单片机实训光强采集系统

课程设计姓名：学院：班级：学号：摘要随着现代社会的发展，科技的数字化与信息化成为一种主流的趋势。介绍了一种光强实时监测系统,该统采用单片机STM8S003F3作为控制系统，通过光强采集芯片RTL8196芯片模块对光强数据进行采集，将光强值转换为电压值输出，传送到A/D转换模块，实现模拟信号的数字化，通过把数据传送给计算机主机，再由IAR软件编程实时显示出检测点的光强值，还可以设定光强的最大值与最小值，当光强高于最大值或低于最小值时进行报警，经测试，结果表明该系统反应灵敏，稳定可靠。另外光强数据采集系统是一个与光电器件和微机技术结合使用的,专门用来采集一维光强变化分布的曲线图样数据的模/数转换系统。它具有高灵敏度、低噪声、快速读出、高动态范围和宽光谱响应范围等特点,而且能够实时地显示出各种光强分布图谱。该系统采用硅光二极管作为光强传感器,来实现光能量对电压的转换,着重介绍了16位的A/D转换器以及其使用特性,并且给出了其时序图以及驱动程序,利用此系统可以对光强度进行精密的测量。串行通信是指使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，单片机串行通信的实际作用：一般用于和外部设备交换数据的，单片机一般充当控制器的角色，通过串口发送一定格式的数据来控制与之相连设备的动作，同时设备也会反馈回来一些自己的状态信息给单片机，供单片机进行判断，做出相应的控制。在光强采集系统中，将采集的光强通过A/D转换器，转换成电压的形式，通过串口通信，传送到计算机上。关键词：单片机，光强采集，数模转换，串行通信，IAR目录第一章：引言....................................................................................61.1课题背景..............................................................................61.2环境光强采集的意义及技术发展.............................................61.3认识实习实践内容.................................................................71.4主要器件及功能....................................................................81.4.1RTL8196芯片：.........................................................81.4.2103电阻：..................................................................81.4.3STM8S003F3芯片.............................................................91.4.4Flash.........................................................................91.4.5晶振：......................................................................11第2章环境光强采集系统的设计方案...............................................142.1设计原理............................................................................142.1.1终端模块的电源.........................................................142.1.2.................................................................................152.2光敏电阻测温原理...............................................................172.3STM8S单片机介绍.............................................................172.3.1STM8S的芯片特点.....................................................172.3.2供电电源...................................................................182.3.3时钟控制...................................................................192.3.4中断控制器................................................................202.3.5模拟/数字转换器.....................................................202.4电路介绍............................................................................212.4.1下载程序部分硬件电路...............................................212.4.2UART通用异步收发器原理和功能简介........................22第3章系统程序设计.......................................................................233.1程序设计总体构想...............................................................233.2ADC子程序..........................................................................233.3数据处理程序(附在后面)......................................................233.4IAR软件的使用...................................................................233.5新建工程............................................................................243.6程序的下载.........................................................................253.6.1.打开软件...................................................................253.6.2配置..........................................................................253.6.3程序的编译................................................................26第4章系统调试和功能测试.............................................................274.1系统硬件调试......................................................................274.2系统软件调试......................................................................294.3系统功能测试......................................................................30第5章认识实习总结与心得体会.......................................................305.1实习总结............................................................................315.1.1焊接材料：................................................................315.1.2实习中遇到的问题......................................................315.2心得体会............................................................................326.附录............................................................................................346.1程序...................................................................................346.2文献...................................................................................37第一章：引言1.1课题背景光在我们的生活中有着不可替代的作用，这个地球离不开光，没有了光，这个地球即将毁灭。光的作用太多了：光合作用，光分作用，反射作用，光藕作用，光媒作用6，折射作用，光疗作用，光在生活中的作用，光的消毒作用，光的美容作用等等，它无时无刻不在我们的身边。所以我们要研究光，通过采集光的强度来做一些事情，比如在农业上的提高光合作用，工业上，提高光能的利用率等等。在这个问题上，好像在我们的前辈没有深入的去研究这个课题。但这个课题对我们的社会有着很大的，很积极而又深远的影响，所以我们必须深入研究这个课题。近年来，光强数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，光强数据采集系统也有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域，它是智能仪器仪表设计中不可缺少的一部分。光强数据采集，又称光强数据获取，是利用一种装置，从系统外部采集光强数据并输入到系统内部的一个接口。光强数据采集通常解释是从数据源收集、识别和选取数据的过程。数据采集系统起始于20世纪50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，由非成熟人员进行操作，并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性，可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。大概在60年代后期，国内外就有成套的数据采集设备和系统多属于专用的系统。在面对如此的前人的基础上，我们应该开发和研究光强采集就变得不再那么的难，因为我们站在了巨人的肩上。说不定光强的采集系统将来可以运用到中国的军事上。20世纪80年代随着计算机的普及应用，数据采集系统得到