1.方案比较与选择
图1 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LED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。
图2 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ADC0832将模拟数据转换为
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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。
2.电路分析
总体电路图:
图3 Schematic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:
2.1检测模块
电路原理图如下
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图4 检测模块图
ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D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ADC0832 可是使我们了解A/D转换器 的原理,有助于我们单片机技术水平的提高。 ADC0832 具有以下特点: · 8位分辨率; · 双通道A/D转换;
· 输入输出电平与TTL/CMOS相兼容; · 5V电源供电时输入电压在0~5V之间; · 工作频率为250KHZ,转换时间为32μS; · 一般功耗仅为15mW;
· 8P、14P—DIP(双列直插)、PICC 多种封装;
· 商用级芯片温宽为0°C to +70°C,工业级芯片温宽为.40°C to +85°C
其中DL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IN+引脚的电压相对较高,通过ADC0832模数转换器电平的比较在单片机时序的控制下输出8位的二进制数据,次8位数据代表是光敏电阻当前的阻值,根据ADC0832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。
2.2处理模块
原理图如下:主要是单片机
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示。
系统流程图:
图5 处理模块图
原理图如下:
2.3显示模块
序控制ADC0832进行数据的处理并将处理后的结果通过数码管显示。
图6 显示模块图
此模块包括74LS138译码器以及四位一体的数码管。通过单片机控制
74LS138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
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
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