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《光功率計(jì)的設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、一、設(shè)計(jì)題目光功率計(jì)的功能完善二、設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)一光電轉(zhuǎn)換電路,將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)。2、測(cè)試轉(zhuǎn)換后的電信號(hào),并顯示電壓值。3、使光功率計(jì)的量程、精度等方面得到完善三、分析設(shè)計(jì)1、工作原理光功率計(jì)主要用于測(cè)量光信號(hào)的強(qiáng)弱，其內(nèi)部原理如圖1.1所示，光探頭就是光敏感面面積較大（直徑為1.10mm）的半導(dǎo)體ＰＩＮ光電二極管，加上Ｉ層的ＰＮ結(jié)二極管可以提高探測(cè)靈敏度和響應(yīng)速度。被測(cè)光通過(guò)光纖接口投射到光探頭的光敏面上時(shí)，半導(dǎo)體中的價(jià)帶電子激發(fā)到導(dǎo)帶，偏置電路中便會(huì)出現(xiàn)光電流，通過(guò)負(fù)載電阻實(shí)現(xiàn)I/V變換，此電壓信號(hào)再經(jīng)濾波放大后，最后由數(shù)字式顯示器顯示
2、。光電流的大小是隨輸入射光的強(qiáng)度變化的，也就是說(shuō)負(fù)載上電壓信號(hào)的大小就反應(yīng)了光強(qiáng)變化，所以顯示器可以直接讀出光功率的大小。圖1.1光功率計(jì)原理框圖2、模塊介紹及功能（1）光電轉(zhuǎn)換、I/V變換放大將一定功率的光信號(hào)經(jīng)過(guò)光電二極管轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，再經(jīng)過(guò)濾波通過(guò)一個(gè)變阻器轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)運(yùn)放變?yōu)榉蠑?shù)模轉(zhuǎn)化的電壓信號(hào)。圖1.2數(shù)字光功率計(jì)的光電轉(zhuǎn)換電路圖（2）模數(shù)轉(zhuǎn)換及顯示ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。圖1.3ADC0809的管腳圖AT89C51單片機(jī)
3、是Atmel公司的生產(chǎn)的一種低功耗/低電壓、高性能的8位單片機(jī)，內(nèi)部除CPU外，還包括128字節(jié)RAM，4個(gè)8位并行I/O口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，片內(nèi)集成4K字節(jié)可改變程序Flash存儲(chǔ)器，具有低功耗，速度快，程序擦寫方便等優(yōu)點(diǎn)，完全滿足本系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要。單片機(jī)P0口作為ADC0804轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的輸入端，P3.0接ADC0809的EOC端檢測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是否結(jié)束。P0.0～P0.3則作為４個(gè)數(shù)碼管的位選信號(hào)控制。P3口有特殊的功能，P3.1用于控制ADC0804的啟動(dòng)，P2用于控制讀取ADC0804的轉(zhuǎn)換結(jié)果。圖1.489c51
4、單片機(jī)連接圖本次設(shè)計(jì)中使用八通道的IN0，將A,B,C（252423）管腳直接接地固定選擇IN0，ALE與ST管腳連通，接單片機(jī)P3.4（14）腳，EOC接P3.3(13)腳，OE接P3.5，CLK時(shí)鐘為1MHZ，由單片機(jī)ALE二分頻得到，二分頻電路詳見(jiàn)后文講解。VREF+接VCC，VREF-接GND，引出八根數(shù)據(jù)腳接P1口，由此完成硬件連接。圖1.5數(shù)模轉(zhuǎn)化電路圖（3）程序模塊程序設(shè)計(jì)的流程圖數(shù)模轉(zhuǎn)換程序及顯示c程序如下：#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintchardis
5、pbuf[4];unsignedinti;unsignedcharcodedispbitcode[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};/*顯示【0123456789】數(shù)字的數(shù)碼管的段碼*/unsignedintj;unsignedchargetdata;unsignedinttemp;unsignedinttemp1;unsignedcharcount;unsignedchard;sbitCLK=P3^4;sbitST=P3^1;sbitEOC=P3^0;sbitOE=P3^2;sbit
6、P00=P0^1;sbitP01=P0^2;sbitP02=P0^3;sbitP03=P0^4;sbitP17=P2^7;voidTimeInitial();voidDelay(unsignedinti);/*********T0定時(shí)器的初始化函數(shù)***************/voidTimeInitial(void){TMOD=0x10;TH0=(65536-200)/256;TL0=(65536-200)%256;EA=1;ET1=1;TR1=1;}/*************延時(shí)1MS函數(shù)*************/voidDelay(unsignedi
7、nti){unsignedintj;for(;i>0;i--)for(j=0;j<125;j++){;}}/**************顯示函數(shù)***************/voidDisplay(){P2=P0;while(1){P0=0;P00=1;P01=0;P02=0;P03=0;P2=dispbitcode[dispbuf[3]];Delay(10);P0=0;P17=1;P00=0;P01=1;P02=0;P03=0;P2=dispbitcode[dispbuf[2]];Delay(10);P0=0;P00=0;P01=0;P02=1;P03=0;
8、P2=dispbitco
