1、长 沙 学 院光 电 检 测 课 程 设 计 说 明 书题目 光敏电阻数据采集系(部) 电子信息与电气工程系专业(班级) 13 光电 1 班姓名 陈玲芝学号 2013041134指导教师 刘莉 谭志光 孙利平等起止日期 15 年 12 月 21 日至 12 月 25 日长沙学院课程设计鉴定表姓名 陈玲芝 学号 2013041134 专业 光电 班级 1设计题目 光敏电阻数据采集 指导教师指导教师意见：评定等级： 教师签名： 日期： 答辩小组意见：评定等级： 答辩小组长签名： 日期： 教研室意见：教研室主任签名： 日期： 系（部）意见：系主任签名： 日期： 说明 课程设计成绩分“优秀”、“良好”
2、、“及格”、“不及格”四类；3摘要：在现代生活和工业生产中，机器设备和产品需要完整的监视和控制，因此传感器得到广泛应用。传感器中类繁多，最常用的有光敏电阻，光敏电阻能够将光信号转化为电信号，因此在实际生活中的到广泛应用，常用与照明自动控制、光电信号传送领域等。利用光敏电阻阻值随光强的变化特性来检测单片机 P2.0 端口的电平，采用 AT89C51 单片机并通过Keil 4 编程处理数据，最后输出数据到 sscom32 串口助手显示电平高低。当没有光照时，光敏电阻不工作，即点亮一个 LED，sscom32 串口助手显示“1”，即 P2.0 为高电平；同理，当光敏电阻接受光照时，LED 灭，sco
3、m32 串口助手显示“0”，即 P2.0 为低电平。关键词：光敏电阻、AT89C5 单片机、Keil 4、sscom32 等4目录正文 5第 1 章 系统设计及实现 51.1 课题当前应用背景介绍； .51.2 课题的设计思路、实施方法 51.3 本系统所用到的硬件 .61.3.1 芯片介绍 .61.3.2 光敏传感器 .81.3.3 原理图（接线图） .101.3.4 程序分析 .101.3.5 课题成果图 .11第 2 章 总结 125正文第 1 章系统设计及实现1.1 课题当前应用背景介绍；光敏传感器是通过光敏元件的作用把接收到的光信号转换为电信号来进行工作的，下面中国传感器交易网的专家
4、来给大家介绍一下光敏传感器的应用。光敏传感器作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD 和CMOS 图像传感器等。敏传感器采用防静电袋封装。在使用的过程中应该避免在潮湿的环境中使用，还应该注意表面的损伤和污染程度，它们应该均会影响光电流。光敏传感器在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。最简单的光敏传感器是光敏电阻，当光子冲击接合处就会产生电流。它能感应光线的明暗变化，
5、输出微弱的电信号，通过简单电子线路放大处理，可以控制 LED 灯具的自动开关。光敏传感器主要应用于太阳能草坪灯、光控小夜灯、照相机、监控器、光控玩具、声光控开关、摄像头、防盗钱包、光控音乐盒、生日音乐蜡烛、音乐杯、人体感应灯、人体感应开关等电子产品光自动控制领域。1.2 课题的设计思路、实施方法利用光敏电阻阻值随光强的变化特性来检测单片机 P2.0 端口的电平，采用 AT89C51 单片机并通过Keil 4 编程处理数据，最后输出数据到 sscom32 串口助手显示电平高低。当没有光照时，光敏电阻不工作，即点亮一个 LED，sscom32 串口助手显示“1”，即 P2.0 为高电平；同理，当光
6、敏电阻接受光照时，LED 灭，scom32 串口助手显示“0”，即 P2.0 为低电平。61.3 本系统所用到的硬件1.3.1 芯片介绍一、原理和应用介绍AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS 8 位微处理器，俗称单片机。AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出
7、管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器，AT89C2051 是它的一种精简版本。AT89C51 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示。现在 AT89S51/52 已经取代了 AT89C51/52。二、引脚介绍VCC：供电电压。GND：接地。P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P0 口的管脚第一次写1 时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH 编程时，P
8、0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必须接上拉电阻。P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时，P1 口作为低八位地址接收。P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚
9、被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3 口也可作为 AT89C51
10、 的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）7P3.2 /INT0（外部中断 0）P3.3 /INT1（外部中断 1）P3.4 T0（计时器 0 外部输入）P3.5 T1（计时器 1 外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在 FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲
11、。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时， ALE 只有在执行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE 禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号将不出现。/EA/VPP：当/EA 保持低电平
12、时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时，/EA 将内部锁定为 RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。振荡器特性:XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2 应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任
13、何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。81.3.2 光敏传感器1、简介光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD 和CMOS 图像传感器等。国内主要厂商有 OTRON 品牌等。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。最简单的光敏传感器是光敏电阻，当光子冲击接合处就会产生电流。二、工作原理光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不
14、只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。三、应用领域光敏传感器主要应用于太阳能草坪灯、光控小夜灯、照相机、监控器、光控玩具、声光控开关、摄像头、防盗钱包、光控音乐盒、生日音乐蜡烛、音乐杯、人体感应灯、人体感应开关等电子产品光自动控制领域。光敏传感器中最简单的电子器件是光敏电阻，它能感应光线的明暗变化，输出微弱的电信号，通过简单电子线路放大处理，可以控制 LED 灯具的自动开关。因此在自动控制、家用电器中9得到广泛的应用，对于远程的照明灯具，例如：在电视机中作亮度自动调节，照相机种作自动曝光；另外，在路灯、航标等自动控
15、制电路、卷带自停装置及防盗报警装置中等。注意：光敏传感器采用防静电袋封装。在使用的过程中应该避免在潮湿的环境中使用，还应该注意表面的损伤和污染程度，它们应该均会影响光电流。光敏传感器模块引脚接口说明 VCC 工作电压+5V GND 电源地 DO 数字量电平信号输出101.3.3 原理图（接线图）1.3.4 程序分析实现 1ms 的延时程序:void Delay(int n)int i,j;for(i=0;ichar date=“1 0“ ;/char flage,updateTemp,temp;sbit dian_ping=P20;sbit led=P10;void Delay(int n)i
16、nt i,j;for(i=0;in;i+)for(j=0;j123;j+);void RT_init()SCON=0x50;/工作方式 1TMOD=0x20;/定时器 1 工作方式 2PCON=0x00;/波特率不加倍TH1=0xFD;TL1=0xFD;ES=1;EA=1;TR1=1;void main()int i;14RT_init();/串口初始化while(1) if(dian_ping=1)led=0;SBUF=1;while(!TI);TI=0; elseled=1;SBUF=0;while(!TI);TI=0;/ i=0;/ while(datei!=0)/ / SBUF=datei;/ while(!TI);/ TI=0;/ i+;/ Delay(1000);/ if(flage=1)/ / EA=0;/ SBUF=updateTemp;/ while(!TI);/ TI=0;/ flage=0;/ EA=1;/ if(dian_ping=1)15led=1;else if(dian_ping=0)led=0;/void RT_fun(void) interrupt 4/ if(RI)/ / RI=0;/ temp=SBUF;/ updateTemp=temp;/ flage=1;/ /
