自动感应环境光的调光控制器

课程设计课程名称测控电路课题名称自动感应环境光的调光控制器专业测控技术与仪器班级测控1301学号201301200124姓名钟杰指导老师徐谦，李亚，黄峰，余晓霏2016年6月20日等级:电气信息学院课程设计任务书课题名称自动感应环境光的调光控制器姓名钟杰专业测控技术与仪器班级1301学号24指导老师黄峰课程设计时间2016年6月20日-2016年6月26日（17周）教研室意见意见：同意开课审核人：汪超、林国汉一、任务及要求1）设计一个环境光亮度检测电路，并根据环境亮度进行台灯光照强度的自动调节；2）采用多只LED指示亮度等级，环境亮度达到最高时，自动关闭；3）拓展部分：具有LED数码显示亮度等级功能；4）安装、调试电路，记录调零、测试的数据，进行测试、分析；设计要求：1）设计以测量显示部分电路为主；2）进行系统的方案设计；3）要绘制原理框图，绘制原理电路4）要有必要的计算及元件选择说明5）如果采用单片机，必需绘制软件流程图6）写出课程设计报告。报告中应包括原理框图、参数曲线分析、操作方法、测控流程等，调试过程中遇到的问题，改进方法和总结体会。7）答辩二、进度安排周一：集中布置课程设计任务和相关事宜，查资料确定系统总体方案。周二～周三：完成硬件电路设计周四～周五：设计报告撰写。周五进行答辩和设计结果检查。三、参考资料1.测控电路（第2版），张国雄，机械工业出版社.2006。2.模拟电子技术基础（第2版），童诗白，高等教育出版社.1988。3.传感器原理及应用（第2版），王化祥，天津大学出版社.1999。4.中国传感器网站目录第1章设计任务与要求...............................................................................................................11.1设计任务............................................................................................................................11.2设计要求............................................................................................................................1第2章系统方案设计...................................................................................................................22.1总体电路设计....................................................................................................................22.2设计方案............................................................................................................................22.3光敏电阻...........................................................................................................................22.3.1光敏电阻介绍.........................................................................................................22.3.2基本特性及其主要参数..........................................................................................3第3章系统硬件电路设计...........................................................................................................63.1LM324运算放大器...........................................................................................................63.1.1LM324简介.............................................................................................................63.1.2主放大器设计.........................................................................................................63.2单片机最小系统电路.......................................................................................................73.3光电检测电路...................................................................................................................83.4A/D转换模块....................................................................................................................83.5硬件电路原理图...............................................................................................................9第4章系统软件设计.................................................................................................................104.1protues软件介绍............................................................................................................104.2KeilC51简介..................................................................................................................104.3程序设计总方案.............................................................................................................10第5章系统调试及仿真.............................................................................................................115.1软件调试.........................................................................................................................115.2系统仿真.........................................................................................................................11第6章总结.................................................................................................................................13附录A源程序清单.....................................................................................................................141第1章设计任务与要求1.1设计任务1）设计一个环境光亮度检测电路，并根据环境亮度进行台灯光照强度的自动调节；2）采用多只LED指示亮度等级，环境亮度达到最高时，自动关闭；3）拓展部分：具有LED数码显示亮度等级功能；4）安装、调试电路，记录调零、测试的数据，进行测试、分析。1.2设计要求1）设计以测量显示部分电路为主；2）进行系统的方案设计；3）要绘制原理框图，绘制原理电路4）要有必要的计算及元件选择说明5）如果采用单片机，必需绘制软件流程图6）写出课程设计报告。报告中应包括原理框图、参数曲线分析、操作方法、测控流程等，调试过程中遇到的问题，改进方法和总结体会。7）答辩2第2章系统方案设计2.1总体电路设计本次课程设计课题是《自动感应环境光的调光控制器》。此课题要求以台灯控制器为对象，完成硬件系统和软件程序的设计，实现以光线强弱方式来控制台灯的亮灭功能，属于软硬件相结合的题目。其中硬件电路部分主要包括以下几个部分：单片机最小系统、台灯控制电路部分、光电检测电路部分；软件部分主要包括二个电子软件Protues、Keil-C51软件和路灯控制、光电检测两个程序模块。工作原理如图2-1所示。图2-1工作原理图2.2设计方案硬件电路设计由6个部分组成;LM324放大电路，A/D转换电路，AT89C51单片机系统，LED显示系统、时钟电路、复位电路。2.3光敏电阻2.3.1光敏电阻介绍光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1～10M欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4～0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，外部光线强度光电检测单片机台灯控制3都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大