基于主从式架构的光强度检测系统

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1、基于主从式架构的光强度检测系统　　摘要：描述了一种基于主从式架构，从机基于STM32F107的32位微处理器实现光强度数据采集，主机应用C#编程语言实现数据处理的光强度检测系统。该系统在主机端采用串口通信类库，实现程序对光强板、程控电源、PLC的控制和数据接收。主机程序的核心功能还包括光强标定和二次校准，修正硬件因素和外界条件存在的误差。系统对接收到的数据做优化处理并转换为需要的格式，样品测试的曲线分别在极坐标、直角坐标和数据列表中显示，便于数据分析。该系统可广泛应用于光源与照明领域。　　关键词：C#；光强检测

2、；STM32F107微处理器；主从式架构　　中图分类号：TN15?34；TP274+.2文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）07?0134?04　　Abstract：Alight?intensitydetectionsystemwithhost?slavearchitectureisdescribedinthispaper.Theslavecomputerisbasedon32?bitmicroprocessorSTM32F107toacquirethelight?intensitydata，

3、andthenthedataisprocessedwithC#programminglanguagebymeansofthehostcomputer.Theserialcommunicationclasslibraryisadoptedbythehost?sideinthesystem，sotheprogramcancontrolthelight?intensityboard，programmablepowersupplyandPLC，andrealizedatareception.Thecorefunctio

4、nsofthehostcomputerprogramincludelight?intensitycalibration，secondary9calibration，anderrorscorrectioncausedbyhardwareandexternalenvironments.Afterthat，thereceiveddataisoptimizedandconvertedtotheneededformat.Thetestedcurvesofthesamplearedisplayedinpolarcoordi

5、nates，rectangularcoordinatesanddatalistforfurtheranalysis.Thesystemcanbewidelyusedinlightsourceandilluminationfield.　　Keywords：C#；light?intensitymeasurement；STM32F107；host?slavearchitecture　　0引言　　LED作为21世纪绿色照明新光源，具有亮度高、寿命长、节能环保等优点。目前国内已形成7个国家半导体照明工程产业化基地[1?2

6、]，成为世界照明电器的生产大国和出口大国，如何对半导体照明产品进行检测成为检测实验室建设中的一个重要方面。光强是光源的一个基本属性，它考虑了人的视觉因素和光学特点，同时也是光源的属性。光源光强探测是光电企业重点研究的项目之一。在我国能源压力日趋严峻的形势下，加快新光源产业的发展，促进节能减排，保障新光源产品的质量，是可持续发展的必然选择。　　1系统总体设计方案9　　光强检测系统从机采用单片机STM32F107作为电路系统的核心控制器，并且利用光度探头作为数据采集元器件，A/D转换电路中采用了AD7356芯片进行

7、模数转换和数据传输。系统主机应用C#编程语言实现程序对程控电源、PLC、光强板的控制和数据接收、处理，并进行光强标定和二次校准，实现数据在极坐标、直角坐标和数据列表中显示。　　2采集电路设计　　光度探头由余弦矫正器、滤光片和光敏元件组成。光敏元件有固有的相对光谱灵敏度，随外界光强的变化，对应的电参数发生变化。当相对光谱灵敏度曲线和明视觉函数曲线一致时，可以实现精确测量光强参数，为了确保相对光谱灵敏度曲线与明视觉函数曲线一致，需要调节滤光片进行校正。放大电路采用OP07运算放大器，OP07具有低失调、高开环增益的

8、特点，适用于光源的光强小而采集信号微弱的情况。如图1所示，模数转换电路采用AD7356芯片，由于模数转换的工作特性，会出现混叠现象，而AD7356芯片本身自带抗混叠滤波器，有利于电路的设计。此外，转换器芯片内置的输入钳位保护电路可以承受高达±16.5V的电压，是具有高输入阻抗和片内滤波功能的单电源，因此不需要外加双极性电源以及驱动运算放大器。数字滤波器采用引脚驱动，降低噪音影响。　　3