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2021年09月16日 | 33-基于51单片机的光照强度检测（光敏电阻）
2021-09-16 来源：eefocus
具体实现功能
系统由STC89C52单片机+四位数码管显示+光敏电阻+ADC0804等构成。
具体功能:
①光敏电阻实时采集环境光照值；
②采用ADC0804将模拟值转换为数字量；
③四位数码管显示当前的光照值（00.0-60.0）。
设计背景
随着电子技术的发展、数字电路应用领域的扩展，现今社会，产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势，设备的性能、价格、发展空间等备受人们关注。性能好的电子设备，对外围保护电路要求很高，尤其是精密仪器对光线要求等设备要求更高，为了延长设备的使用寿命。所以，在企业设备保护中，设计一款智能的光电检测电路尤为重要。
光强检测设计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（LED数码管显示），以供用户查看结果。
其中光敏电阻的特性是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。
硬件设计
以AT89S52单片机为核心，在单片机内部完成数据的存储及处理功能，通过数模转换芯片完成模拟信号到数字信号的转换及输入，再将数据存入存储芯片，在单片机进行数据处理后再对需要显示的数字信号进行译码显示在四位一体七段数码显示器上。每个芯片的电源处有耦合电容相连，当电容器充电达到2V时，此电容就作为电源为电路提供工作电压。单片机的RESET口上提供了供电自启动，在X1,X2口上提供了12MHZ晶振，以支持单片机的运行与启动。系统完成了采集功能，存储功能，数据处理功能，测量数据显示功能，达到了设计的基本要求。
软件设计
系统要完成光强检测器，需要实现光强信号的采集与A/D转换、数据处理、数据显示、数据输出等基本功能。从功能上可将其分为光强信号采集及A/D转换、数据处理、人机交互、执行四大部分进行设计。
原理图
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。
程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。
仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
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