基于单片机的亮度计设计【字数：9153】
指导教师 张健 摘 要在城市环境建设的快速发展下，大规模的人工照明出现，人们忽视了身边潜在的污染——光污染。随着摄影，医疗和灯具照明领域等的发展，我们要精确的计算测量各种技术指标所对应的光照亮度值，我们人眼是不能客观直接的测量出光亮度的多少，但是亮度计则弥补了这一点，在生活和生产的各个领域中离不开亮度的测量。本次设计了一种基于单片机的亮度测量系统，该亮度计以单片机为控制核心，具体由单片机STC89C52RC芯片、光敏电阻器、ADC0832转换芯片、和1602字符型液晶构成。随着空间内光照强度的变化，利用光敏电阻阻值随着外界光强弱变化而变化的特性来对光照强度进行检测，将电路中采集到的模拟电压通过ADCO832模数转换电路中将模拟电压转换成数字信号发送给单片机处理，最后在LCD1602液晶显示此时光照强度的测量数值。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的意义 1
1.2亮度计的发展前景及趋势 1
1.3 课题的目的和要求 3
第二章 基于单片机亮度计设计 4
2.1系统设计方案 4
2.1.1 设计方案 4
2.1.2 系统工作原理 5
2.2 硬件设计方案 5
2.2.1 单片机的选择与设计 6
2.2.2 光敏电阻传感器 8
2.2.3 A/D转换模块设计 9
2.2.4 LCD显示模块设计 12
第三章 亮度计软件设计 15
3.1 程序整体设计方案 15
3.2 程序设计 16
3.3 系统的软件调试与仿真 20
第四章 实物调试与实物实拍图 24
结束语 29
致 谢 30
参考文献 31
附录 32
第一章 绪论
1.1课题的意义
本设计是要设计一个基于单片机的光照亮度测量装置，以STC89C52RC单片机芯片为控制核心，光敏电阻器、ADC0832转换芯片，和LCD显示为主要的硬件模块，加上设计的电路，组成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
了一个单片机对光照亮度测量的一个装置。当空间环境内的光照强度发生变化时，光敏电阻的阻值随即也会发生了改变，从而而引起加在光敏电阻两端的电压改变，电路中与光敏电阻相串联的104电位器两端的电压也发生了改变，A/D模块会采集到电阻两端的模拟电压，则将电路中采集到的模拟电压通过ADCO832模数转换电路中将模拟电压转换成数字信号发送给51单片机处理，最后在LCD1602液晶显示此时光照强度的测量数值，实现了对光照亮度的测量[1]。本设计结构合理简单，设计成本较低，能快速测量空间环境内光照亮度的变化。在设计过程中对大学对单片机和C语言的学习，又再次巩固了所学的知识，并进行了实际应用。
亮度计有着重要的意义，亮度计这些年在不断的更新和发展。在城市环境建设的快速发展下，大规模的人工照明出现，人们忽视了身边潜在的污染——光污染。光污染现在变得越来越严重，光污染不仅损害了人们的人眼视力和身体健康，还对我们的生活环境和生产制造带来了严重的影响。随着摄影影视产业，医疗和灯具照明领域的发展，要精确的计算测量各种技术指标所对应的光照亮度值。亮度是我们对外界光照强度的感受，是光源发光体强弱的物理量。例如，灯具照明设计者在设计时，要对一些重要的亮度值指标进行计算，我们人眼是不能客观直接的测量出光亮度的多少，使得设计者在对灯光设计规格时不能达到设计的标准，进而灯光也不能实现设计的效果，但是亮度计则弥补了这一点[2]。亮度计是一种测量亮度和色度的浅色测量仪器，可以让设计者在进行灯具设计时更准确的选择材料、设计角度等，减少成本方面的损失。亮度测量在生产和生活的各个领域都是必不可少的，亮度值是一项非常重要的技术指标，亮度计是一种计量仪器，是化学实验室常用的仪器设备之一[3]。
1.2亮度计的发展前景及趋势
本课题通常与仪器测得的光束强度有关，它被设计用来测量与电路测量的光强度相关的时间信号的亮度。随着城市建设的发展和科学技术的进步，绿色健康的生活已成为人们追求的主要趋势。在许多领域，我们都看到了卓越的绿色健康生活，在更广阔的领域为我们提供绿色照明环境。LED路灯是指满足节能要求的照明光源及其配套电器和技术。灯光照明设计师为了不影响人们生活环境、保护人们的视力健康、不浪费资源等要求，为您提供有质量保证的LED投影机照明工具，为您提供绿色的照明环境，越来越多的人会关注建筑物的照明工程，也会基于自己的一些事业。建筑条件和他占用的一些区域，以及一些公司、建筑物的所有者。进行相关的色彩设计，可以为人们提供更好的服务，而现在很多建筑经过设计，可以有更好的外观，也可以在夜间更加耀眼。
在国外早期，人们就开始对光进行研究和测量。在城市环境建设的快速发展下，大规模的人工照明出现，人们忽视了身边潜在的污染——光污染。光污染现在变得越来越严重，对我们的生活环境和生产制造都带来了严重的影响。光污染不仅损害了人们的人眼视力和身体健康，夜晚的光污染还会对城市的交通带来很大的影响，不少交通事故的发生都是因为强光的照射与反射，对司机的视线造成影响。人们需要准确描述光源的特殊效应，并对这些特性进行测量。早期亮度计的放大电路和处理电路都是由模拟元件、外部显示或通过数码管显示，或外部电流表来观察比较大小。由于数字电路得到了快速的发展，亮度计的发展进入了一个新的时代。亮度计是用来测量光和颜色的测量仪器。目前，亮度计由计算机控制，数据处理。原分光光度计采用干涉仪滤光片，由光电器件进行光电变换。它具有良好的线性稳定性和良好的关注度，特别适合临床医学的应用。
亮度计在生活和生产中起着非常重要的作用。在灯具测试中，光主要通过色度和亮度作用于人眼，最终影响人脑的感知。但在很多情况下，我们的眼睛总是不准确的判断，然后设计师无法对光照强度进行精确的测量与计算，从而达不到预期设计的灯光效果。但是亮度计弥补了这一不足，使设计人员在灯具设计中能够更准确地选择材料和设计角度，减少了成本损失。我们可以使用亮度计测量各种类型的光源，例如交通信号灯、机场和火车站的照明、舞台的灯光、显象管、LCD、PDP和几乎所有其他发光物体。随着信息技术业务的发展，市场对多元化媒体的需求逐渐增加。此外，随着数字广播业务的发展，以等离子显示屏和LCD为核心的各种显示设备的研发也在加速。LED技术的创新为LED产品的发展带来了重大突破，包括交通灯、背光反射液晶显示器和大型户外显示屏。亮度计是摄影、医疗仪器、灯具照明等领域常用的一种测量仪器[4]。
亮度计是一种测量亮度和色度的浅色测量仪器。根据其测量原理，可分为三种类型：遮光筒式亮度计、视点式亮度计和成像式亮度计。亮度计和照度计相比是多了探测器的。其实亮度计和照度计是有着区别的，亮度计是用来测量发光物体发出的光亮度，而照度计是测量光照射到物体上的光强度，两者的测量单位也不同，而我设计的更像是一个照度计。事实上，国产亮度计可以说并不比国外差，甚至更具成本效益。从参数角度看，国产远程亮度计的精度可以与国外相比，而远程亮度计是世界上五个能提供超过F1标准水平探头的国家之一，也是国内唯一一个。此外，还有一些实验室完全由自己设计和制造，并通过了CNAS和NVLAP的双重认证。因此，在技术上，国内厂商绝对不弱于国外厂商，国内价格远低于国外厂商。我国亮度计在功能上取得了新的突破，亮度计在不断的改进与发展，我觉得在人工智能到来的今天，研究亮度计向人工智能化方向发展有着重要的意义。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的意义 1
1.2亮度计的发展前景及趋势 1
1.3 课题的目的和要求 3
第二章 基于单片机亮度计设计 4
2.1系统设计方案 4
2.1.1 设计方案 4
2.1.2 系统工作原理 5
2.2 硬件设计方案 5
2.2.1 单片机的选择与设计 6
2.2.2 光敏电阻传感器 8
2.2.3 A/D转换模块设计 9
2.2.4 LCD显示模块设计 12
第三章 亮度计软件设计 15
3.1 程序整体设计方案 15
3.2 程序设计 16
3.3 系统的软件调试与仿真 20
第四章 实物调试与实物实拍图 24
结束语 29
致 谢 30
参考文献 31
附录 32
第一章 绪论
1.1课题的意义
本设计是要设计一个基于单片机的光照亮度测量装置，以STC89C52RC单片机芯片为控制核心，光敏电阻器、ADC0832转换芯片，和LCD显示为主要的硬件模块，加上设计的电路，组成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
了一个单片机对光照亮度测量的一个装置。当空间环境内的光照强度发生变化时，光敏电阻的阻值随即也会发生了改变，从而而引起加在光敏电阻两端的电压改变，电路中与光敏电阻相串联的104电位器两端的电压也发生了改变，A/D模块会采集到电阻两端的模拟电压，则将电路中采集到的模拟电压通过ADCO832模数转换电路中将模拟电压转换成数字信号发送给51单片机处理，最后在LCD1602液晶显示此时光照强度的测量数值，实现了对光照亮度的测量[1]。本设计结构合理简单，设计成本较低，能快速测量空间环境内光照亮度的变化。在设计过程中对大学对单片机和C语言的学习，又再次巩固了所学的知识，并进行了实际应用。
亮度计有着重要的意义，亮度计这些年在不断的更新和发展。在城市环境建设的快速发展下，大规模的人工照明出现，人们忽视了身边潜在的污染——光污染。光污染现在变得越来越严重，光污染不仅损害了人们的人眼视力和身体健康，还对我们的生活环境和生产制造带来了严重的影响。随着摄影影视产业，医疗和灯具照明领域的发展，要精确的计算测量各种技术指标所对应的光照亮度值。亮度是我们对外界光照强度的感受，是光源发光体强弱的物理量。例如，灯具照明设计者在设计时，要对一些重要的亮度值指标进行计算，我们人眼是不能客观直接的测量出光亮度的多少，使得设计者在对灯光设计规格时不能达到设计的标准，进而灯光也不能实现设计的效果，但是亮度计则弥补了这一点[2]。亮度计是一种测量亮度和色度的浅色测量仪器，可以让设计者在进行灯具设计时更准确的选择材料、设计角度等，减少成本方面的损失。亮度测量在生产和生活的各个领域都是必不可少的，亮度值是一项非常重要的技术指标，亮度计是一种计量仪器，是化学实验室常用的仪器设备之一[3]。
1.2亮度计的发展前景及趋势
本课题通常与仪器测得的光束强度有关，它被设计用来测量与电路测量的光强度相关的时间信号的亮度。随着城市建设的发展和科学技术的进步，绿色健康的生活已成为人们追求的主要趋势。在许多领域，我们都看到了卓越的绿色健康生活，在更广阔的领域为我们提供绿色照明环境。LED路灯是指满足节能要求的照明光源及其配套电器和技术。灯光照明设计师为了不影响人们生活环境、保护人们的视力健康、不浪费资源等要求，为您提供有质量保证的LED投影机照明工具，为您提供绿色的照明环境，越来越多的人会关注建筑物的照明工程，也会基于自己的一些事业。建筑条件和他占用的一些区域，以及一些公司、建筑物的所有者。进行相关的色彩设计，可以为人们提供更好的服务，而现在很多建筑经过设计，可以有更好的外观，也可以在夜间更加耀眼。
在国外早期，人们就开始对光进行研究和测量。在城市环境建设的快速发展下，大规模的人工照明出现，人们忽视了身边潜在的污染——光污染。光污染现在变得越来越严重，对我们的生活环境和生产制造都带来了严重的影响。光污染不仅损害了人们的人眼视力和身体健康，夜晚的光污染还会对城市的交通带来很大的影响，不少交通事故的发生都是因为强光的照射与反射，对司机的视线造成影响。人们需要准确描述光源的特殊效应，并对这些特性进行测量。早期亮度计的放大电路和处理电路都是由模拟元件、外部显示或通过数码管显示，或外部电流表来观察比较大小。由于数字电路得到了快速的发展，亮度计的发展进入了一个新的时代。亮度计是用来测量光和颜色的测量仪器。目前，亮度计由计算机控制，数据处理。原分光光度计采用干涉仪滤光片，由光电器件进行光电变换。它具有良好的线性稳定性和良好的关注度，特别适合临床医学的应用。
亮度计在生活和生产中起着非常重要的作用。在灯具测试中，光主要通过色度和亮度作用于人眼，最终影响人脑的感知。但在很多情况下，我们的眼睛总是不准确的判断，然后设计师无法对光照强度进行精确的测量与计算，从而达不到预期设计的灯光效果。但是亮度计弥补了这一不足，使设计人员在灯具设计中能够更准确地选择材料和设计角度，减少了成本损失。我们可以使用亮度计测量各种类型的光源，例如交通信号灯、机场和火车站的照明、舞台的灯光、显象管、LCD、PDP和几乎所有其他发光物体。随着信息技术业务的发展，市场对多元化媒体的需求逐渐增加。此外，随着数字广播业务的发展，以等离子显示屏和LCD为核心的各种显示设备的研发也在加速。LED技术的创新为LED产品的发展带来了重大突破，包括交通灯、背光反射液晶显示器和大型户外显示屏。亮度计是摄影、医疗仪器、灯具照明等领域常用的一种测量仪器[4]。
亮度计是一种测量亮度和色度的浅色测量仪器。根据其测量原理，可分为三种类型：遮光筒式亮度计、视点式亮度计和成像式亮度计。亮度计和照度计相比是多了探测器的。其实亮度计和照度计是有着区别的，亮度计是用来测量发光物体发出的光亮度，而照度计是测量光照射到物体上的光强度，两者的测量单位也不同，而我设计的更像是一个照度计。事实上，国产亮度计可以说并不比国外差，甚至更具成本效益。从参数角度看，国产远程亮度计的精度可以与国外相比，而远程亮度计是世界上五个能提供超过F1标准水平探头的国家之一，也是国内唯一一个。此外，还有一些实验室完全由自己设计和制造，并通过了CNAS和NVLAP的双重认证。因此，在技术上，国内厂商绝对不弱于国外厂商，国内价格远低于国外厂商。我国亮度计在功能上取得了新的突破，亮度计在不断的改进与发展，我觉得在人工智能到来的今天，研究亮度计向人工智能化方向发展有着重要的意义。
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