基于AVRmega16单片机照度计的设计报告

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1、基于AVRmega16单片机的照度计设计报告学院：电气工程学院班级：电技081班组长：谷怀广组员：赵健孙毓梁立霞祝高乐韩简旭9目录摘要……………………………………………………………………31、光敏二极管的简介…………………………………………………32、AVRmega16单片机…………………………-………………………32.1Atmega16的组成…………………………………………………32.2Atmega16特点……………………………………………………42.3AVRmega16单片机的片内A/D转换模块…………………………

2、…43、I2C串行总线通信………………………………………………43.1I2C总线………………………………………………………43.2ZLG7290作用及功能介绍………………………………………44、系统整体框图……………………………………………………45、软件设计…………………………………………………………55.1软件设计的思路…………………………………………………55.2根据思路制作程序流程图………………………………………56、小结………………………………………………………………57、参考文献……………………………………

3、……………………58、附录………………………………………………………………6附录一：硬件电路图……………………………………………………6附录二：原C程序代码…………………………………………………79摘要本设计是基于光敏二极管的特性，即不同强度的光照射下，所形成的暗电流大小不同。进而在设计电路时，将该暗电流信号转化为电压信号，通过mega16单片机的片内A/D进行采样并转化为数字量，最后利用I2C串行通信协议，由ZLG7290连至八段数码管显示，便于观察现象。关键字：光敏二极管、mega16、A/D采样、I2C串行总线通

4、信、数码管1、光敏二极管的简介光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的，其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时，有很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流，它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。其伏安特性曲线如右图示。2、AVRmega16单

5、片机2.1Atmega16的组成Atmega16是基于增强的AVRRISC结构的低功耗8为CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，Atmega16的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。Atmega16AVRA内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。所有的寄存器都有直接与算与逻辑单元（ALU）相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的数据吞吐率。92.2A

6、tmega16特点16KB的系统内可编程Flash，512字节EEPROM，1KBSRAM,32个通用I/O接口线，32个通用工作寄存器，用于边界扫描的JTAG接口，支持片内调试与编程，3个具有比较模式的灵活的定时器，8路10位具有可选差分输入级可编程增益的ADC，支持I2C串行通信。2.3AVRmega16单片机的片内A/D转换模块由于单片机只能处理数字信号，所以外部的模拟信号量需要转变成数字量才能进一步的由单片机进行处理。AVRmega16单片机内部集成有一个10位逐次比较ADC电路。因此使用AVR可以非常方便的处

7、理输入的模拟信号量，并且精度很高。3、I2C串行总线通信3.1I2C总线I2C总线是Philips公司推出的一种双向二线总线。它在芯片间以两根连线实现全双工同步数据传送，I2C总线有一条数据线（SDA）和一条串行时钟线（SCL），可以很方便地构成外围器件扩展系统。3.2ZLG7290作用及功能介绍由于采用了I2C总线接口，因而用ZLG7290与微控制器设计电力仪表的硬件电路连接非常简单。它只需要两根信号线(一根数据线SDA，一根时钟信号线SCL)。ZLG7290能够直接驱动8位共阴式数码管（或64只独立的LED）。可控

8、扫描位数，可控任一数码管闪烁4、系统整体框图95、软件设计5.1软件设计的思路利用光敏二极管不同光照强度的光照射下，产生的暗电流大小不同，将该电流信号转换成电压信号后，经由mega16单片机片内A/D的输入通道ADC3，送到单片机内部进行A/D转换，并将转化后的数字量通过I2C串行总线通信送往八段数码管显示出来。5.2根据思路制作