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基于单片机的光照强度检测系统设计

摘要：中国国内外光照强度测量的有关技术都和国外一样起步比较晚，而且

发展也比较滞后，尽管中国近年来的技术不断创新，但是为了在我们日常生活中

更多的了解到这方面技术，所以我设计了光敏电阻式测光的系统，这个装置能够

自动检测出光照强度的强弱，并提供信息给我们了解此时光照强度的变化大小。

人们能够透过看此设备上的显示器知道现在的照明状况，并做出合理的照明调整

措施。该设计可包括三个组成部分：即光照检测、信号处理、光强显示。还可以

加上照明系统。对于检测的部分，可以使用光敏电阻传感器作为测量器件，它就

能够实现由发光强度到电阻值之间的信息变换，再通过将电阻值信息变换为光电

讯号，就能够成为整个系统的输入与输出信息。对输入信号进行后，就能够用来

表示了。关于显示部分应该使用数码管来表示，因为不一样的发光强度相对于不

一样的数字管，就能够很方便的表示出不一样的发光强度了。原本设计是以单片

机STC89C52RC芯片，AD采集模块和1602液晶显示屏为核心，再加上连接的电

路，就组成了一个单片式微型计算机照明强度测量系统。该光照强度测试系统能

够测量光照强度，是一个很常见的测量仪表。本次毕业设计完成了计划中的目标，

设计并焊接了相关电路，成功编写了程序，并且烧录进芯片之中完成了功能的测

试。

关键词：STC89C52单片机；ADC0832；光照强度；检测系统

1概论

1.1研究的目的及意义

太阳是人类文明的极其重要的前提，所以测量光照强度可以用在各个领域，

无论是生产还是生活中都有广泛的应用。

首先最直接的是农业，大棚种植中光照是不可忽略的一环。在温室大棚中，

对光照的管控尤为重要。蔬菜等绿色植物的生长与发育都离不开光合作用，光对

植株生长与发育有着调节的重要功能，在光线充分时对植株幼苗分化也具有意

义。光照不足时，植物叶绿素的形成受阻，从而影响光合作用，导致植株产生细

弱、黄化、落叶、落花的现象。温室和保护地栽培的植物，更容易因光照不足，

发生黄化现象。因此，温室大棚内要实时对光照进行监测调控，保证光照充足。

但对温室大棚而言，大棚内照明受到了许多因素的影响。考虑到以上这些的因素，

大棚管理人员必须要对大棚内的光照度很有掌握，才能有效控制。

接着是在日常生活中，由于当前家庭教育问题日益引起人们的关注，而青年

学生多数在晚间仍必须完成学业并进行课后写作，所以晚间光线的明暗程度对青

年学生的眼睛保健很重要，也影响到了青年学生的身心发展。以往人们关于光线

好坏程度的判断往往仅仅依靠肉眼来感知，没有科学的依据和准确的检测，所以

有时还会发生光线较强甚至光线较弱的情形，而光照强度检测系统就能够协助人

们处理好这种棘手的问题。通过使用数码光强感应器实时地进行光照强度检测和

提示，人们能够更准确地掌握光线的照度状况以及科学合理地对光线明暗程度加

以调整，从而更好地保障了青少年学习者的眼睛健康，从而提升了学习效果。

现代社会能源也越来越紧缺，减少能源消耗，寻找新能源都是必要的措施。

通过检测光照强度，在光照充足的情况下自动关灯，可以节约电力。寻找光照足

够充足的地方架设太阳能电池板，可以有效利用太阳能。

1.2国内外研究现状

在国内，早些时候的科研工作和技术学习起步与国外相比较晚，工业制造工

艺水平也十分有限，因此在那个时期的光强检测的技术几乎都来源于国外，相关

仪器设备完全依赖进口，伴随着时代的进步，我们国内的工业制造工艺的逐步提

升，我国独立自主的光照强度检测技术逐渐开启了一个新的时代，测量标准也跟

随着科技的进步一直在提高。现在光照强度监测的研究通常会涉及到不同学科的

与之相关技术，因此研究方向也会各不相同。目前，按照在国内外发表的学术论

文的应用状况，主要可归类为以下几类：一是硅太阳能电池与信号放大集成电路

的融合，与目前市场上主流光照计的工作原理紧密结合；二是感光电阻、集成芯

片和单片机的融合，能够让检测光照强度的仪器变得更加小巧灵活，并且得到较

快的生产速度和较短的生产周期；三是太阳能电池板和高低阈值测量电路的组

合，有利于制造较低准确度的光响应装置；四是采用了射频识别高新技术、

Zigbee/GSM等无线传感器工艺技术，一般用在无线传感器的研发上；五是通过

识别图像的灰度来判断光照，这种方法需要大量的数据进行支撑而，且环境变化

复杂，该方法的准确度上还有欠缺。还有人提出用太阳能电池板和红外发射管将

光照信号转变为红外信号，而目前监测红外信号的方法多为将红外信号转变成电

信号进行检测，太阳能电池板已经将光信号转变成