基于单片机的光敏检测毕业论文

本 科 毕 业 论 文（2014 届）题 目 基于单片机的光敏检测学 院 理学院专 业 光信息科学与技术班 级学 号学生姓名指导教师完成日期 本科毕业论文摘 要本选题题目是基于单片机的光敏检测，即完成光照强度的自动检测和数值显示功能。讲述了对所需元器件的分析，功能电路的设计原理，以及它所能实现的部分功能。这要求能够熟悉掌握各种元器件，并且熟悉运用 keil 软件和 Proteus 仿真软件。通过光敏电阻对光强的感光性引起电阻两端电压变化得到电压信号，然后经过 A/D 模块转换，对电压值查表得到光照值，最后利用数码管显示数值。我们通过对电路的设计仿真,基本实现在单片机基础上的数字式光强检测，可在数码管上显示当前光照强度。关键字：光强检测；单片机；数码管显示 本科毕业论文ABSTRACTThe title is based on the sensitive topic detection microcontroller, complete automatic detection and display function of light intensity values. Using circuits, analog digital circuit, microcontroller design and other knowledge. Describes the analysis of the required components, the principle function of the circuit design, and some of its functions can be achieved. This requires the ability to be familiar with the various components, and are familiar with the use keil software and Proteus simulation software. By photoresistor photosensitive light intensity caused by changes in the voltage across the resistor to get the voltage signal, and then through the A / D converter module for voltage lighting value look-up table, and finally the use of digital display value. We passed on the circuit design and the actual alignment, the basic realization of the single-chip based on digital light intensity is detected, the light intensity can be displayed on the current digital control.Keywords:Light intensity detection; SCM; Digital display 本科毕业论文目 录1.绪论 .11.1 单片机的发展以及现状 .11.2 单片机的发展趋势 .21.3 课题设计的任务和要求 .32.光电检测仪的背景知识 .52.1 光电传感器的介绍 .52.2 光敏电阻的介绍 .62.3 光照检测仪的工作原理 .83.硬件设计 .103.1 总体设计方案 .103.1.1 最小单片机系统 .103.1.2 数码管显示模块 .113.1.3 A/D 转换模块 .124.软件设计 .134.1 总体方案 .134.2 程序流程图 .134.3 软件编程语言的选择 .134.4 主要模块的程序设计 .144.4.1 主程序 .144.4.2 A/D 转换 C 程序设计 .154.4.3 数码管显示程序 .164.5 实验仿真结果 .165.软件工具的介绍与使用 .20致 谢 .21参考文献 .22 本科毕业论文11.绪论1.1 单片机的发展以及现状单片机的全称是单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）1。根据功能分为以下几个部分：具有数据处理能力的中央处理器（CPU） ，用来存放程序和数据的 RAM、ROM 、 EROM、E2PROM、FLASH 等存储器，定时/ 计数器，以及各种用于输入/输出的接口电路等 1。它们都被焊接在一块半导体芯片上，所以在这块半导体芯片上，也就我们就相当于建立了一个完整的计算机系统。有一种嵌入式的微控制器（Emvedded Microcomtroller） ，主要是被用于工业测控方面的器件，它又和我们通常使用的计算机有所不同，因为嵌入式的单片机指令系统是根据现阶段工业控制的要求来进行设计的，为的是能够被嵌入到各种各样的工业仪器设备中，辅助测量各种工业生产数据。这也是当前其他各种巨型机，和现阶段网络不可能做到的一点。目前，在已知的市场中，投入的单片机产品就多达 70 多个系列，500 多个产品品种。这其中还没有计算一些被定制的，用于专业业务和专业市场的特殊单片机。当然，在已知的这个单片机大家族中，也有主导地位的。例如 Intel 公司生产的 51 系列单片机，它是世界上用量最大的单片机之一，最早推出的型号是 8051，不过随后该公司却把 80C51 内核的使用专利或者出让给了世界上许多著名的 IC 制造厂商 2。随后是美国微芯片公司（ MiCroShip）的 PIC 系列单片机，它是目前单片机市场的份额增长最快的单片机之一。它被广泛应用于办公设备的自动化，智能仪器仪表，以及工业控制上的不同领域。在这之后还有 TI公司的 MSP430 单片机、 Atmel 公司的 AVR 单片机等等。这些单片机虽然种类繁多，但是当有心人仔细去研究的时候，会发现其中还是有很多的相通之处，不同的地方也基本上体现在其功能上。自单片机出现走过的近 30 年的发展历程中，随着其技术的不段更新，也逐渐出现了许多种类繁多，性能各异的各系列产品，但是就目前而言，社会上对单片机的需要还是越来越多，要求也是越来越高，这就推动了单片机的进一步发展。回望单片机技术发展以来的 30 年里，我们可以看到， 单片机技术的发展主要是以微处理器技术，和超大规模的集成电路技术为发展基础 3，然后再以在各个领域中被广泛应用，从而表现出了微处理器具个性的发展历程。按照目前的分类要求，单片机可以被分为 4、8、32、64 位字长的单片机处 本科毕业论文2理器 3。1971 年 Intel 首次推出了 4 位的未处理芯片 4004，此后同一时间，其他厂商也是相继推出 4 位机产品。在 1972 年，Intel 公司又推出了 8 位机，因为其能够单次处理一个 ASC11 字符，所以被广泛应用，以至于到目前为止，MCS-51 8 位机还是被世界上众多的工程师所采用 2。在这之后的一段时间里，16、32、64 位机又陆续出现，逐渐将单片机推向发展的潮流。最新推出的三核结构更是引起了各大爱好者围观。它是建立在系统级芯片概念上的一种创新，主要由三个核组成，分别是微控制器和 DSP 核，外围集成电路以及数据和程序存储核 3。新型单片机概念与传统单片机概念的相互融合，大大提高了单片机的功能，使单片机能更好的应用于生产生活。1.2 单片机的发展趋势近几年来，随着国内外科学技术的不断更新发展，不断涌现出了各种新兴的单片机技术，但是人们对于生活的要求也是随之越来越高，已经不再是局限于满足最基本的生存需求，而是开始趋向于更高领域的享受。在这个背景下，各种用来改善人们日常生产生活的科学技术也在逐步完善中。不管是在我们的日常生活中，还是在工业领域 的生产中，单片机都在扮演着极其重要的角色，就像电在我们生活中是不可或缺的一样。目前，单片机的发展，正朝着进一步向着体积小、功能强、价格便宜、低功耗、可靠性高，以及和外围电路内装化等几个方面看齐 4。在与各种传感器的配合中，嵌入了单片机的仪表仪器往往要比一般的仪器更加精密，功能更加的优良，尤其是在电压、温度、酒精浓度、功率、流量等高精度测量上，引入单片机，可以为我们省去更多的时间和精力。而在单片机的应用上，也是各式各样的，其中很大一部分的应用主要在于家用电器的的控制方面，嵌入了单片机的家用电器基本实现了智能化，传统的家用电器已经更新换代，例如家里的洗衣机、空调、电视机、微波炉、电冰箱等。随着单片机技术的不断发展和完善，为单片机配备通信接口已经成为目前的标准之一，可以这样说，在生活中已经很难找到缺少通信接口来通信的单片机了。单片机不仅在我们的日常生活中有着不可或缺的地位，而在工业产业中也具有非常重要的方面，因为单片机使得工业控制系统逐渐走向智能化和现代化。我国的单片机发展虽然只经历了短短的 30 多年时间，但是从其最初的发展时间里，我们看到的是单片机的迅速普及，早在 1986 年的时候，上海就已经在上开了全国关于单片机的研究开发与应用交流会，随之之后在全国各地上，还陆续成立了许许多多关于单片机的微型计算机应用协会。 本科毕业论文3但是随着现金科学技术的发展，这样仅仅是单靠我们自己经验来做单片控制系统的模式已经落伍了，人们开始对单片机失去兴趣，而是将目光都转移到我们日常生活中广泛使用的各种智能电子 IC 卡、电子宠物等，而在工业控制方面，却已经逐渐淡出了了我们的视野。根据当时相关数据的统计，我国的单片机每年的年容量高达 3 亿片左右，但是这个数字在世界市场上却是根本不入眼的，我国这方面的占有率甚至连 1%都不到 4。但是随着“物联网（The Internet of things） ”概念的提出，让人们又把视线逐渐的移向了单片机。因为当时物联网还只是一个初级市场，一个雏形，还没有发张成一个具有实质性的“产品”出现，所以对于这一点，许多厂商找到商机，开始将通用的单片机向着拥有 USB、CAN 和以太网为标准外设集成在芯片内部的方向发展。随着现代网络技术的发展，联网成为必然趋势，无线网络技术做为其中的一种，也正在向着集成 SoC 的方向发展 4。日常设备中配备了通信接口，给无线通讯提供了便捷。在工业上，无线网络通讯也在向着智能化、标准化和节能化的方向发展，它是现阶段物联网能够实现的重要途径之一 4。单片机在这些方面上的道路其实还有很远可以走，我们谁也说不清楚，但是其作为嵌入式和无线控制系统最传统的核心部件，它的不断发展更新，也将是无线技术和单片机技术应用的一个热点问题。1.3 课题设计的任务和要求近几年来，社会的进步和工农业生产技术的发展，传统的农耕正在向着优质、高产、高效的现代化不断迈进，为了获得更大产量及 高品质的作物，提供一个合适的生长环境就显得尤为重要了。植物的生长靠光和作用进行，而光合作用的前提条件是有适度的光照，光照强度能够影响光合速率，甚至过强的光照还会影响到植物的生长。在温室生产中，我们常常会遇到光照强度很弱，需要补光的情况。对于这一点，就有必要设计一个符合要求的光照强度检测仪了，它可以帮助我们判断什么时候光照强时需要进行遮光处理，什么时候光照弱时又需要对环境进行补光处理。但是，对于目前的光检测仪现状而言，其表现量程虽然较宽，但是在操作上仍不够简洁，还是需要操作人员根据具体光照情况进行手动切换测量档位。这不仅给测量带来了很多不变，也影响了我们对光照强度的检测的实时性。除了在农业生产中，光强检测的必要性还体现在我们的生活、工作和娱乐中。健康用眼就体现出了这一点。近年来，视力减退、下降和视觉疲劳引发的干眼症等症状和疾病发生率越来越高，而在寻找原因时，最多的也只是感到缺 本科毕业论文4乏健康用眼意识，但是在另一原因中，光照强度是影响我们用眼的一个重要因素。我想，大多数人对于健康用眼，都是凭借的自身经验做出是否适合用眼的判断，却不知道真正准确的判断是预防视力视觉问题必要性。这时候，一个适合的光强检测仪就显的有必要了，它可以使我们通过该装置，准确的判断出周围环境是否适合阅读、书写等活动，帮助判断什么样的光照强度才是合适的健康用眼环境，从而避免仅凭经验去感受的尴尬场面，帮助人们更好的生活、工作与娱乐。至今为止，人们都没有中断对光照强度检测仪的应用研究，并不断的在对以往的设备上进行更新完善，使之更加智能化、自动化，适合更多的情况，达到稳定性强，精度高，量程广的设计要求。设计任务：1）了解光敏检测仪的原理2）单片机 A/D 模块对光强信号的采集3）对采集数据进行处理，计算光强4）将检测的光强结果传送并在数码管上显示要求：1）设计出光敏电阻光强信号至电信号的电路2）设计出单片机对电信号采集的电路以及程序编程3）电信号对光强数值的换算方式4）设计出数码管显示的编程5）对产品进行实验分析 本科毕业论文52.光电检测仪的背景知识2.1 光电传感器的介绍随着自动化技术的迅速发展，光电传感器在军用和民用上的应用将越来越广泛，同时也有利的推动其在其他技术领域的发展和进步，我们有理由相信，在蓬勃发展的信息时代中，光电传感器技术的快速发展，必将为信息技术领域以及其他技术领域的新发展、新进步带来新的动力和活力。近几年来，随着微电子技术，光电半导体技术，光导纤维技术以及光栅技术方面的快速发展，光电传感器的种类也是与日俱增，应用领域也是越来越广泛，例如近来一种红外光点传感器已在智能车上取得的良好应用。除此之外，为因其结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多以及反应快，形式灵活多样等特点，光电传感器在自动检测技术中将得到更好的完善 5。顾名思义，光电传感器肯定与光电元件是分不开的，它是一种以光电效应为理论基础，利用各种光电材料制成的元器件。在光电传感器的分类上，主要由以下几种构成 5：1）光电效应传感器这是一种利用了光敏材料的光电效应制成的光敏器件。光照射到物体上，使物体发射电子，或者使其电导率发生变化，或者产生光生电动势等等，这些因光照引起的物体电穴特性改变的现象我们称为光电效应 5。2）固体图像传感器这种光电式传感器高度集成了半导体光敏元阵列。它采用固体图像敏感器件，将得到的二维图像转换为电信号。在应用上往往在电视摄像、机器人视觉和图像识别上比较突出。3）红外热释电探测器主要是采用了高热电系数的材料，利用辐射的红外光或热照射材料时引起的材料内部电学性质发生变化，或者产生热电动势原理而制成的一类器件 5。4）光钎传感器它是利用发光管（LED ）或者激光管（ LD）发射的光，经过光钎传输到被检测对象，被检测对象的信号调制后，光沿着光导纤维反射或者传送到光接收器，经过调制解调后变为电信号 5。 本科毕业论文65）光电器件在这之中又细分为外光电效应元件，如光电管、光电倍增管等；内光电效应元件，如等；以及光生伏特效应元件，如光电池、光电晶体管等2.2 光敏电阻的介绍光敏电阻的组成元器件是半导体材料。它是光电导探测器用来探测可见光部分的一种材料。它的工作原理主要是由于半导体材料对光子的吸收，然后产生光电效应，而光电效应则是光照射到一些光敏器件上,使物体发射电子,或者是改变物体本身的电导率，亦或者是能够产生光生电动势，这些因为光照射而引起物体内部电穴特性发生改变的现象 6。而这里光敏电阻锁产生的光电效应却只限于被光照射的表面薄层。我们为了提高光敏电阻对光强反应的灵敏度，将其电极制成梳妆结构。在平时的使用中，光敏电阻是没有极性的，我们可以直接在电阻两端加上直流电压，也可以加上交流电压。图 1 光敏电阻实物图图 2 光敏电阻结构图 本科毕业论文7对于光敏电阻的性能分析上，主要体现在暗电阻、亮电阻、暗电流、亮电流、光谱范围、峰值波长和时间常量上，而对于基本特性而言，却有伏安特性、光照特性、光谱特性等 67。（1）光电流、亮电阻。在一定的外加电压条件下，光敏电阻器被光照射时，内部流过的电流我们称为是光电流；外加电压与光电流的比值称为亮电阻。 （2）暗电流、暗电阻。在一定的外加电压条件下，暗电流即是光敏电阻器无光照射条件下，内部流过的电流；而外加电压与暗电流之间的比值则为暗电阻。（3）灵敏度。灵敏度是指暗电阻与亮电阻之间的相对变化关系。（4）光谱响应。光谱响应，即光谱灵敏度，它是在不同波长的单色光照射下，光敏电阻的灵敏度体现 6。如果将其在不同波长下的灵敏度描成曲线，你们所得的曲线就是光谱响应的曲线。（5）光照特性 8。光照特性指光敏电阻在光照条件下，电阻两端输出的电压信号随着光强的变化而变化的特性。根据光照特性曲线我们可以看出，光敏电阻的内部阻值随着外界的光照强度的不断增加而迅速下降的。等到我们进一步将光照强度增大时，电阻值的变化是在逐渐减小的，最后逐渐趋向平缓。我们称这样的曲线变化为非线性变化。（6）伏安特性曲线 8。光敏电阻的两端的外加电压与光电流之间的关系，我们可以用伏安特性曲线来描述，其光电流是随着光敏电阻两端的外加电压的增大而增大 6。（7）温度系数。光电材料的光电效应受温度影响非常大，所以光敏电阻在在不同温度下的光电灵敏度是不同的，例如在一些光敏电阻在温度较低的情况下，灵敏较高，而在温度较高的情况下，体现的灵敏度又是较低的。（8）额定功率。光敏电阻在被应用于某种电路中时，线路所允许消耗的功率我成为是额定功率，不过在一定条件下，消耗的功率又受到外界的影响，一般主要体现在温度下。光敏电阻在无光照条件下，暗电阻很大，所以暗电流很小。但是当光敏电阻在一定波长范围的光照条件下照射时，它的亮电阻却会急剧减小，从而引起电路中的亮电流快速增大。下图是个别光敏电阻的光谱特性，频率特性，以及光照特性曲线图。 本科毕业论文8图 3 光敏电阻的光谱特效及频率特性图 4 光敏电阻光照特性曲线图2.3 光照检测仪的工作原理光照检测仪主要是根据光敏电阻的光照特性制成的。光敏电阻的阻值随着受到光照强度的不断变化而变化（一般是光照强度越大，电阻值越小） 。在将光敏电阻接入到设计的电路中时，光敏电阻值因为不同光照强度照射而导致变化，于是光敏电阻上的电压就发生了变化，最终导致电路的输出也相应的发生变化。根据电压光照度之间的函数关系，由电压计算得到光照强度数值，然后以数码管显示的形式输出，供用户查看结果。其中在电压信号的采集上，电压光照度函数转换处理上，以及可视化界面形式的输出上，引入了嵌入式单片机。利用单路的光敏电阻检测光照强度，我们可以得到一个采样电压的模拟量，将这个模拟量输送到 A/D 转换器中转换为数字信号，再将数字信号通过相应的单片机芯片，经过单片机的换算处理之后，利用四位数码管显示出来 5。这就是光照强度检仪的工作原理。 本科毕业论文9光敏电阻采集模拟电压输出选择模块 A/D 模数转换器通信模块单片机芯片四位数码管显示数值图 5 工作原理框图 本科毕业论文103.硬件设计3.1 总体设计方案本设计的最终目的是通过单片机配合光敏电阻传感器完成数字式光敏检测仪的设计。3.1.1 最小单片机系统单片机的最小系统是保证单片机能正常工作所必需的基本电路，其中主要由电源电路、复位电路、以及晶振电路组成 1。系统中如果采用的不是内部带 ROM 的单片机，还需要有外部 ROM 扩展其他电路配合。图 6 单片机最小系统结构电路图电源电路是提供单片机工作的正常电源。在设计单片机系统电路时，晶振电路是不可少的。它能使所有的工作都是在一个节拍下同步工作， 这样才不会使程序处理不会冲突，同时时钟的快慢也就决定了系统的工作效率。而为了使发出的时钟信号能够稳定，在设计电路时，也应该保证晶振电路与单片机尽可能的靠近， 路线尽可能的短而简洁。 本科毕业论文11图 7 晶振电路另外为了使单片机能够正常工作，还需要进行复位操作，这就是要用到复位电路，它能够在单片机启动时，使 CPU 以及系统中其他部件都处于一个明确的初始状态，然后在这个状态后开始工作。其主要分类主要有上电复位 和外部复位两种 1。图 8 复位电路3.1.2 数码管显示模块数码管是把几个发光二极管集中封装在一起，然后组成的“8”字型元器件，在内部其引线就已经连接完成，所以剩下的只需要引出二极管的各个笔划、以及公共电极。数码管有共阳极数码管、共阴极数码管两种因二极管内部连接方式不同而设计的器件。在本设计的电路中，所采用的二极管都是共阴极的，它是将所有用到的发光数码管的阴极部分连接在一起，当我们在应用时，只需要简单的将共阴数码管的公共极端 COM，连接到地线接口 GND 上，所以当其中表示一个字段的发光二极管的阳极出现高电位时，那么它对应的字段也就会亮起，同理，当其中一个字段的阳极为低电位时，相应字段的二极管就不会亮起。数码管的显示方式被分为静态显示和动态显示，而在设计中因为是实时测量当前的光照强度，所以采用的是动态扫描的方式来显示数据。其原理是按顺序点亮各个数码管，一个个循环进行显示，就是说在第一个数码管显示之后，第二关数码管再马上显示出来，依次类推，第三个第四个都是如此。而这当中利用了人的眼睛对视觉的暂留特性，以及发光二极管的余晖特性，达到多个数码管能够同时被显示的效果，但是实际上各位数码管之间又不是同时被点亮的。在这其中的关键，就是控制好数码管之间的延时显示 9。数码管导通在 16 次/ 秒，人眼就会感觉不到数码管短暂的不亮，但是当这个延时时间太短的时候，就会 本科毕业论文12导致它的亮度不够，于是可以看出它的不停闪动，所以关键还是这个时间问题。而我们根据平时实验得到效果，这个时间一般控制在 0.005 秒左右。图 9 四位一体数码管实物图（左）及引脚图（右）3.1.3 A/D 转换模块在 A/D 转换模块主要需要说明的是它的精度问题。数字万用表存在着精度和分辨率两个指标，那么，对于 DC 而言，也同样如此。模数器件的精度指标是用积分非线性度（Interger NonLiner） 10即 INL 值来表示。他表示了 ADC 器件在所有的数值点上对应的模拟值，和真实值之间误差最大的那一点的误差值。也就是，输出数值偏离线性最大的距离。单位是LSB 10（即最低位所表示的量） 。与积分非线性度相对应，也存在着差分非线性值（Differencial NonLiner） ，它是 ADC 相邻两刻度之间最大的差异。它们是影响 A/D 转换器价格和精度的主要原因，当然还有速度、温度、工艺和原理等其他因素影响。本设计中采用的转换器 ADC0832 芯片，参考电压 5V，其分辨率是 8 位，最高可达到 256 级，已经可以适用一般的模拟量转换要求了 10。其次，该芯片作为单通道模拟信号输入时，输入电压 05V 时，电压精度可以达到19.53mV10。 本科毕业论文134.软件设计4.1 总体方案本设计的软件部分主要由以下几个方面构成，对光强度模拟数据信号的采集 C 语言程序设计、电信号模拟量转化为数字量的程序设计、对数字量通过四位一体数码管显示的程序设计。4.2 程序流程图四位数码管显示数值A/D 数据模式转化A/D 数据采集系统初始化定义图 10 主程序流程4.3 软件编程语言的选择可供选择的语言有 C 语言和汇编语言，汇编语言与 C 语言各有各自的优点，同时汇编语言与 C 语言也可以独立完成单片机软件编程的任务，值得一提的是，还有一种编程方式是汇编语言和 C 语言相互配合完成单片机软件编程的任务。而在实际的单片机系统中，往往可以通过很多种程序来完成同一项工作，所以即便都可以完成工作， 那么程序与程序之间也同样存在这优劣，一个好的程序往往是在完成同一项工作的同时，还拥有着更快的运行速度，占用更少的存储单元这是评价程序的时间和空间的标准。另外，程序的逻辑 本科毕业论文14性，层次清晰度，数据结构合理度也是一项评价程序优劣的重要指标。汇编语言（Assembly Language）是面向机器的程序所设计的一种编程设计语言 11。在汇编语言中，我们也将这种语言成为是符号语言，主要是原因是在编程过程中，用助记符（Memoni）来代替了机器指令的操作码，用地址符号（Symbol ）或标号（ Label）来代替了指令或操作数的地址。这样做不仅能更好的增强程序的可读性，同时也降低了我们编写程序的难度。但是事实上，机器设备是不能够直接识别这些使用汇编语言编程的程序的，所以还必须要经过汇编程序或者使用其他语言编译器将其转换成为机器指令 11。C 语言是我们计算机程序设计的一种语言，因为同时兼具汇编语言的特点 12，还是比较高级的一种。因其不依赖计算机硬件，我们通常用它来编写工作系统的应用程序，当作应用程序语言来使用，因此在这方面得到广泛应用。在对操作系统的编程，以及系统使用程序和对硬件的操作上，选用合适的语言编程带来的结果就很重要了，而用 C 语言来实现，往往能够更好的解释程序。同时 C 语言也是一种数值计算的高级语言。因为它聚会很强的绘图能力，可以被广泛移植，而且自身的数据处理能力也比较强，非常适用于编写系统软件 11。我们常用的 C 语言集成开发环境有 Microsoft Visual C+， Borland C+，Watcom C+ ,Borland C+ ，Borland C+ Builder,Borland C+ 3.1 for DOS,Watcom C+ 11.0 for DOS,GNU DJGPP C+ ，Lccwin32 C Compiler 3.1,Microsoft C,High C,Turbo C 等。4.4 主要模块的程序设计4.4.1 主程序/*主程序模块*/void main() uint d; int i,j;while(1)d=Get_AD_Result() ; /获取 AD 转换结果j=84.649*pow(d,-1.6031); /求光强display(j); /数码管显示 本科毕业论文154.4.2 A/D 转换 C 程序设计/*A/D 转换子函数*/uchar Get_AD_Result() uchar i,dat1=0,dat2=0; /起始控制位 CS=0; CLK=0; DIO=1; _nop_(); _nop_(); CLK=1; _nop_(); _nop_(); /第一个下降延之前 设 DI 1/0 CLK=0; /选择差分单端输入模式DIO=1; _nop_();_nop_(); CLK=1; _nop_();_nop_(); CLK=0; /第二个下降延之前设 DI0/1,选择 CH0/CH1DIO=0; _nop_(); _nop_(); CLK=1; DIO=1; _nop_(); _nop_(); CLK=0; /第三个下降延之前设 DI1DIO=1; _nop_(); _nop_();for(i=0;iLSB) CLK=1; _nop_(); _nop_(); CLK=0; _nop_(); _nop_(); dat1=dat1MSB) dat2=dat2|(uchar)(DIO)i); CLK=1; _nop_(); _nop_(); CLK=0; _nop_(); _nop_(); CS=1; return(dat1=dat2) ? dat1:0; / return dat1; 本科毕业论文164.4.3 数码管显示程序/*四位一体数码管显示程序*/void display(int j)P0=tablej/1000%10; /显示千位a=1;delay(10);a=0;P0=tablej/100%10; /显示百位b=1;delay(10);b=0;P0=tablej/10%10; /显示十位c=1;delay(10);c=0;P0=tablej%10; /显示个位d=1;delay(10);d=0; 4.5 实验仿真结果通过 Protues 软件的仿真，对单个的光敏电阻进行了光照特性实验 6，得到了所用光敏电阻的光照特效。在一定范围内，其电压与光照强度的关系基本可以拟定为满足以下公式：(1)6031.649.8xy下图是电压与光强的曲线图： 本科毕业论文17图 11 光敏电阻电压与光强的实验数据及曲线图图 12 仿真结果一图 13 仿真结果二 本科毕业论文18图 14 仿真结果三从上面的三个仿真电路图中,可以看出前面光敏电阻的光照效应曲线的推算公式还是存在较大问题的，只能说这个程序暂时还只能测量在一定范围内的大概光强，而想要获得更准确的光强度，还需要对所用光敏电阻进行进一步加严格的实验，获得其在比较大的范围内的光强度与电压的关系函数。必要时，程序中电压光强关系公式采用分段方式，这样可以提高测量精度。在利用 Protues 软件仿真之后，根据仿真程序和设计条件，制作了实物，并且分别在室内日光灯下、适当遮光、强光直照三个不同光照条件下，得到了大致的光照强度。图 15 光敏检测仪实物图图 16 在室内日光灯下的光强检测 本科毕业论文19图 17 在适当遮光条件下的光强检测图 18 在用强光照射时的光强检测 本科毕业论文205.软件工具的介绍与使用Keil C51 是一款 51 系列兼容单片机 C 语言的软件编程开发系统，它是由美国的 Keil Software 公司出品的 14。和以往的汇编语言相比较， C 语言的使用具有明显的使用优势，尤其是在功能、结构、实验可读性以及对它的维护上几个方面，因而易学易用。如果我们选用 C 语言进行编程，那么 Keil 软件是最佳选择方案，作为一个集成了大部分所需编程的集成开发环境，软件中不仅提供了 C 编译器，还提供了其他宏编译、连接器、库管理和一些具有强大共嫩南瓜的仿真调试器。即使不使用 C 语言来编程，而要使用汇编语言，那么软件中方便易用的集成环境，以及它在仿真方面的各种工具辅助也