《便攜式光照強(qiáng)度測試儀》設(shè)計單位：項(xiàng)目組成員：項(xiàng)目組長：指導(dǎo)老師：一、項(xiàng)目背景介紹1.現(xiàn)代的大棚種植、牲畜養(yǎng)殖以及人們對生活的需求凸顯了本系統(tǒng)擁有廣泛的應(yīng)用前景.2.現(xiàn)代化蔬菜大棚需要控制光照強(qiáng)度,從而使蔬菜快速正常生長。3.人們的生活環(huán)境（學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境,辦公室，工廠等）需要控制光照強(qiáng)度，使人們有一個好學(xué)習(xí)生活環(huán)境。4.可以用于測試研究光照強(qiáng)度，從而對太陽能進(jìn)行研究和利用，可以用于農(nóng)作物生長方面，太陽能能源使用，氣象研究，建房朝向等等。二、詳細(xì)設(shè)計需求1光強(qiáng)測試儀要便攜式方便移動2光照強(qiáng)度采集要有時鐘記錄3光照強(qiáng)度能夠在彩色液晶上顯示4光照強(qiáng)度的高低閾值可由用戶手動設(shè)定5分動物養(yǎng)殖、蔬菜種植、居室環(huán)境6能夠語音播放當(dāng)前光照強(qiáng)度值。詳細(xì)設(shè)計簡易示意圖三、系統(tǒng)設(shè)計總方案(1）利用STC12LE5A60S2單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(2）在液晶顯示器顯示當(dāng)前時間和光強(qiáng)值(3）用光強(qiáng)傳感器來接收外界光照強(qiáng)度(4）可以調(diào)節(jié)正常光照強(qiáng)度的范圍(5）體積不應(yīng)太大，應(yīng)易攜帶(6）用按鍵控制語音模塊進(jìn)行語音播報系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總圖

四、算法理論基礎(chǔ) 1）光照強(qiáng)度指:光照的強(qiáng)弱，以單位面積上所接受可見光的能量來度量。簡稱照度，單位勒克斯（Lux或Lx）。被光均勻照射的物體，在1平方米面積上所得的光通量是1流明時，它的照度是1勒克斯。2）夏季在陽光直接照射下，光照強(qiáng)度可達(dá)6萬～10萬lx，沒有太陽的室外為0.1萬～1萬lx，夏天明朗的室內(nèi)為100～550lx，夜間滿月下為0.2lx。五、電路組成部分及原理電路組成系統(tǒng)原理單片機(jī)模塊電源模塊串口通信模塊光強(qiáng)傳感器模塊時鐘模塊彩屏接口模塊語言模塊按鍵模塊電路組成圖系統(tǒng)原理總圖STC12LE5A60S2功能更強(qiáng)大，除了有89C51的功能外，對電壓要求更低，還有脈寬調(diào)制；ADC功能，即把模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號的能力！還有就是運(yùn)行速度比較快。用STC12LE5A60S2單片機(jī)，當(dāng)前端的的光強(qiáng)傳感器塊的工作(1)單片機(jī)模塊

本系統(tǒng)通過STC12LE5A60S2單片機(jī)的控制對反饋給單片機(jī)的進(jìn)行處理，這些信號是由放置于前端的光強(qiáng)傳感器采集的，之后單片機(jī)就驅(qū)動其他模塊工作。

STC12LE5A60S2功能更強(qiáng)大，除了有89C51的功能外，對電壓要求更低，還有脈寬調(diào)制；ADC功能，即把模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號的能力！還有就是運(yùn)行速度比較快有單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊，時鐘電路，通信電路，電源電路，及相應(yīng)的（2）電源模塊

將5V電壓降成電路所需要的3.3V電壓,(AMS1117)正向低壓降穩(wěn)壓器,過熱保護(hù)和限流

（3）串口通信采用max232是單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，用來做電平轉(zhuǎn)換的,標(biāo)準(zhǔn)RS232電平很高，達(dá)正負(fù)15V.常用的TTL電平最高5V。（4）光強(qiáng)傳感器接口TSL2561是一種高速、低功耗、寬量程、可編程靈活配置的光強(qiáng)度數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片。該芯片廣泛應(yīng)用于各類顯示屏的監(jiān)控上，目的是在多變的光照條件下，使得顯示屏提供最佳的顯示亮度并盡可能降低電源功耗?？删幊膛渲迷S可的光照強(qiáng)度上下閾值，當(dāng)實(shí)際光照度超過該閾值時給出中斷信號模擬增益和數(shù)字輸出時間可編程控制（5）時鐘模塊DS1302可以對年、月、日、時、分、秒進(jìn)行計時，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個31×8的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32.768kHz晶振。（6）彩屏接口彩屏顯示模塊是有源矩陣類型液晶顯示器(TFT)中的一種，采用“背透式”照射方式。液晶平板顯示器，特別的TFT，是目前唯一在亮度、對比度、功耗、壽命、體積和重量等綜合性能上全面趕上和超過CRT的顯示器件，它的性能優(yōu)良、大規(guī)模生產(chǎn)特性好，自動化程度高，原材料成本低廉。(7)語音模塊TSL2561[1]是TAOS公司推出的第二代光強(qiáng)數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片，具有高速、低功耗、寬量程、可編程靈活配置等優(yōu)點(diǎn)。TSL2561具有直接I2C接口，用于將光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出。（8）按鍵六、系統(tǒng)測試記錄及測試結(jié)果分析將程序?qū)雴纹瑱C(jī)，然后連接裝置進(jìn)行測試。上電后，通過按鍵調(diào)整時間，模式，適宜光照強(qiáng)度，觀察液晶顯示屏；桉控制語音鍵，看是否能播報時間、模式、當(dāng)前光強(qiáng)；若出現(xiàn)問題，要找出錯誤，進(jìn)行調(diào)試。顯示播報適宜度蔬菜養(yǎng)殖環(huán)境429429偏低53215321適宜88628862偏高動物養(yǎng)殖環(huán)境429429偏低10471047適宜23642364偏高居室環(huán)境827827偏低33413341適宜53625362偏高當(dāng)光強(qiáng)在8000-4000時適合蔬菜種植；當(dāng)光強(qiáng)在1500-800時適合動物養(yǎng)殖；當(dāng)光強(qiáng)在4000-1000時適合居住測試結(jié)果符合程序設(shè)定的閾值八、實(shí)習(xí)個人體會與總結(jié)通過本次實(shí)習(xí)，首先，讓我感受最深的是進(jìn)一步理解單片機(jī)原理和自己親身體驗(yàn)電路焊接的過程，以及實(shí)際開發(fā)中要注意的每一關(guān)鍵步驟。其次就是