信号发生器+运放+ad+51单片机

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1、课程设计报告课程名称：智能仪器课程设计题目：学院：系：专业：测控技术与仪器班级：测仪112学号：学生姓名：起讫日期：指导教师：-23-摘要光强检测系统以STC89C52单片机为核心，结合光敏电阻（用信号发生器代替），按键，LED灯指示，以及1602液晶显示，来实光强检测的功能设计。该设计通过检测光敏电阻两端的电压来计算光敏电阻的阻值，然后再将阻值转换成光强。由于使用信号发生器代替光敏电阻，所以显示的是电压，不是光强。系统中的按键可以设定阈值，当光强大于该阈值，则闪烁LED以提示。该系统设计分为硬件设计与软件设计，由设计原理图，布

2、线，进行焊接，根据任务目标编程等子过程组成。整个课程设计过程，在发现问题与解决问题中完成，并且加深了我们对单片机与运算放大器的认识。关键词:STC89C52、PCF8591、1602液晶、LM324。-23-目录一、绪论-4-1.1课题概述-4-2.1设计任务-5-2.2系统设计思路-5-2.3系统设计框图-5-三、硬件设计-6-3.1主单片机STC89C52部分-6-3.2液晶模块-7-3.3PCF8591-7-4.LM324运放电路-8-五、PCB板-10-六、设计总结与心得体会-10-七、参考文献-11-附录一系统原理图：

3、-12-附录二实物图-13-附录三源程序：-14--23-一、绪论1.1课题概述光强的检测是科研和企业生产中经常需要检测的一个重要参数，对于工农业生产具有重要意义，为了更好的利用光来提高生产产值，需要精确的测量光强。鉴于条件的限制，本设计较为粗略的测光强。-23-二、系统设计2.1设计任务1、用DXP软件画出系统原理图；2、将原理图在洞洞板软件上画出，按照洞洞板上电路图焊接；3、编写简单程序，对焊完的板子进行简单调试，检查1602液晶、pcf8591,LM324等处是否有问题，以及检查整体电路是否缺失、短接；4、编写程序，完成光

4、强的显示、阈值的设定等功能。5、将程序烧进单片机，对实物进行调试，最后完善功能。2.2系统设计思路利用PCF8591产生一个毫伏级别的信号（信号发生器），然后通过LM324放大，最后将数据读入单片机并显示。接着单片机扫描按键并判断当前采样值是否超过设定值，如果是，则LED闪烁提示。2.3系统设计框图PCF8591液晶STC89C52按键LM324图1系统设计框图-23-三、硬件设计系统硬件分为5个模块：1、主单片机STC89C52部分，主控制芯片2、液晶显示模块3、按键模块4、PCF8591模块5、LM324运算放大模块3.1主

5、单片机STC89C52部分单片机晶振：12MHZ,STC89C52；电源：VCC=5V，接地GND及复位电路。如图2所示：图2单片机最小系统按键LED等RST引脚是复位信号输入端，高电平有效。采用上电加按钮复位，因为本系统设计考虑到该系统比较重要，所以除了采用上电复位的方式外，应该还有按钮复位备用复位方式以防止系统死机时能。-23-3.2液晶模块图31602液晶工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。（16列2行）注：为了表示的方便，后文皆以1表示高电平，0表示低电平。1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门

6、用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。3.3PCF8591图4PCF8591-23-PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I²C总线接口。PCF8591的3个地址引脚A0,A1和A2可用

7、于硬件地址编程，允许在同个I²C总线上接入8个PCF8591器件，而无需额外的硬件。在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I²C总线以串行的方式进行传输。PCF8591的功能包括多路模拟输入、内置跟踪保持、8-bit模数转换和8-bit数模转换。PCF8591的最大转化速率由I²C总线的最大速率决定。系统中先用PCF8591产生一个100mv一下的信号，然后经过运放电路放大，又送回PCF8591的模拟输入端口，然后进行模数转换，被单片机读入。4.LM324运放电路图5运算放大电路那四个电阻应该换成1

8、M,22K,22K,1M其中的4个排针是为了测试而引出。PCF8591输出模拟信号，经过精密电位器分压送给LM324.-23-四、软件设计根据上述硬件及框图设计，设计出软件流程图，如图6所示：开始输出小信号液晶初始化采集放大的模拟信号并滤波显示采样值与阈值检测按