便携式光照强度测试仪实习报告.docVIP

便携式光照强度测试仪 前言 在日常生活的一些特殊场所中，有对光照强度要求颇高的地方，譬如居家生活，温室花房，家禽场等，这就急需一些可观察光照强度的系统以供记录调节。通过对光照强度进行调节，达到人们对当前光照强度的要求。 实习目的 巩固单片机的原理及一些相关专业知识，熟悉相关软件的操作，学会设计一个系统的方法，把单片机的硬件和软件知识融合在一起，深入了解应用系统的专业知识。提高自己动手制作的实践能力。此外，还要注意培养接受新知识的自学能力，培养严谨周全清楚的逻辑思维。此次实习时以小组为单位，这样可以提高团队合作意识，培养相互协作，共同探讨，一起解决问题的团队合作素质。 二．实习时间 2012年9月2日——2012年9月16日 三．实习地点 淮南师范学院机电实训中心 四．实习单位 合肥求精电子有限公司 五．实习内容 1.设计目的 设计一个便携式光照强度测试的系统，对当前环境的光照强度能够检测，通过语音播报工作模式、时间和适宜的光强范围；TFT彩屏显示检测的光强，进行比较得出当前环境下的光强是否偏高、适宜还是偏低；通过按键调整时间、控制语音播报内容。 系统设计及流程 此设计系统为一个系统，包括4个驱动和一个单片机。 图1、设计流程图 单片机采用的是STC12C5A60S2，是主要的控制端，通过接收外部信号并对信号作出处理，来控制各个模块。驱动模块主要由实时时钟模块（DS1302）、语音模块（WTV020）、光强传感器模块（TSL2561）以及彩屏模块（TFT）。 4.系统模块 本设计系统共包含以下几个模块： 主控模块：单片机、复位电路、晶振、按键、开关等 采集模块：单片机、光强传感器 外设模块：TFT彩屏显示、WTV020语音模块、DS1302实时时钟模块 驱动模块：语音驱动、彩屏驱动、DS1302驱动、光强传感器驱动 通信模块MAX232串行通信 5.模块介绍 （1）主控模块 单片机：STC12C5A60S2是一种低功耗、高性能新一代单片机，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。具有以下标准功能：1280字节RAM， 通用I/O 口线（36/40/44），看门狗定时器，有EEPROM功能，内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM,4个16 位 定时器/计数器，全双工串行口。 图2 单片机原理图 在本系统中，单片机在控制室内对各种反馈信息进行分析和处理，再将处理结果通过指令发送给其他模块。 电源模块： 电源模块原理：本电路将USB电流作输入，通过滤波、稳压等将电流转换成稳定的电压给系统供电。 原理图如下： 另外，主控模块还包含时钟电路、晶振、按键、串行通信等。 （2）采集模块——光强传感器TSL2561 传感器模块光强传感器是一种感应光的强弱并进行显示、处理的测量装置。使它可以完成多种光学实验，诸如比较光强和距离的关系；研究光的干涉、衍射、偏振；在不同光源下测量光的相对强弱；TSL2561是一种高速、低功耗、宽量程、可编程灵活配置的光强度数字转换芯片。该芯片广泛应用于各类显示屏的监控上，目的是在多变的光照条件下，使得显示屏提供最佳的显示亮度并尽可能降低电源功耗。TSL2561的访问遵循标准的SMBus和IIC协议 原理图如下： 语音播报模块的实物图 TSL2561的内部结构及工作原理: 　　TSL2561[1]是TAOS公司推出的第二代光强数字转换芯片，具有高速、低功耗、宽量程、可编程灵活配置等优点。TSL2561具有直接I2C接口，用于将光照强度转换成数字信号输出。其内部结构如图3所示。 TSL2561内部连接一个光敏二极管（通道0）和一个红外响应光敏二极管（通道1）。这个集成电路具有提供20位动态范围内近适光响应的能力。两个集成的积分式A/D转换器，可将光敏电流转换成一个数字输出，并存入芯片内部通道0和通道1各自的寄存器中。数字输出表示测量每一个通道的光强，可以是微处理器的输入。TSL2561可直接通过I2C总线协议由微控制器访问，微控制器则通过对其内部的16个寄存器的读写来实现对TSL2561的控制。 图3? TSL2561内部结构图 TSL2561的软件算法流程图： 该芯片可广泛应用各类显示屏的监控，目的是在多变的光照条件下，使得显示屏提供最佳的显示亮度并尽可能降低电源功耗。 （3）驱动模块 WTV020语音驱动：是OTP一次性诧音芯片；具有6KHz卑声道采样旪，最大时长20s诧音支持DAC输出以及PWM输出两种方式；内置功放输出，可直接驱劢0.5W喇叭；内嵌高速DSP处理器内核处理器，具有强大的可编程能力；内置16-bit DAC转换器，内置PSG诧音合成器，音质高，优于市面上传统的诧音芯片；休眠任意控制，休眠静态电流功耗低于2uA； WTV020