1方案比较与选择.docx

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1方案比较与选择

．方案比较与选择

图方案一原理图

如上图所示是方案一，采用纯模电硬件电路设计，所设计的电路没有控制模块功能，只能通过光敏电阻检测当前的环境光强是否符合一个定值之下，若光强低于设定值则蜂鸣器蜂鸣和闪而报警。

此方案虽然输入光强定制可以调节，但是检测灵敏度不高且不可以读出当前的光强以及电阻。

因此应用不强，不符合一般的应用，所以本系统设计不采用。

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图方案二原理图

如上图是方案二，也是本系统所采用的方案。

本方案通过光敏电阻检测周围的光强变化，通过将模拟数据转换为数字信号送到单片机处理控制显示当前的光强变化引起的电阻的变化的电阻值，从而知道当前环境的光强值。

相对方案一，此方案检测灵敏度高，准确度高且可以定量检测当前的环境光强的变化，实现起来单片机编程方便，准确度高，且可扩展性好，直观可见。

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.电路分析

总体电路图：

图原理图

次电路主要包括三个模块，一个是检测模块，一个是处理模块，一个是显示模块，下面将每个模块分开说明：

．检测模块

电路原理图如下

图检测模块图

是美国国家半导体公司生产的一种位分辨率、双通道转换

芯片。

由于它体积小，兼容性强，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，

其目前已经有很高的普及率。

学习并使用可是使我们了解转换器

的原理，有助于我们单片机技术水平的提高。

具有以下特点：

·位分辨率；

·双通道转换；

·输入输出电平与相兼容；

·电源供电时输入电压在之间；

·工作频率为，转换时间为μ；

·一般功耗仅为；

·、—（双列直插）、多种封装；

·商用级芯片温宽为°°，工业级芯片温宽为°°残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒。

其中是光敏电阻，当光强比较大时，光敏电阻阻值比较少，对应的输入到引脚的电压相对较高，通过模数转换器电平的比较在单片机时序的控制下输出位的二进制数据，次位数据代表是光敏电阻当前的阻值，根据芯片资料以及光敏电阻光强和电阻的关系可以算出当前的环境的光强，此系统没有做这部分内容，但如果加入此部分内容是比较简单的，加个程序算法以及显示就可以了。

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．处理模块

原理图如下：

主要是单片机

图处理模块图

此模块基本是单片机，通过检测模块检测到的数据送到单片机处理，输出时序控制进行数据的处理并将处理后的结果通过数码管显示。

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．显示模块

原理图如下：

图显示模块图

此模块包括译码器以及四位一体的数码管。

通过单片机控制译码器片选和位选数码管以及单片机数据的同步输出进行并行同步显示。

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系统流程图：

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图系统框图

电路板制作、焊接、调试

图光电检测系统原理图

在中根据画好的的电路原理图制作出电路板图纸，如下图所示：

图面线图

系统实物图如下：

图系统实物正面图

图系统实物背面图

画好的板图经过打印，加热，腐蚀，钻孔等步骤制作出电路板，然后将各个元器件及跳线焊接在电路板上。

将单片机装上电路板，并将写好的程序烧入单片机，进行下一步的调试工作。

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调试过程中，数码管无法正常显示，经过排查，发现问题在于电路存在虚焊以及程序对读时存在的延迟不够导致数码管显示不稳定以及数码管亮度不够，通过每步的排错并该变了数码管的限流电阻使数码管亮度提高，在确定硬件没问题后，最终通过修改程序系统成功了。

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讨论及进一步研究建议

实验方案的改进：

本设计的重点在于光电光强检测电路（）、数码管的显示上。

而单片机作为这两个部分的连接、同时也是控制者，起着协调与同步的作用。

对于本设计的提高，可以增加程序算法直接把电阻值的显示直接显示为当前的环境光强，并加入报警外围电路，对环境的光强设定一个浮动的光强值进行报警，以及增加光源电路通过单片机控制自动提高周围环境的光强。

因此只要理解了单片机内部工作原理以及与外部器件的接口，要提高系统是轻而易举的事。

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课程设计心得

通过这次实习,我们熟练掌握了常用的电工工具的使用方法和注意事项，使我们对电子工艺的理论有了更深入的了解.我们熟悉了从设计电路，仿真，制板，焊接，调试电路的技巧,工作原理与组成元件的作用等.这些知识不仅仅是在课堂上有效,对以后的学习也同样有很重要的意义.而且在日常生活中也有着非常现实的意义.同时还培养了我们的团队合作精神.我们明白了,在团队里面.光靠一个人的力量是远远不够的.只有大家齐心协力、共同合作才能够又快又好地完成任务.預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴買闥。

这次的实习对自己的动手能力是一个很大的锻炼.我们平时都只注重理论方面的学习,而往往忽略了实践的重要性.俗话说:

实践是检验真理的唯一标准.没有足够的动手能力,很难在未来的科研尤其是实验研究中有所成就.在实习中,我们锻炼了自己的动手能力,掌握了操作技巧,提高了自己动手解决问题的能力.比如电路板的制作就是一个不小的挑战，稍不留神就会在过塑的时候出错，电路图印在板上不完全。

但我们在面对困难的时候没有退却，经过次重复实验最后还是较好的完成了任务.渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇絨。

两周的实习很短暂,但却给我们以后的道路指出一条明路,那就是思考着做事,事半功倍,更重要的是,做事的心态,也可以得到磨练,可以改变很多不良的习惯,例如：

在电工实习过程中,起初效率低.为什么呢?

那是因为在开始的时候大家并没有进行明确的分工.三个人中只有一个人在做,另外两个人更像是与实验无关的局外人.而且在开工前,也没有统一意见,彼此缺少应有的默契.而通过不断的磨合,心与心的交流以及对操作的逐渐熟练,使我们学到了这种经验.铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡缝勵。

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参考文献

[]　刘西社,刘建平,吴宝宁等闪光有效光强测定

仪研究应用光学,;

[]　李红滨等新型数字逻辑器件第版,西安电子科技大学出版社,

[]　马宗龙,吕亚林.光频率转换器的原理与应用.集成电路应用,

[]李广弟.单片机基础.北京:

北京航空航天大学出版社,

[]　马胜前.用实现高精度变闸门测频.电子测量技术,

．附录

系统程序

;***********************************************************買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄届嬌。

;**綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴飙钪。

;*光强测量*

;**驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦諑琼。

;***********************************************************猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑献鵬。

;功能：

设置初始化，开始程序

锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔嗚訝。

;显示单元首地址

;数码管数据定义

采样值存放单元

構氽頑黉碩饨荠龈话骛門戲。

:

:

:

輒峄陽檉簖疖網儂號泶蛴镧。

转换子程序

转换值存放中

;先初始化，后采集数据。

尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅瀝纰。

:

;一个转换周期开始

置，片选有效

置，起始位

;第一个脉冲

;在负跳变之前加一个反转操作

置，设为单通道

;第二个脉冲

置，选择通道

;第三个脉冲

;第四个脉冲

;计数器初值，读取位数据，

:

;下降沿

;读取端数据

移入，高位在前

;下一个脉冲

;没读完继续

;转换结果存入

识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒侬减。

采集值转为三位码子程序

;转换后的三位码分别存入、

、单元中。

采集值在单元中。

运算

凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴铍賄。

:

;整数个位数放入

;余数大于为，乘法溢出，结果加

;相减不够，表示余数小于（）

;

;余数乘以，相当于补，继续除。

;再除以

:

;小数后第一位放入

:

;小数后第二位放入

恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦聰櫻。

;显示子程序

;使用三位数码管显示

鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫摇饬。

:

;开始填充显示单元

;共计填充位

:

;获得当前位地址

;获得表头

;获得编码数据

;保存编码数据

;指向下一个带转换数据

;继续转换，直到完成

;获得显示单元首地址

;从第一个数码管开始

;共显示位数码管

:

;读取显示单元数据

;开始显示当前位

;准备显示下一位

;

;下一位

;取下一个单元地址

;

:

:

;延时

;重复显示下一个

;显示完成，返回

硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹鸶胶。

;延时子程序

阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖輛埙。

:

:

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