xiàn)，如圖8所示，該芯片引腳如圖9所示，可以實(shí)現(xiàn)I/V變換，即將光電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)，并且進(jìn)行放大。</p><p>　　圖8 電壓放大及I/V轉(zhuǎn)換模塊</p><p>　　圖9 LM358引腳圖</p><p>　　2 A/D轉(zhuǎn)換模塊</p><p&

12、gt;　　該模塊由PCF8591芯片實(shí)現(xiàn)，如圖10所示，該芯片引腳如圖11所示，可以實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，將直流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)。</p><p>　　PCF8591各引腳功能如下：</p><p>　　AIN0、AIN1、AIN2、AIN3：模擬信號(hào)輸入端；</p><p>　　A0、A1、A2：引腳地址端；</p><p>　　VDD

13、、VSS：電源端；</p><p>　　SDA、SCL：I2C總線的數(shù)據(jù)線、時(shí)鐘線；</p><p>　　OSC：外部時(shí)鐘輸入端，內(nèi)部時(shí)鐘輸出端；</p><p>　　EXT：內(nèi)部、外部時(shí)鐘選擇線，使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)EXT接地；</p><p>　　AGND：模擬信號(hào)地；</p><p>　　AOUT：D/A轉(zhuǎn)換輸出端；&

14、lt;/p><p>　　VREF：基準(zhǔn)電源端；</p><p>　　圖10 A/D轉(zhuǎn)換模塊</p><p>　　圖11 PCF8591引腳圖</p><p><b>　　3 單片機(jī)控制模塊</b></p><p>　　該模塊由89C51芯片實(shí)現(xiàn)，如圖12所示，89C51引腳圖如圖13所示。該模塊通過(guò)芯

15、片內(nèi)部的程序控制驅(qū)動(dòng)PCF8591芯片并采集模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)，對(duì)采集后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，控制數(shù)碼管顯示系統(tǒng)檢測(cè)得到的照度值。</p><p><b>　　圖12 單片機(jī)系統(tǒng)</b></p><p>　　圖13 89C51引腳圖</p><p>　　4 數(shù)碼管顯示系統(tǒng)及鎖存器</p><p>　　該模塊由芯片74HC

16、573和數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)，如圖14，74HC573引腳圖如圖15所示。數(shù)碼管段選使用573鎖存器，因?yàn)閱纹瑱C(jī)引腳直接驅(qū)動(dòng)功率不太夠。</p><p>　　圖14 數(shù)碼管顯示系統(tǒng)及鎖存器</p><p>　　圖15 74HC573</p><p><b>　　3.2 軟件部分</b></p><p><b>　　程序部

17、分代碼如下：</b></p><p><b>　　1 main.c</b></p><p>　　/*******************************************************************************</p><p>　　* </p>

18、<p>　　* 普中科技</p><p>　　--------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　* 實(shí) 驗(yàn) 名 : AD顯示試驗(yàn)</p><p>　　* 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明

19、 : 使用數(shù)碼管顯示AD讀取到電位器的電壓值</p><p>　　* 連接方式 : 見(jiàn)連接圖</p><p>　　* 注 意 : </p><p>　　*******************************************************************************/</p>&l

20、t;p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#include"i2c.h"</p><p>　　//--定義使用的IO--//</p><p>　　#define GPIO_DIG P0</p><p>　　sbit LSA=P2^2;</p><p>　　

21、sbit LSB=P2^3;</p><p>　　sbit LSC=P2^4;</p><p>　　sbit LE=P2^2;</p><p>　　//--定義PCF8591的讀寫(xiě)地址--//</p><p>　　#define WRITEADDR 0x90 //寫(xiě)地址</p><p>　　#define R

22、EADADDR 0x91 //讀地址</p><p>　　//--定義全局變量--//</p><p>　　unsigned char code DIG_CODE[17]={</p><p>　　0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c

23、,0x39,0x5e,0x79,0x71};</p><p>　　//0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F的顯示碼</p><p>　　uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};</p>&l

24、t;p>　　unsigned char DisplayData[8];</p><p>　　//用來(lái)存放要顯示的8位數(shù)的值</p><p>　　//--聲明全局函數(shù)--//</p><p>　　void DigDisplay(); //動(dòng)態(tài)顯示函數(shù)</p><p>　　void Pcf8591SendByte(unsigned char

25、 channel);</p><p>　　unsigned char Pcf8591ReadByte();</p><p>　　void Pcf8591DaConversion(unsigned char value);</p><p>　　void DigDisplay();</p><p>　　/*********************

26、*********************************************</p><p><b>　　長(zhǎng)延時(shí)函數(shù)</b></p><p>　　******************************************************************/</p><p>　　void delay(ucha

27、r z)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar x,y;</p><p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=50;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p>

28、<p>　　/*******************************************************************************</p><p>　　* 函 數(shù) 名 : main</p><p>　　* 函數(shù)功能 : 主函數(shù)</p><p>　　* 輸 入 : 無(wú)&

29、lt;/p><p>　　* 輸 出 : 無(wú)</p><p>　　*******************************************************************************/</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b&g

30、t;</p><p>　　unsigned int adNum,n;</p><p>　　uint b1,b,g,s;</p><p>　　int time1;</p><p>　　float value;</p><p>　　uchar date[10];</p><p><b>　

31、　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　time1++;</b></p><p>　　if(time1%15)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Pcf859

32、1SendByte(0);</p><p>　　date[time1%15] = Pcf8591ReadByte()*2;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//--顯示電位器電壓--//</p><p>　　//Pcf8591SendByte(0); //發(fā)送電位器

33、轉(zhuǎn)換命令</p><p>　　if(time1==150) </p><p><b>　　{time1=0;</b></p><p>　　//adNum = Pcf8591ReadByte()*2;//將轉(zhuǎn)換結(jié)果讀走</p><p>　　adNum = (date[0]+date[1]+date[2]+date[3]

34、+date[4]+date[5]+date[6]+date[7]+date[8]+date[9])/10.;</p><p>　　//--我們8591每讀取到一個(gè)1就表示5/256V，所以要知道電壓值就乘以0.01953--//</p><p>　　value = adNum * 0.01953/1.3; //轉(zhuǎn)為電壓值</p><p>　　adNum = val

35、ue * 1000; //保留兩位小數(shù)</p><p><b>　　n=adNum;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　// n=n*500./255;</p><p><b>　　// n=123;</b></p>

36、<p>　　b1=n/1000;</p><p>　　b=n%1000/100;</p><p>　　s=n/10%10;</p><p><b>　　g=n%10;</b></p><p><b>　　LE=1;</b></p><p>　　P0=0xfe;P1

37、=table[b1];delay(10);</p><p>　　P0=0xfd;P1=table[b];delay(10);</p><p>　　P0=0xfb;P1=table[s];delay(10);</p><p>　　P0=0xf7;P1=table[g];delay(10);</p><p><b>　　}</b&

38、gt;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******************************************************************************</p><p>　　* 函 數(shù) 名 : Pcf8591SendByte</p><

39、;p>　　* 函數(shù)功能 : 寫(xiě)入一個(gè)控制命令</p><p>　　* 輸 入 : channel（轉(zhuǎn)換通道）</p><p>　　* 輸 出 : 無(wú)</p><p>　　**********************************************************************

40、*********/</p><p>　　void Pcf8591SendByte(unsigned char channel)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　I2C_Start();</p><p>　　I2C_SendByte(WRITEADDR, 1); //發(fā)送寫(xiě)器件地址&l

41、t;/p><p>　　I2C_SendByte(0x40|channel, 0); //發(fā)送控制寄存器</p><p>　　I2C_Stop();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/**********************************************************

42、*********************</p><p>　　* 函 數(shù) 名 : Pcf8591ReadByte</p><p>　　* 函數(shù)功能 : 讀取一個(gè)轉(zhuǎn)換值</p><p>　　* 輸 入 : 無(wú)</p><p>　　* 輸 出 : dat</p>

43、<p>　　*******************************************************************************/</p><p>　　unsigned char Pcf8591ReadByte()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned

44、char dat;</p><p>　　I2C_Start();</p><p>　　I2C_SendByte(READADDR, 1);//發(fā)送讀器件地址</p><p>　　dat=I2C_ReadByte(); //讀取數(shù)據(jù)</p><p>　　I2C_Stop(); //結(jié)束總線</p>&l

45、t;p>　　return dat;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******************************************************************************</p><p>　　* 函 數(shù) 名 : Pcf8591DaConv

46、ersion</p><p>　　* 函數(shù)功能 : PCF8591的輸出端輸出模擬量</p><p>　　* 輸 入 : value（轉(zhuǎn)換的數(shù)值）</p><p>　　* 輸 出 : 無(wú)</p><p>　　******************************************

47、*************************************/</p><p>　　void Pcf8591DaConversion(unsigned char value)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　I2C_Start();</p><p>　　I2C_SendByte(

48、WRITEADDR, 1);//發(fā)送寫(xiě)器件地址</p><p>　　I2C_SendByte(0x40, 1); //開(kāi)啟DA寫(xiě)到控制寄存器</p><p>　　I2C_SendByte(value, 0); //發(fā)送轉(zhuǎn)換數(shù)值</p><p>　　I2C_Stop();</p><p><b>　　}</b&g

49、t;</p><p>　　/*******************************************************************************</p><p>　　* 函 數(shù) 名 : DigDisplay</p><p>　　* 函數(shù)功能 : 使用數(shù)碼管顯示</p><p>

50、　　* 輸 入 : 無(wú)</p><p>　　* 輸 出 : 無(wú)</p><p>　　*******************************************************************************/</p><p>　　void DigDisplay()</p>

51、<p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i;</p><p>　　unsigned int j;</p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　swit

52、ch(i) //位選，選擇點(diǎn)亮的數(shù)碼管，</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　case(0):</b></p><p>　　LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;//顯示第0位</p><p><b>　　case(1):</b>&

53、lt;/p><p>　　LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//顯示第1位</p><p><b>　　case(2):</b></p><p>　　LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//顯示第2位</p><p><b>　　case(3):</b></p>

54、<p>　　LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;//顯示第3位</p><p><b>　　case(4):</b></p><p>　　LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;//顯示第4位</p><p><b>　　case(5):</b></p><p>

55、　　LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;//顯示第5位</p><p><b>　　case(6):</b></p><p>　　LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;//顯示第6位</p><p><b>　　case(7):</b></p><p>　　LSA=1;LS

56、B=1;LSC=1; break;//顯示第7位</p><p><b>　　}</b></p><p>　　GPIO_DIG=DisplayData[i];//發(fā)送段碼</p><p>　　j=500; //掃描間隔時(shí)間設(shè)定</p><p>　　while(j--);</p><p&

57、gt;　　GPIO_DIG=0x00;//消隱</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　2 i2c.c</b></p><p>　　#include"i2c.h"</p>&l

58、t;p>　　/*******************************************************************************</p><p>　　* 函 數(shù) 名 : Delay1us()</p><p>　　* 函數(shù)功能 : 延時(shí)</p><p>　　* 輸 入 :

59、無(wú)</p><p>　　* 輸 出 : 無(wú)</p><p>　　*******************************************************************************/</p><p>　　void I2C_Delay10us()</p><p><b>

60、　　{</b></p><p>　　uchar a, b;</p><p>　　for(b=1; b>0; b--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(a=2; a>0; a--);</p><p><b>　　}</b&g

61、t;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******************************************************************************</p><p>　　* 函 數(shù) 名 : I2C_Start()</p><p>

62、;　　* 函數(shù)功能 : 起始信號(hào)：在I2C_SCL時(shí)鐘信號(hào)在高電平期間I2C_SDA信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)下降沿</p><p>　　* 輸 入 : 無(wú)</p><p>　　* 輸 出 : 無(wú)</p><p>　　* 備 注 : 起始之后I2C_SDA和I2C_SCL都為0</p><

63、;p>　　*******************************************************************************/</p><p>　　void I2C_Start()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　I2C_SDA = 1;</p><

64、;p>　　I2C_Delay10us();</p><p>　　I2C_SCL = 1;</p><p>　　I2C_Delay10us();//建立時(shí)間是I2C_SDA保持時(shí)間>4.7us</p><p>　　I2C_SDA = 0;</p><p>　　I2C_Delay10us();//保持時(shí)間是>4us</p&

65、gt;<p>　　I2C_SCL = 0;</p><p>　　I2C_Delay10us();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******************************************************************************&l

66、t;/p><p>　　* 函 數(shù) 名 : I2C_Stop()</p><p>　　* 函數(shù)功能 : 終止信號(hào)：在I2C_SCL時(shí)鐘信號(hào)高電平期間I2C_SDA信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)上升沿</p><p>　　* 輸 入 : 無(wú)</p><p>　　* 輸 出 : 無(wú)

67、</p><p>　　* 備 注 : 結(jié)束之后保持I2C_SDA和I2C_SCL都為1；表示總線空閑</p><p>　　*******************************************************************************/</p><p>　　void I2C_Stop()<

68、/p><p><b>　　{</b></p><p>　　I2C_SDA = 0;</p><p>　　I2C_Delay10us();</p><p>　　I2C_SCL = 1;</p><p>　　I2C_Delay10us();//建立時(shí)間大于4.7us</p><p>

69、;　　I2C_SDA = 1;</p><p>　　I2C_Delay10us();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******************************************************************************</p><p&

70、gt;　　* 函 數(shù) 名 : I2cSendByte(uchar num)</p><p>　　* 函數(shù)功能 : 通過(guò)I2C發(fā)送一個(gè)字節(jié)。在I2C_SCL時(shí)鐘信號(hào)高電平期間，</p><p>　　* * 保持發(fā)送信號(hào)I2C_SDA保持穩(wěn)定</p><p>　　* 輸 入

71、 : num ,ack</p><p>　　* 輸 出 : 0或1。發(fā)送成功返回1，發(fā)送失敗返回0</p><p>　　* 備 注 : 發(fā)送完一個(gè)字節(jié)I2C_SCL=0, 需要應(yīng)答則應(yīng)答設(shè)置為1，否則為0</p><p>　　******************************************

72、*************************************/</p><p>　　uchar I2C_SendByte(uchar dat, uchar ack)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar a = 0,b = 0;//最大255，一個(gè)機(jī)器周期為1us，最大延時(shí)255us。</p

73、><p>　　for(a=0; a<8; a++)//要發(fā)送8位，從最高位開(kāi)始</p><p><b>　　{</b></p><p>　　I2C_SDA = dat >> 7; //起始信號(hào)之后I2C_SCL=0，所以可以直接改變I2C_SDA信號(hào)</p><p>　　dat = dat <<

74、; 1;</p><p>　　I2C_Delay10us();</p><p>　　I2C_SCL = 1;</p><p>　　I2C_Delay10us();//建立時(shí)間>4.7us</p><p>　　I2C_SCL = 0;</p><p>　　I2C_Delay10us();//時(shí)間大于4us<

75、;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　I2C_SDA = 1;</p><p>　　I2C_Delay10us();</p><p>　　I2C_SCL = 1;</p><p>　　while(I2C_SDA && (ack == 1))//等待應(yīng)答，也就是等待

76、從設(shè)備把I2C_SDA拉低</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　b++;</b></p><p>　　if(b > 200) //如果超過(guò)200us沒(méi)有應(yīng)答發(fā)送失敗，或者為非應(yīng)答，表示接收結(jié)束</p><p><b>　　{</b><

77、;/p><p>　　I2C_SCL = 0;</p><p>　　I2C_Delay10us();</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>

78、<p>　　I2C_SCL = 0;</p><p>　　I2C_Delay10us();</p><p>　　return 1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*********************************************************

79、**********************</p><p>　　* 函 數(shù) 名 : I2cReadByte()</p><p>　　* 函數(shù)功能 : 使用I2c讀取一個(gè)字節(jié)</p><p>　　* 輸 入 : 無(wú)</p><p>　　* 輸 出 : dat&

80、lt;/p><p>　　* 備 注 : 接收完一個(gè)字節(jié)I2C_SCL=0</p><p>　　*******************************************************************************/</p><p>　　uchar I2C_ReadByte()</p><

81、;p><b>　　{</b></p><p>　　uchar a = 0,dat = 0;</p><p>　　I2C_SDA = 1;//起始和發(fā)送一個(gè)字節(jié)之后I2C_SCL都是0</p><p>　　I2C_Delay10us();</p><p>　　for(a=0; a<8; a++)//接收8

82、個(gè)字節(jié)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　I2C_SCL = 1;</p><p>　　I2C_Delay10us();</p><p>　　dat <<= 1;</p><p>　　dat |= I2C_SDA;</p><p>　　

83、I2C_Delay10us();</p><p>　　I2C_SCL = 0;</p><p>　　I2C_Delay10us();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return dat;</p><p><b>　　}</b></p&g

84、t;<p><b>　　3 i2c.h</b></p><p>　　#ifndef __I2C_H_</p><p>　　#define __I2C_H_</p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　//---重定義關(guān)鍵詞---//</p><

85、p>　　#ifndef uchar</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p><b>　　#endif</b></p><p>　　#ifndef uint </p><p>　　#define uint unsigned int</p><p&

86、gt;<b>　　#endif</b></p><p>　　//--定義使用的IO口--//</p><p>　　sbit I2C_SCL = P2^1;</p><p>　　sbit I2C_SDA = P2^0;</p><p>　　//--聲明全局變量--//</p><p>　　void

87、I2C_Delay10us();</p><p>　　void I2C_Start();</p><p>　　void I2C_Stop();</p><p>　　uchar I2C_SendByte(uchar dat, uchar ack);</p><p>　　uchar I2C_ReadByte();</p><p

88、><b>　　#endif</b></p><p><b>　　3.3 測(cè)試電路</b></p><p>　　測(cè)試電路布線圖如圖16所示。</p><p>　　圖16 測(cè)試電路布線圖</p><p><b>　　4 調(diào)試過(guò)程及結(jié)論</b></p><p

89、>　　4.1 調(diào)試過(guò)程的現(xiàn)象</p><p>　　連接好電路后，將單片機(jī)程序下載進(jìn)芯片，打開(kāi)開(kāi)發(fā)板總開(kāi)關(guān)，數(shù)碼管顯示當(dāng)前光照度對(duì)應(yīng)的電壓值，不過(guò)有小幅跳變，當(dāng)用手完全遮擋光電池的光敏面時(shí)，數(shù)碼管顯示0，當(dāng)改變光強(qiáng)時(shí)，數(shù)碼管顯示的電壓值隨之變化，且光強(qiáng)變小時(shí)，電壓值降低，光強(qiáng)變大時(shí)，電壓值增加，即趨勢(shì)是一樣的。</p><p>　　4.2 調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題</p>&

90、lt;p>　　1 使用燒錄器下載單片機(jī)程序的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)程序不可下載，下載了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)后，仍然有問(wèn)題，在老師的指點(diǎn)下，將P3口的接線換到別的接口，并且更改了程序后正常下載程序。</p><p>　　2 數(shù)碼管顯示亂碼且順序不對(duì)，因?yàn)槎芜x和位選接反了，更改之后，正確顯示。</p><p>　　3 數(shù)碼管顯示的電壓值跳變范圍太大，難于讀數(shù)，后來(lái)將程序進(jìn)行了一些更改，電壓值稍有跳變。<

91、;/p><p>　　4 數(shù)碼管顯示的電壓值在光強(qiáng)較大時(shí)，變化趨勢(shì)不對(duì)，在調(diào)節(jié)了滑動(dòng)變阻器的阻值后趨勢(shì)變化正確。</p><p><b>　　4.3 調(diào)試結(jié)論</b></p><p>　　本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于Si光電池的照度計(jì)設(shè)計(jì)與調(diào)試，設(shè)計(jì)的電路基本可實(shí)現(xiàn)光照度的測(cè)量，且測(cè)量范圍為0-200lx，測(cè)量誤差7.4lx。</p><p

92、><b>　　5 心得體會(huì)</b></p><p>　　在學(xué)習(xí)光電技術(shù)這門(mén)課程的過(guò)程中，了解到了光照度的概念，認(rèn)識(shí)到了光照度與人們生活的密切聯(lián)系，因此，測(cè)量生活環(huán)境的光照度是非常重要的。此次課程設(shè)計(jì)給了我一個(gè)很好的實(shí)踐機(jī)會(huì)來(lái)設(shè)計(jì)電路并測(cè)量光照度的值。</p><p>　　在剛拿到題目時(shí)，感覺(jué)無(wú)從下手，后來(lái)，查找了相關(guān)資料并且和同學(xué)討論后，漸漸有了思路，清楚了此次

93、需要完成的目標(biāo)以及如何實(shí)現(xiàn)。準(zhǔn)備過(guò)程中，查閱了相關(guān)芯片的資料，進(jìn)一步了解了其用法，并且提高了自己實(shí)際使用相關(guān)電子器件的能力。</p><p>　　在連接電路的過(guò)程中，雖然不會(huì)像以前在面包板上連接時(shí)要求不許飛線和跨線，但由于平時(shí)連接的少，連接難度還是比較大的，不過(guò)，耐心連仍然是可以完成的。在這個(gè)過(guò)程中，進(jìn)一步熟悉了相關(guān)電路的連接。</p><p>　　由于在單片機(jī)課程中，沒(méi)有自己進(jìn)行程序的下

94、載，相關(guān)軟件的使用并不是非常熟練，雖然有了相關(guān)軟件，可是仍然不能正常下載程序，后來(lái)在同學(xué)的幫助下，下載了相關(guān)驅(qū)動(dòng)，才順利將程序下載到芯片中。</p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)，獲益匪淺，不僅將理論知識(shí)和實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，加深了自己對(duì)Si光電池和光照度的理解，通過(guò)數(shù)碼管顯示的電壓值和照度計(jì)照度值的比較，直觀的了解了光照度這一概念，同時(shí)也更加熟練的掌握了proteus和keil等軟件，并且提高了自己解決問(wèn)題的能力。<