Главная » Измерения
Призовой фонд
на июль 2019 г.
1. 1000 руб
Паяльник
2. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Цифровой измеритель интенсивности света

Цель этого проекта продемонстрировать технику построения цифрового измерителя интенсивности света с помощью LDR датчика.

Измерение интенсивности света играет очень большую роль в таких отраслях как физика, техника, различные производства. Например, в области машиностроения, такие виды измерений, необходимы для разработки оптимальных условий освещения в помещении. При  фотографировании, интенсивность света гарантирует хорошее качество картинки. Фототранзистор или фоторезистор с аналоговым LED вольтметром как на lm3914 так и на микроконтроллере и АЦП является простым измерителем интенсивности света. Недостаток самодельного устройства в том, что оно измеряет меру относительной интенсивности света и не в состоянии приводить измерения по абсолютной шкале. Тем не менее, зная характеристику LDR датчика, можно найти связь со стандартной единицей измерения интенсивности света. В случае, если характеристики датчика неизвестны, то можно провести калибровку датчика с помощью переменного источника света. Этот проект на микроконтроллере с LDR датчиком для измерения интенсивности света в Люксах. Люкс - это единица измерения освещенности (в СИ), а также меры освещенности Люмен на квадрат метра (lm/m2). В проекте используется микроконтроллер Atmel ATmega8L.

Цифровой измеритель интенсивности света

Данная схема не требует объяснения из-за ее простоты. Я использовал 28 контактную  AVR демонстрационную  плату, которая обеспечивает все необходимые интерфейсы. LDR используется как датчик света. Конечно, я мог бы использовать передовые световые датчики, такие как TSL257 или TSL230, но они довольно дорогие и редкие. Фототранзистор также хороший вариант, но фототранзисторы и фотодиоды сильно реагируют на быстро меняющиеся сигналы, что нежелательно здесь. Кроме того, обычные фототранзисторы и фотодиоды,  более специфичные для определенной длины волны и, следовательно, не могут  быть одинаково чувствительны к той же интенсивности, с разными длинами волн. Согласно схеме показанной ниже, LDR и точность аналоговой формы зависит от делителя напряжения. На выходе этого делителя аналоговый фильтр нижних частот(ФНЧ) 3-го порядка. ФНЧ здесь необходим  для снижения шума и нежелательных высокой частоты переходов в связи с внезапными огнями, мерцаниями, бликами, пульсирующими источниками света  и другими.

Схема ФНЧ

Выход с ФНЧ подается на первый канал аналогового преобразователя АЦП0 (pin  C0). Дополнительное формирование сигнала делается внутри микроконтроллера,  выполняя среднеквадратическое усреднение выборок АЦП. Таким образом, выполняется как аналоговая, так и цифровая фильтрации. Результатом такой двойной фильтрации является высокая степень обработки сигнала, которая является достаточно надежной и точной, чем при прямом подключении АЦП. Однако сложности возникают как на аппаратном и программном обеспечении. Остальные процессы после формирования сигнала происходят внутри AVR  микроконтроллера. 16 × 2 буквенно-цифровой ЖК-дисплей подключенный к PORT B на AVR микроконтроллере, который показывает измеренный уровень освещенности в люксах. Следует отметить, что AVR работает на 8.0 МГц, полученных от внутреннего генератора.

Схема части МК и дисплея

Прошивка для  ATmega8L писалась в MikroC Pro для AVR, компилируется она компилятором Микроэлектроника. Внутренний RC генератор на 8 МГц используется в качестве источника синхронизации для ATmega8L.Чип был запрограммирован с наименьшим байтом значение которого 0xE4 и наибольшее  значение  которого 0xC9. Байты блокировки были не использованы, так как они были не нужны. Основная программа сначала инициализирует необходимые переменные, регистры и библиотечные функции. В основном цикле, значение RMS 512 образцов АЦП, которые рассчитываются на основе соответствия "if", далее определяется соответствующее значение люкс и отображается на экране.

Калибровка LDR датчика
Я откалибровал выход LDR датчика кратным 1600-та люксам с помощью различных источников света. Я использовал фотометр LM631. В качестве различных источников света я использовал белую лампу накаливания с электронным регулятором,  изменяя напряжение на лампе, изменяется интенсивность света. Фотометр и LDR расположены на одинаковом расстоянии от источника света. Я изменял  интенсивность света в шаге 1600 люкс при помощи светильника для чтения.

Ниже вы можете скачать исходник проекта и проект в Proteus

Оригинал статьи

Прикрепленные файлы:

Теги:

none Опубликована: 2012 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (1) | Я собрал (0) | Подписаться

0
рустем #
Какие фьюз биты?
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Осциллограф DSO138
Осциллограф DSO138
Радиореле 220В Мультиметр Mastech MS8268
вверх