光功率计的设计

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1、一、设计题目光功率计的功能完善二、设计要求1、设计一光电转换电路,将所收到的光信号转变为可测量的电信号。2、测试转换后的电信号,并显示电压值。3、使光功率计的量程、精度等方面得到完善三、分析设计1、工作原理光功率计主要用于测量光信号的强弱，其内部原理如图1.1所示，光探头就是光敏感面面积较大（直径为1.10mm）的半导体ＰＩＮ光电二极管，加上Ｉ层的ＰＮ结二极管可以提高探测灵敏度和响应速度。被测光通过光纤接口投射到光探头的光敏面上时，半导体中的价带电子激发到导带，偏置电路中便会出现光电流，通过负载电阻实现I/V变换，此电压信号再经滤波放大后，最后由数字式显示器显示

2、。光电流的大小是随输入射光的强度变化的，也就是说负载上电压信号的大小就反应了光强变化，所以显示器可以直接读出光功率的大小。图1.1光功率计原理框图2、模块介绍及功能（1）光电转换、I/V变换放大将一定功率的光信号经过光电二极管转化为电流信号，再经过滤波通过一个变阻器转化为电压信号，再经过运放变为符合数模转化的电压信号。图1.2数字光功率计的光电转换电路图（2）模数转换及显示ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。图1.3ADC0809的管脚图AT89C51单片机

3、是Atmel公司的生产的一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机，内部除CPU外，还包括128字节RAM，4个8位并行I/O口，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，片内集成4K字节可改变程序Flash存储器，具有低功耗，速度快，程序擦写方便等优点，完全满足本系统设计需要。单片机P0口作为ADC0804转换数据的输入端，P3.0接ADC0809的EOC端检测数据转换是否结束。P0.0～P0.3则作为４个数码管的位选信号控制。P3口有特殊的功能，P3.1用于控制ADC0804的启动，P2用于控制读取ADC0804的转换结果。图1.489c51

4、单片机连接图本次设计中使用八通道的IN0，将A,B,C（252423）管脚直接接地固定选择IN0，ALE与ST管脚连通，接单片机P3.4（14）脚，EOC接P3.3(13)脚，OE接P3.5，CLK时钟为1MHZ，由单片机ALE二分频得到，二分频电路详见后文讲解。VREF+接VCC，VREF-接GND，引出八根数据脚接P1口，由此完成硬件连接。图1.5数模转化电路图（3）程序模块程序设计的流程图数模转换程序及显示c程序如下：#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintchardis

5、pbuf[4];unsignedinti;unsignedcharcodedispbitcode[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};/*显示【0123456789】数字的数码管的段码*/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定时器的初始化函数***************/voidTimeInitial(void){TMOD=0x10;TH0=(65536-200)/256;TL0=(65536-200)%256;EA=1;ET1=1;TR1=1;}/*************延时1MS函数*************/voidDelay(unsignedi

7、nti){unsignedintj;for(;i>0;i--)for(j=0;j<125;j++){;}}/**************显示函数***************/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