光照强度自动检测显示系统设计
设计题目：光照强度自动检测显示系统设计一、题目的认识理解
本次设计题目是光照强度自动检测显示系统设计，既然是系统设计，我们可以将其分解为模块，把复杂问题简单化。
数据采集模块，可用光敏电阻将光照强度信号转换为电阻信号从而进行测量计算。
测量电路模块，设置分压电路和比较电路，将电阻信号转换为电压信号分档输出，用于显示和报警。
显示报警模块，用发光二极管进行显示，同时设置光照过强时蜂鸣器报警。
二、设计任务要求：
设计一个光照强度自动检测、显示、（报警）系统，实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警（弱、适宜、强）
1、方案的设计
根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型；
1）自己设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光电传感器的输出；
2）传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少三种以上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计；
3）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理图的设计；
4）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系统中各个参数的计算（备注：1. 含各种元件参数的计算过程或依据2. 选定最接近计算结果的元件规格）；
5）设计结束后，进行仿真调试。
2、仿真调试方案
利用：Multisim等软件仿真，得出主要信号输入输出点的波形，根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性；
给出系统整机电路图（利用PROTEL软件做出原理图SCH文件和PCB文件）。
3、完成课程设计报告。
三、设计所需基础知识及工具
1、基础知识
电路理论中电阻电路的分析、模拟电子线路中运算放大器、
比较器、功率放大器等知识，数字电子线路中开关特性及数
字信号等知识，传感器技术中的光电传感器原理及应用、测
量电路等部分知识。
2、设计工具
电子电路EDA仿真软件：Multisim
电子线路设计软件：Protel99SE。
四、方案设计及其论证（包含课题的功能与指标分析、
电路的结构组成方框图、各部分单元电路间关系、单元电路方案设计考虑）
从电路原理图看其实很简单，右边三个比较器部分电路完全相同。结构分析如下：
1）供电电源VCC=12V，给分压电路、比较器、发光管、蜂鸣器供电。2）分压电路。包括光敏电阻分压和基准电阻分压。
3）比较电路。比较器的两个比较端一个从光敏电阻一端引出，接入比较器负比较端，另一个从三个基准电阻分压端引出，接入比较器正比较端。若光敏电阻比较端阻值大于基准电阻，则分压也大于基准电阻，比较器输出为负，反之亦然。
4）显示报警电路。比较器输出端通过限流电阻Rc接发光二极管，同时为防止比较器无法驱动发光管，输出端通过上拉电阻Rb接电源，以提供足够功率。最小基准电阻发光管并联蜂鸣器。
3、各部分单元电路间关系:
五、电路中各元器件选型和参数计算
六、设计总结（包括对设计的目的和意义的认识、本
人完成情况、设计中的主要收获和不足、对设计类课程的建议）。
七、主要参考资料
[1] 王化祥.X淑英；传感器原理及应用.XX：XX大学，2007.2.
[2]康华光；电子技术基础模拟部分.:高等教育，2006.1.
八、附件1：
整机电路原理图（附页1）
Protel原理图
九、附件2：
仿真结果（如：测试数据、波形等）（附页2）
(a）黑暗状态
（b）弱光状态
（c）适宜状态
（d）强光状态（蜂鸣器响）
十、附件3：
元器件清单及成本估算（附页3）
光照强度
勒克司（lux,法定符号lx）照度单位，为距离一个光强为lcd的光源，在1米处接受的照明强度，习称：烛光.米。亦即距离该光源1米处，1平方米面积接受1lm光通量时的照度。 焦耳（joule,法定符号j）能或功的基本物理单位，等于1个牛顿(N)的力作用1米距离所作的功，或消耗的能。 1焦耳=107尔格=1瓦特.秒 牛顿（Newton,法定符号N）：力的单位，使1千克的质量每秒加速1米／秒的力。 1N=105dyne(达因) 瓦（特）（watt,法定符号W）：功率的单位，单位时间（1秒）所作的功等于1焦耳时的功率 1W=1J/S; 1j=1W.s 国际单位制(SIE单位制)的光度单位 光度量几何学 名称符号单位英文名 光强度I坎德拉Candela(cd) 光照度E勒克斯Lux(lx) 光亮度L尼特Nit 光通量φ流明Lumen(lm) 与心理学关系密切的单色光单位有: 1.光强度光强度(luminous intensity)是光源在单位立体角内辐射 的光通量,以I表示,单位为坎德拉(candela,简称cd).1坎德拉表示在
单位立体角内辐射出1流明的光通量. 2.光通量光通量(luminous flus)是由光源向各个方向射出的光功 率,也即每一单位时间射出的光能量,以φ表示,单位为流明(lumen,简称lm).3.光照度光照度(illuminance)是从光源照射到单位面积上的光通 量,以E表示,照度的单位为勒克斯(Lux,简称lx). 4.反射系数人们观看物体时,总是要借助于反射光,所以要经常用到 "反射系数"的概念.反射系数(reflectance factor)是某物体表面的流 明数与入射到此表面的流明数之比,以R表示. 5.光亮度光亮度(luminance)是指一个表面的明亮程度,以L表示, 即从一个表面反射出来的光通量.不同物体对光有不同的反射系数或吸收系数.光的强度可用照在平面上的光的总量来度量,这叫入射光(inci-dent light)或照度(illuminance).若用从平面反射到眼球中的光量来度量光 的强度,这种光称为反射光(reflection light)或亮度(brightness). 例如,一般白纸大约吸收入射光量的20%,反射光量为80%;黑纸只反射入射光量的3%.所以,白纸和黑纸在亮度上差异很大. 亮度和照度的关系如图6-2(a)所示,最常用的照度单位是呎烛光(footcandle).1呎烛光是在距离标准烛光一英尺远的一平方英尺平面上 接受的光通量.如果按公制单位,则以米为标准,照度就用米烛光(metrecandle)来表示,即1米烛光是距离标准烛光一米远的一平方米面积上的照度.1米烛光等于0.0929呎烛光. 从图6-2上,我们不难理解亮度和照度之间的关系,其关系为: L=R×E [公式6-1] 式中L为亮度,R为反射系数,E为照度. 因此,当我们知道一个物体表面的反射系数及其表面的照度时,便可推 算出它的亮度.
学习环境光照强度自动检测装置项目研究报告
读书学习环境的光照强度自动检测报警装置研究报告
目录 1 概述 (1) 1.1研究背景 (1) 1.2设计目标及思路 (1) 2 相关知识及原理 (1) 2.1光传感器 (2) 2.2光照度传感器的工作原理 (2) 2.3照度的概念及相关标准 (4) 3 方案设计及实现 (5) 3.1方案设计 (5) 3.2器件选型与实现 (7) 3.3使用 (7) 4 结论与展望 (8) 4.1结论 (8) 4.2展望 (8)
读书学习环境的光照强度自动检测报警装置研究报告 关键词：光照强度检测、自动报警、视力保护、用眼健康 申报学科：物理 1 概述 1.1研究背景 目前，我国中小学生花费大量时间用于完成课后作业或读书，课后学习时间主要在傍晚进行，学习环境的光照强度是否适宜，对学生的用眼健康影响很大。学生在写作业时，台灯的亮度可调，不能准确判断亮度是否适宜，或者忙于写作业，亮度问题被忽略了，经常存在光线较暗的环境下学习的情况，这样长期下去损伤视力，对学习和生活都造成很大不便。 1.2设计目标及思路 本项目研究就是为解决该问题，设计并实现一个光强自动检测装置，即“读书学习环境的光线自动检测报警装置”，该装置能够实现学习环境光强的自动检测，在光照强度不符合标准时能立即给出报警反馈，以便及时调整光照亮度，确保在健康的光照条件下学习。 围绕完成该研究目标，项目研究计划如下: 1）进行调查，看学生是否有学习环境光强的科学认知和相应检测手段，并进行需求分析。 2）学习环境的光线自动检测报警装置相关知识，并完成方案设计。 3）器件选型和采购。 4）整个装置的制作和效果实验及改善过程。 5）完成整个装置，并检验实际效果。 6）撰写研究报告。 2 相关知识及原理 本项目“读书学习环境的光线自动检测报警装置”研究的内容主要是光强检测并对检测结果通过指示灯的亮灭展示出来，涉及的物理学知识主要有电路的基本知识、光传感器的原理、照度相关标准等。下面进行梳理如下:
简易光照强度检测仪设计
光照强度测试电路 设计报告 学院：物理与信息技术学院 班级：2011级电子科学与技术班 成员：杨万宗
光照强度测试电路设计报告 引言 随着时代的进步和发展，传感器技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。传感器是将感受的物理量、化学量等信息，按一定规律转换成便于测量和传输的信号的装置。 本设计题目是光敏电阻测量光照强度，用光照的强弱来改变光敏电阻的阻值大小，从而使输出电压值改变，通过测量输出电压值的大小就可以间接的测量光照的强度了。光照强度自动检测电路可以自动检测光照强度的强弱并显示给人们知道此时光照强度的强弱。该电路还可以设定光照强度的范围，一旦超出此范围该电路系统可以发出警报通知（红灯亮）或直接采取措施使光照强度限定在此范围内。人们可以通过看此电路装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。该设计可分为三部分：即光照采集检测部分、光照强度信号处理部分、光照强度显示部分。还可加上报警部分（蜂蜜器）。对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光的强弱到电阻值变化的信号转换，本设计电路各个部分电路的设计原理及功能都能实现，要求对各种基本的电子元器件，光敏电阻、电阻、二极管、电压比较器等熟悉，掌握Proteus 仿真软件，本设计具有有线路简单、结构紧凑、成本低等特点。 一、设计的基本思路和系统特点 光敏电阻的阻值随光照强度的不同而改变，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，光敏电阻所在支路的电流减小；反之，当光照强度减弱时，光敏电阻额阻值增大，所在支路的电流增大。 电压比较器一般有两个输入端，一个输出端，通过对输入端的两个电压进行比较，根据两个输入电压的大小关系经电压比较器运行后输出相对应的电压值。 发光二极管是能将电信号转化为光信号的电路元件，当二极管正接时，二极管会发光；若二极管反接，则不会发光。 在电压比较器的输入端利用光敏电阻调节输入电压的大小（不同光照强度时得到的输入电压会不同），与参考电压比较，通过电压比较器时在输出端就会得到不同的电压，而后用发光二极管进行测试，根据发光二极管是否发光判断光照强度的强弱。 二、电路工作原理和工作过程说明 1、工作原理：
紫外线强度测定法
4.4紫外线强度测定法 4.4.1紫外线强度照射指示卡 4.4.1.1适用范围：监测紫外线灯管在垂直1m处的照射强度。 4.4.1.2使用方法： (1)开启紫外线灯5min后，将化学卡置紫外线灯下垂直距离1m处，有图案一面朝上。 (2)照射1min(紫外线照射后，图案正中光敏色块由乳白色变成不同程度的淡紫色)。 (3)观察指示卡色块的颜色，将其与标准色块比较，读出照射强度。 4.4.1.3结果判定： (1)30w新灯管，不低于90μW/cm2为合格。 (2)使用中的旧灯管不低于70μW/cm2为合格。 4.4.1.4注意事项： （1）紫外线照射时应严格控制时间，否则测定结果不准确。 （2）指示卡为光敏材料制成，应避光保存。 每支灯管重复测定 3 次。各次数据均达标准可判辐照强度合格。 3.1. 4.2 紫外线消毒灯和紫外线消毒器 (1) 消毒使用的紫外线是Ｃ波紫外线，其波长范围是200nm～275nm ，杀菌作用最强的波段是250nm～270nm ，消毒用的紫外线光源必须能够产生辐照值达到国家标准的杀菌紫外线灯。 (2) 制备紫外线消毒灯，应采用等级品的石英玻璃管，以期得到满意的紫外线辐照强度。 (3) 紫外线消毒灯可以配用对紫外线反射系数高的材料（如抛光铝板）制成的反射罩 (4) 要求用于消毒的紫外线灯在电压为220V 、环境相对湿度为60%、温度为20℃时，辐射的253.7nm 紫外线强度( 使用中的强度) 不得低于70 μW/cm2 ( 普通30W 直管紫外线灯在距灯管1 m 处测定，特殊紫外线灯在使用距离处测定，使用的紫外线测强仪必须经过标定，且在有效期内)。 (5) 紫外线灯使用过程中其辐照强度逐渐降低，故应经常测定消毒紫外线的强度，一旦 降到要求的强度以下时，应及时更换。 (6) 紫外线消毒灯的使用寿命，即由新灯的强度降低到70 μW/cm2的时间( 功率≥ 30W)，或降低到原来新灯强度的70%（功率<30Ｗ）的时间，应不低于1000h。紫外灯生产单位应提供实际使用寿命。 (7) 目前我国使用的紫外线消毒灯有下述几种： 1) 普通直管热阴极低压汞紫外线消毒灯：灯管采用石英玻璃或其它对紫外线透过率高的玻璃制成，功率为40Ｗ、30Ｗ、20 Ｗ、15 Ｗ等。要求出厂新灯辐射253.7nm 紫外线的强度(在距离1m 处测定，不加反光罩)为：功率>30W 灯，≥90μW/cm2；功率>20W灯，≥60μW/cm2；功率15W 灯，≥20μW/cm2。由于这种灯在辐射253.7nm 紫外线的同时，也辐射一部分184.9nm 紫外线，故可产生臭氧。 2) 高强度紫外线消毒灯：要求辐射253.7nm 紫外线的强度(在距离1m 处测定)为：功 率30W 灯，>170μW/cm2；11W 灯, >40μW/cm2。 3) 低臭氧紫外线消毒灯：也是热阴极低压汞灯，可为直管型或Ｈ型，由于采用了特 殊工艺和灯管材料，故臭氧产量很低，要求臭氧产量<1mg/h 。 4 ）高臭氧紫外线消毒灯：由于采取了特殊工艺，这种灯产生较大比例的波长184.9nm 的紫外线，故臭氧产量较大。
光照强度测量仪1
1.题义分析及解决方案 设计一个简易的光照强度测量仪，由光照强度产生的模拟电压信号转换为数字信号，然后转换为照度（单位是勒克斯）显示在LED上； 校准照度测量器：在一定的光强度下，产生200数字量的电压，以此对应关系（照度—电压）将其它光强度转换为勒克斯值，显示在LED上。 1.1题义需求分析 1.1.1 光照强度测量仪的概念 通过使用某测量仪来测量某光照的强度，这种仪器就称为光照强度测量仪。仪器使用时先将某待测光源直接照射在测量仪的光照接收口（实验中为光敏电阻表面），然后在测量仪的可视化界面（实验中为LED）中观察结果值。 光照强度的国际单位（SI）为勒克斯，又称米烛光。1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度，就是一勒克斯。可以标作勒［克斯］，简称勒。英为lux，简作lx。勒克斯是引出单位，由流明(lm)引出。流明则由标准单位烛光(cd)引出。 1.1.2光照强度测量仪的工作原理 测量仪主要根据光敏电阻的特性制作的。光敏电阻值随受到的光照强度的变化而变化（光照强度越大，电阻值越小）。将光敏电阻接入电路中，不同光照强度导致光敏电阻值变化，于是光敏电阻上的电压发生变化，导致电路的输出电压也相应变化。根据电压-光照度函数关系，由电压计算得到光照强度值，然后以可视化界面形式输出，供用户查看结果。 1.1.3从计算机角度解决问题 计算机通过PCI线与实验箱上的ES-PCI模块相连，充分利用实验箱上的各个模块完成，有：A3(片选)、B2(时钟)、B4(8255)、D3(光敏电阻)、G4(ADC0809)、G5(LED)以及ES-PCI。通过导线正确连接好电路。使用时光源直接照射在光敏电阻表面，结果（光照强度）显示在LED上。 1.1.4根据设计内容要求可知： 光敏电阻的特性：光敏电阻随受到的光照强度的变化电阻值发生变化，光照强度越强电阻越小，在分压电路中获得电压越低。 根据这一特性，结合光照强度和输出的模拟电压之间的关系，可以得到某一光强度下的对应的模拟电压。将模拟电压通过AD转化器转换为数字电压，以便于计算机处理。然后再将数字电压转换成光照度。 使用STAR ES598PCI单板开发机设计一个应用接口芯片作为八个七段LED 数码管的输入口，接口可以使用8255A或8279。 编写程序实现八个LED数码管显示光照度值，该值为（根据采样得到的模拟电压转换得到的）数字电压对应的光照强度。 1.2.解决问题方法及思路 1.2.1硬件部分 程序设计中用到的硬件是光敏电阻、ADC0809、8255A和七段LED数码管。 提出问题：
电子综合实验实验报告(光照强度检测仪)
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
光强检测系统设计报告
电子设计自动化实训说明书 题目：光强检测系统设计 系部：信息与控制工程学院 专业：电子信息工程 班级： 学生姓名：学号： 指导教师：戴曰章 2010年12 月9 日
目录 1 引言 (1) 2 设计任务及要求 (1) 2.1基本要求 (1) 2.2主要器件及功能 (1) 3 总体框图及原理 (2) 4 电路原理 (3) 4.1电源电路 (3) 4.2最小系统电路 (3) 4.3显示电路 (5) 4.4检测电路 (6) 4.5数据传输电路 (7) 4.6A/D转换电路 (8) 4.7继电器控制电路 (9) 5 PCB版图设计 (11) 6 实训总结 (12) 参考文献 (13)
1 引言 工农业生产中对光照强度的要求越来越高，为了更好的利用光照来提高生产，应精确的检测并控制光照的强度。本设计基于此目的，设计了简单的光强检测系统。 2 设计任务及要求 2.1 基本要求： 设计制作一套单片机光照强度控制系统，包括： （1）硬件原理图 （2）印制板PCB图 2.2 主要器件及功能
3 总体框图及原理 图3.1 总体框图 设计原理： 本设计采用了STC89C52单片机组成光照控制系统，可以实现对光强的控制。光强传感器采用了光敏电阻,对光照强度进行实时采样。通过A/D转换模块将采集到的模拟信号转换成数字信号，再通过串行编程模块将其传入到单片机进行处理。然后通过数码管显示，用继电器控制光照，以此达到对光照强度的控制。
4 电路原理 4.1 电源电路 图4.1 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。 4.2 最小系统电路
基于BH1750的光照度检测)
. . . 成绩评定： 传感器技术 课程设计 题目基于BH1750光照度检测
摘要 传统的光照传感器主要采用光敏电阻，光敏电阻的光电流与光照度之间的关系称为光电特性。光敏电阻的光电特性呈非线性，因此不适宜作检测元件，在自动控制中它常被用作丌关式光电传感器。光敏电阻需要用A／D转换器将其信号转换为数字信号，电路复杂，费用高。而且，光敏电阻进行光强度采集不够理想。针对光敏电阻的诸多缺点，提出了一种利用16位高精度数字光强度传感器BH1750FVI进行光强度检测仪的设计方案，利用I2C总线接口数字型光强度传感器，可以避免A／D转换系统带来的误差，可在NOKIA5110液晶显示器上进行测量数值的显示。该系统具有光强度采集精度较高、实时性较强等优点，并且电路设汁较为简单，容易实现与集成。 关键词：微控制器液晶显示器I2C总线
目录 一、设计目的------------------------------------ 二、设计任务与要求 ------------------------------ 2.1设计任务 ------------------------------------ 2.2设计要求 ------------------------------------ 三、设计步骤及原理分析-------------------------- 3.1设计方法 ------------------------------------ 3.2设计步骤 ------------------------------------ 3.3设计原理分析 -------------------------------- 四、课程设计小结与体会-------------------------- 五、参考文献-------------------------------------
紫外线强度测定法
4.4.1紫外线强度照射指示卡 4.4.1.1适用范围：监测紫外线灯管在垂直1m处的照射强度。 4.4.1.2使用方法： (1)开启紫外线灯5min后，将化学卡置紫外线灯下垂直距离1m处，有图案一面朝上。 (2)照射1min(紫外线照射后，图案正中光敏色块由乳白色变成不同程度的淡紫色)。 (3)观察指示卡色块的颜色，将其与标准色块比较，读出照射强度。 4.4.1.3结果判定： (1)30w新灯管，不低于90μW/cm2为合格。 (2)使用中的旧灯管不低于70μW/cm2为合格。 4.4.1.4注意事项： （1）紫外线照射时应严格控制时间，否则测定结果不准确。 （2）指示卡为光敏材料制成，应避光保存。 每支灯管重复测定 3 次。各次数据均达标准可判辐照强度合格。 3.1. 4.2 紫外线消毒灯和紫外线消毒器 (1) 消毒使用的紫外线是Ｃ波紫外线，其波长范围是 200nm～275nm ，杀菌作用最强的波段是 250nm～270nm ，消毒用的紫外线光源必须能够产生辐照值达到国家标准的杀菌紫外线灯。 (2) 制备紫外线消毒灯，应采用等级品的石英玻璃管，以期得到满意的紫外线辐照强度。 (3) 紫外线消毒灯可以配用对紫外线反射系数高的材料（如抛光铝板）制成的反射罩 (4) 要求用于消毒的紫外线灯在电压为 220V 、环境相对湿度为 60%、温度为 20℃时，辐射的紫外线强度( 使用中的强度) 不得低于 70 μW/cm2 ( 普通 30W 直管紫外线灯在距灯管 1 m 处测定，特殊紫外线灯在使用距离处测定，使用的紫外线测强仪必须经过标定，且在有效期内)。 (5) 紫外线灯使用过程中其辐照强度逐渐降低，故应经常测定消毒紫外线的强度，一旦降到要求的强度以下时，应及时更换。 (6) 紫外线消毒灯的使用寿命，即由新灯的强度降低到70 μW/cm2的时间( 功率≥ 30W)，或降低到原来新灯强度的 70%（功率 <30Ｗ）的时间，应不低于 1000h。紫外灯生产单位应提供实际使用寿命。 (7) 目前我国使用的紫外线消毒灯有下述几种： 1) 普通直管热阴极低压汞紫外线消毒灯：灯管采用石英玻璃或其它对紫外线透过率高的玻璃制成，功率为 40Ｗ、30Ｗ、20 Ｗ、15 Ｗ等。要求出厂新灯辐射紫外线的强 度(在距离1m 处测定，不加反光罩)为：功率 >30W 灯，≥90μW/cm2；功率 >20W灯，≥60μW/cm2；功率 15W 灯，≥20μW/cm2。由于这种灯在辐射紫外线的同时，也辐射一部分紫外线，故可产生臭氧。 2) 高强度紫外线消毒灯：要求辐射紫外线的强度(在距离 1m 处测定)为：功 率 30W 灯，>170μW/cm2；11W 灯, >40μW/cm2。 3) 低臭氧紫外线消毒灯：也是热阴极低压汞灯，可为直管型或Ｈ型，由于采用了特殊工艺和灯管材料，故臭氧产量很低，要求臭氧产量 <1mg/h 。 4 ）高臭氧紫外线消毒灯：由于采取了特殊工艺，这种灯产生较大比例的波长的 紫外线，故臭氧产量较大。 (8) 紫外线消毒器：
基于51单片机的光照强度检测报告
课程设计报告 课程名称：智能仪器课程设计 题目：基于51单片机的光照强度
摘要 光敏电阻测光强度系统，该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此时光照强度的强弱。人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。该设计可分为三部分：即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。还可加上照明部分。对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光强到电阻值的信号转换，再把电阻值转换为电信号就可以作为系统的输入信号。对输入信号处理后，就可以用来显示了。对于显示部分可利用数码管来显示，不同的光强对应于不同的数值，就能简单的显示出不同的光强了。本设计就是由单片机STC89C52RC芯片，AD采集模块，运算放大，和1602液晶为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机光照强度检测系统。该光照强度检测系统可以通过检测光照强度，使得光照在低于一定强度的时候让照明灯亮，是一种常用的测试仪器，它可以用在需要照明的各个地方，根据灯光的强弱，自动控制照明灯的开关，有力地节约了电力资源。 关键词：51单片机，，LM358，ADC0809,1602液晶，光敏电阻
目录 一、设计任务、要求 (3) 1.1 设计任务： (3) 1.2 设计要求： (3) 二、方案总体设计 (4) 2.1 方案一： (4) 2.2 方案二： (4) 2.3系统采用方案 (4) 三、硬件设计 (6) 3.1 单片机最小系统 (6) 3.2 液晶显示模块 (6) 3.3 系统电源 (7) 3.4 整体电路 (8) 四、软件设计 (10) 4.1 keil软件介绍 (10) 4.2程序流程图 (10) 五、仿真与实现 (12) 5.1 proteus软件介绍 (12) 5.2 仿真过程 (12) 5.3 实物制作与调试 (14) 5.4 使用说明 (16) 六、总结 (17) 6.1设计总结： (17) 6.2经验总结： (18) 七、参考文献 (19)
紫外线辐射强度和杀菌效果的监测.
紫外线辐射强度和杀菌效果的监测 来源：本站原创作者：佚名发布时间：2009-08-13 查看次数：997 紫外线辐射强度和杀菌效果的监测 紫外线照射杀毒是医院最普遍使用的方法之一，但紫外线杀菌灯具由于制造、使用方法和使用寿命等原因，造成紫外线消毒达不到规定的效果。为了确保紫外线发挥出最好的杀菌效果，对紫外线辐射强度和消毒效果进行常规监测是行之有效的方法。紫外线杀菌的关键因素是紫外线消毒器辐射253.7nm 波长紫外线强度和其他保障措施，所以监测紫外线消毒效果有工艺监测、物理监测、化学监测和生物监测。 一、灯管选择及安装：紫外线杀菌灯已由原来的臭氧型发展为低臭氧型，紫外灯由石英玻璃抽真空制成，紫外灯的好坏决定灯管质量（有无气泡、气线）真空度和灯线灯头上工艺水平，紫外灯是不可见光，穿透力弱，直射，杀菌紫外线为c 波段，中心波长为253.7A （nm ），杀菌效果决定紫外线强度的照射时间。 （一）选择合适的紫外线杀菌灯具 医院室内空气消毒常用40W 和30W 直管式热阴极低压汞灯，小型消毒柜和超净工作台内常选用20W 和15W 低臭氧直管紫外线消毒灯，特殊消毒器内经常使用H 型高强度紫外线杀菌灯及其他专用紫外线杀菌灯具。 （二）正确的安装 紫外线消毒灯的安装位置和照射距离对杀菌效果至关重要，用于空气消毒的紫外线灯可以采用垂直正向照射、反向照射和侧向照射。吊装即将紫外线灯吊装在天花板距离地面2.0±0.2的高度，进行垂直正向照射；将带有反光罩的紫外线灯采用可升降式吊装进行反向照射或装在移动式灯具车上进行正反向照射；侧装即将紫外线灯装载墙壁上进行侧向照射。不管何种安装方式都必须保持灯管之间距离均匀，使得空间辐射强度分布均匀。
光敏电阻检测光照亮度资料
摘要 本题设计一个光照强度自动检测、显示、报警系统，实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警（弱、适宜、强）。使用光敏电阻光照强度的测量并进行显示，采取单片机对光敏电阻输出变化进行处理转换成数字量再使用数码管进行显示。在单片机上加外围器件三个LED，通过采样到的光照射强度选择，在数码管上显示电压的大小。本设计具有有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等特点。 关键词：光照亮度；光敏电阻；单片机；数码管器
Abstract Subject to design a light intensity to be automatic detection, display, alarm system, the realization on the outside three different conditions of light intensity FenDang instructions and alarm (weak, appropriate, stronger). Use photoconductive resistance of light intensity measurement that take the monolithic integrated circuit to change photoconductive resistance output processing converted into digital quantity to use digital tube displayed. In the single peripheral devices with three LED, by sampling the light to illuminate intensity choice, in digital tube display voltage size. This design has a simple lines, compact structure, low prices, superior performance etc. Characteristics. Key words: light brightness; Photoconductive resistance; Single chip microcomputer; Digital pig
便携式光照强度检测仪系统的设计
本科生毕业论文（或设计） （申请学士学位） 论文题目便携式光照强度检测仪系统的设计 作者姓名赵志强 专业名称自动化 指导教师刘立 2013年6月
学生：（签字）学号：2009210399 答辩日期：2013年6月16日 指导教师：（签字）
目录 摘要 (1) Abstract (1) 1 绪论 (2) 1.1 课题的选题背景及意义 (2) 1.2 国内外研究发展现状 (2) 1.3 课题的主要研究内容及章节安排 (3) 1.3.1 主要研究内容 (3) 1.3.2 章节安排 (3) 2 系统总体方案设计 (3) 2.1 光照强度对蔬菜种植、动物养殖、居室环境的影响 (3) 2.2 系统的任务和功能 (4) 2.3 系统总体结构设计 (4) 3 系统硬件电路设计 (5) 3.1 电源模块 (5) 3.2 单片机 (5) 3.3 采集模块 (7) 3.4 语音模块 (7) 3.5 时钟模块 (8) 3.6 串口通信模块 (8) 4 系统的软件流程图 (9) 5 实物的展示及性能测试分析 (11) 5.1 系统整体实物图 (11) 5.2 光强传感器模块实物图 (12) 5.3 彩屏模块实物图 (12) 5.4 系统测试及结果数据分析 (13) 结论 (13) 参考文献 (14) 附录1 便携式光照强度检测仪整体设计图 (15) 附录2 设备及元器件清单 (16) 附录3 系统主程序图 (17) 致谢 (20)
便携式光照强度检测仪系统的设计 摘要:随着现代生活和生产对光照强度的要求越来越严格，因而便携式光照强度检测仪具有广泛的应用前景。便携式光照强度检测仪系统是以单片机STC89C52RC和光强传感器为技术核心，由单片机最小系统、电源模块、时钟模块、串行通信模块、WTV020语音模块、光强传感器模块、电源模块、显示模块组成。主要通过单片机对光强的转换来实现整个系统的工作。实验测试表明，基本上实现了便携式光照强度检测仪系统的整体功能，可显示当前光照并语音播报当前光照强度。 关键词：单片机STC89C52RC；TSL2561光强传感器；WTV020语音模块 Design of the Portable Light Intensity Detector System Abstract:With the development of modern life and production, the light intensity is required more and more stricter, so that the portable light intensity detector has the widespread application prospect.Portable light intensity detector system is taken the single chip microcomputer (SCM) STC89C52RC as the core, including the smallest SCM system, power module, clock module, serial communication module, WTV020 module, voice light sensor module, power module, display module.The whole system work is realized by mainly the conversion of light intensity with SCM. The experimental tests show that the whole function of the portable light intensity detector system is basically realized and is displayed the current light and voice broadcast the light intensity. Key words:SCM; STC89C52RC; Sensor TSL2561 Light Intensity; WTV020 Voice Module
数字光强度检测模块设计
1 前言 1.1 设计选题 设计选题一：数字光强度检测模块设计 1.2 任务及要求 1.2.1 设计选题的任务 结合单片机最小电路和光敏电阻电路共同设计一个基于单片机的数字光强度检测系统，用数码管显示光照强度。还可以设置多个不同方向的光敏电阻，通过计算它们的光照强度运用比较器以确定当前的光照方向。 (1)、实现单片机最小系统设计。 (2)、焊接调试光敏电阻网络。 (3)、焊接调试AD电路，标定光照强度基本单位。 (4)、编写单片机程序，将获得的电信号转换成光照强度单位下的数值，并用数管显示。 (5)、通过比较不同方向测得的光强数值判断光照方向，在数码管上显示其方向。 1.2.2 设计选题的要求 (1)、无光照时数码管显示为零。 (2)、用数码管显示光照强度，误差范围为5~10LUX(以白天中午室内日光灯的光照强度 为标准定义为100 LUX )。 (3)、两个小数点具体显示光强方位(两个小数点分别单独亮和均不亮代表三个方位)。
2 总体方案设计 2.1 设计方案的提出与论证 2.1.1 设计方案一 采用光敏电阻、二极管和555定时器构成多谐振荡电路，利用多谐振荡电路的两个暂稳态输出由此产生矩形波脉冲信号。而光敏电阻阻值会随着光照强度的变化而发生变化，进而使得多谐振荡电路的周期变化，其输出波形频率也随之改变。将其输出模拟信号波形输入到一个简易数字式频率计通过两位数码管显示出来，数字式频率计主要由时基电路、闸门电路计数器、锁存器、译码显示电路和逻辑控制电路组成。具体实现框图如下图2.1所示： 图2.1 设计方案一原理框图 光敏电阻阻值变化 多谐振荡器电路周期变化 简易数字频率计 时基电路 闸门电路 计数器 锁存器 译码显示器 逻辑控制电路
紫外线消毒灯强度如何检查
为怎么医院学校的紫外线消毒灯要经常检查其强度，及如何检查 紫外线灯杀菌效果是由微生物所接受的照射剂量决定的，同时，也受到紫外线的输出能量，与灯的类型，光强和使用时间有关，随着灯的老化，它将丧失30%-50%的强度。紫外照射剂量是指达到一定的细菌灭活率时，需要特定波长紫外线的量。 按照国家标准，国家卫生部颁布的《消毒技术规范》第三3版第2分册（紫外线消毒的效果监测）中明文规定：新出厂30W紫外线灯管在下方中央垂直1m处测定辐射强度应≥90uw/cm2方可使用；医院购买新灯管时进行验收性检测，将不符合标准的灯管清退；使用中的灯管进行定期检测，一般每季度对使用中的灯管检测1次，将辐射强度低于70um/cm2的紫外线灯管及时更换。 根据标准要求要定期对紫外灯管做紫外强度的检查，使灯管的紫外线保持有效的杀菌强度。同时根据标准，在选紫外线强度检测仪是要满足几个条件。 1.要配有1米的挂钩，使紫外线强度计方便挂下灯管在下方中央垂直1m处 2.因为紫外线对人体可造成不可逆的伤害，所以在紫外强度计有数据保持功能。 3.紫外线灯管有杀菌效果的是波长254nm，所以选的紫外线强度计的特征波长也要254nm。 下面我们用深圳凯特的UVX-254紫外线给他家演示下。 1.将紫外线强度计标配的一米挂钩安装好，主意UVX-254的探头是有带磁性的，所以有效避免探头放在托盘上容易掉落。 2,把整个支架标都挂下灯架上。
3.把仪器开机，仪器开机默认是9分钟后自动关机关机即自动保存数据。重启机器即可看到上一次的测试值。也可以选择手动关机。开完仪器后走出房间，再将紫外线灯打开，照射十分钟左右（灯管数据稳定的时间是5分钟左右），要进人房间前需把紫外灯关掉（要不您会变成超人噢）.拿到紫外线强度计，开机即看到我们刚才测试的数据。根据标准将辐射强度低于70um/cm2的紫外线灯管及时更换 。 UVX-254紫外强度计的特点是简单易用，精度高符合国家一级技术标准。
光照强度自动检测显示系统设计
设计题目：光照强度自动检测显示系统设计 一、题目的认识理解 本次设计题目是光照强度自动检测显示系统设计，既然是系统设计，我们可以将其分解为模块，把复杂问题简单化。 数据采集模块，可用光敏电阻将光照强度信号转换为电阻信号从而进行测量计算。 测量电路模块，设置分压电路和比较电路，将电阻信号转换为电压信号分档输出，用于显示和报警。 显示报警模块，用发光二极管进行显示，同时设置光照过强时蜂鸣器报警。 二、设计任务要求： 设计一个光照强度自动检测、显示、（报警）系统，实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警（弱、适宜、强） 1、方案的设计 根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型； 1）自己设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光电传感器的输出； 2）传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少三种以上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计； 3）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理图的设计； 4）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系统中各个参数的计算（备注：1. 含各种元件参数的计算过程或依据 2. 选定最接近计算结果的元件规格）； 5）设计结束后，进行仿真调试。
2、仿真调试方案 利用：Multisim等软件仿真，得出主要信号输入输出点的波形，根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性； 给出系统整机电路图（利用PROTEL软件做出原理图SCH文件和PCB文件）。 3、完成课程设计报告。 三、设计所需基础知识及工具 1、基础知识 电路理论中电阻电路的分析、模拟电子线路中运算放大器、比较器、功 率放大器等知识，数字电子线路中开关特性及数字信号等知识，传感器 技术中的光电传感器原理及应用、测量电路等部分知识。 2、设计工具 电子电路EDA仿真软件：Multisim 电子线路设计软件：Altium Designer09 四、方案设计及其论证（包含课题的功能与指标分析、电路的结构 组成方框图、各部分单元电路间关系、单元电路方案设计考虑） 4.1、课题功能与指标分析： 本次课题设计主要是为了实现光照强度的自动检测与分档显示和报警。 首先，必须设定分档环境，可用三种环境状态分四档。 环境状态光敏电阻电阻值 太阳光直射R1=240Ω 室内日光灯R2=1.5kΩ 黑衣物包裹R3=150 kΩ 其次，将光敏电阻电阻值与上述三种状态下阻值进行比较，实现分档显示和报警。 档次光敏电阻电阻值显示状态 黑暗RX>R3 三管都不亮 弱光R2 课程设计Ⅳ 题目光照强度检测装置 学生姓名学号 所在学院 专业班级 指导教师 __ 完成地点 合作者 2014年1 月5 日 目录 1.课题的意义、目的 (4) 1.1课题的意义4 1.2课程设计目的4 2.光照检测装置硬件电路设计 (6) 2.1总体方案设计6 2.2 单片机的选择6 2.3单元电路的设计7 2.3.1光敏电阻电路7 2.3.2晶振电路和复位电路8 2.3.3数模转换电路8 2.3.4报警电路9 2.3.5显示电路9 3.光照检测装置软件设计 (10) 3.1软件主程序1 3.2 显示程序11 3.3 报警程序12 4.电路仿真调试 (13) 5.总结与心得 (14) 附录 (14) 源程序 (15) 摘要 该数字式光照强度检测仪以STC89C52单片机和模数转换为技术核心，具体由单片机最小系统、A/D模数转换模块、光照强度检测模块、输出模块和数码管显示模块组成。在本系统的设计中,利用光敏电阻阻值随光强的变化特性来检测光强,采用单片机控制输出模块和数模转换芯片依次测量不同的光照强度,并通过编程处理数据进行光强的比较,最后通过数码管显示检测结果，过低或者过高将会使报警电路蜂鸣。总之,通过对电路的设计和实际装调,最终基本实现了基于单片机的数字式光照强度检测仪的整体功能,可显示最大光照强度。 关键字：STC89C52单片机：模数转换；光敏电阻；报警 1.课题的意义、目的 1.1课题的意义 本系统是一个基于单片机的数字式光照检测仪，通过数码管显示光度。以89C52单片机为核心，控制A/D芯片采集数据，辅以数码管、数据选择器等器件，实现功能。 本系统采用光敏电阻采集光照强度信息。光照强度直接反映在光敏电电阻阻值上，进而反映在光敏电阻两端的电压值上。然后通过单片机控制A/D模数转换对电压信号进行采集,经换算后通过数码管显示光强强度。 本设计适当地利用了光敏电阻的特性以及单片机的强大的运算控制功能，实现了光照强度的检测，并在数码管上显示。本系统充分利用了现有资源，结构合理，性能稳定，成本低，满足题目要求。 加强对单片机的学习和认识，正确运用所学单片机的理论知识，将理论与实际相结合，单片机在我们的生活中得到越来越广泛的应用，单片机注定影响一个时代，只要存在计算机的地方就会有他的存在，学好单片机对今后的学习与工作有很多益处。 1.2课程设计目的 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。设计目的如下： 1.对于光照强度的检测结果能够处理后在液晶屏上显示（光照过强、光照强、光照一般、光照弱）； 传感器原理及应用课程 设计说明书 设计题目：光照强度自动检测显示报警控制 系统设计 学号： 姓名： 完成时间：2010、12、13至2010、12、19 总评成绩： 指导教师签章： 设计题目：光照强度自动检测显示系统设计 一、题目的认识理解 本次设计题目是光照强度自动检测显示报警控制系统设计，完成光照强度自动检测、显示、报警、控制系统。采用电路、数电、模电知识柔和一块设计电路，将系统分为四个模块设计电路：检测、显示、报警、控制，把复杂问题简单化。 数据采集模块，可用光敏电阻将光照强度信号转换为电阻信号从而进行测量计算。 测量电路模块，设置分压电路和比较电路，将电阻信号转换为电压信号分档输出，用于显示和报警。 显示报警模块，用发光二极管进行显示，同时设置光照过强时蜂鸣器报警。 自动控制模块，用或非门实现暗光控制，同时继电器闭合，打开日光灯，当在外界中、强光条件下继电器掉电日光灯熄灭。 一、设计任务要求： 设计一个光照强度自动检测、显示、报警、控制系统，实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警（弱、适宜、强） 1、方案的设计 根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型； 1）自己设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光电传感器的输出；2）传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少三种以上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计； 3）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理图的设计； 4）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系统中各个参数的计算（备注：1. 含各种元件参数的计算过程或依据2. 选定最接近计算结果的元件规格）； 5）设计结束后，进行仿真调试。 2、仿真调试方案 利用：Multisim等软件仿真，得出主要信号输入输出点的波形，根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性； 给出系统整机电路图（利用PROTEL软件做出原理图SCH文件和PCB文件）。 3、完成课程设计报告。光照强度检测装置
光照强度自动检测显示报警控制系统设计