设计者：计润芝成员：蔡明明、赵有星、徐茂新《便携式光照强度测试仪》1、项目背景说明1）现代化蔬菜大棚需要控制光照强度，从而使蔬菜快速正常生长。2）禽舍需要控制光照强度，使动物健康正常生长。3）人们的生活环境（学生的学习环境,办公室，工厂等）需要控制光照强度，使人们有一个好学习生活环境。因此，适宜的光照强度对农业生产以及人们的生活有很重要的意义。2、详细设计需求光强仪为可移动式，供电可采用锂电池等供电；光照强度能够在彩屏TFT直观显示，并且能够指示当前强度是否适宜或偏低或偏高以及当时时间；光照强度的高低阈值用户可以通过手动自行设定。3、解决方案1、用STC12LE5a60s2单片机进行设计。2、使用彩屏TFT液晶显示器显示数据。3、用光强传感器TSL2561来接收外界光照强度。4、AMS1117转换供电电压。5、SP3232转换信号电压。4、实验电路STC12LE5a60s2单片机电路板电路原理图设计实物图PCB图设计三维视图STC12LE5A60S2STC12LE5A60S2单片机：STC12C5A60S2是一种低功耗、高性能新一代单片机，具有8K在系统可编程Flash存储器。具有以下
标准
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功能：1280字节RAM，通用I/O口线（36/40/44），看门狗定时器，有EEPROM功能，内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM,4个16位定时器定时器/计数器，全双工串行口。光强测试仪系统结构示意图光强传感器TSL2561中心系统信号转换SP3232液晶显示器TFT单片机STC12LE5a60s2电源部分系统模块本设计系统共包含以下几个模块：主控模块：单片机、复位电路、晶振、按键、开关等采集模块：单片机、光强传感器外设模块：TFT彩屏显示、WTV020语音模块、DS1302实时时钟模块驱动模块：语音驱动、彩屏驱动、DS1302驱动、光强传感器驱动通信模块SP3232串行通信5、电路原理图光强测试仪实物图6、电源示意图电源模块原理电源模块原理：本电路将USB电流作输入，通过滤波、稳压等将电流转换成稳定的电压给系统供电7、TSL25611高速、可编程芯片TSL2561作为光强传感器，对光照强度进行测量。2TSL2561具有直接I2C接口，用于将光照强度转换成数字信号输出。3内部有两个光敏二极管，光照产生的电流将通过积分式A/D转换器转换为数字，分别存入芯片内部各自的寄存器中。4微控制器可以通过IIC总线对芯片进行访问。传感器原理图（TSL2561）1、3管脚分别是供电和接地，工作范围是2.7—3.5V。2管脚为器件访问地址引脚。4、6分别是IIC时钟总线和数据线5为中断信号输出引脚，当光强超过设定的光强时，器件会输出一个中断信号。光传感器实物图TSL25618、彩屏液晶彩屏TFT液晶显示器TFT驱动电压接口V0寄存器选择输入端RS读写控制R/W(0时读，1时写）使能信号输入端E（读时为高电平，写时为下降沿）9、串口电路WTV020语音驱动WTV020语音驱动：是OTP一次性诧音芯片；具有6KHz卑声道采样旪，最大时长20s诧音支持DAC输出以及PWM输出两种方式；内置功放输出，可直接驱劢0.5W喇叭；内嵌高速DSP处理器内核处理器，具有强大的可编程能力；内置16-bitDAC转换器，内置PSG诧音合成器，音质高，优于市面上传统的诧音芯片；休眠任意控制，休眠静态电流功耗低于2uA；WTV020语音原理图时钟模块DS1302：DS1302可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。采用普通32.768kHz晶振。PCB图5）电路板10主要的程序1.）彩屏TFT液晶显示程序2.）SP3232串口程序3.）IIC总线程序3.）TSL2561程序5.）单片机main程序主程序：1）光强传感器头文件#ifndef_ts2561_H_#define_ts2561_H_#include
#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitsda=P0^2;sbitsclk=P0^0;ucharCH0L,CH0H,CH1L,CH1H;uintdata0,data1；（2）DS1302#ifndef_ds1302_H_//实时时钟芯片#define_ds1302_H_#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintuchartime_buf[7]={0,1,9,22,8,1,12};//秒分时日月周年sbitclk_1302=P1^0;sbitdat_1302=P1^1;sbitrst_1302=P1^2;charsecond,minute,hour;charhour,date,month,year,week;voidwritebyte_ds1302(ucharaddr,ucharda)/*向ds1302中写入一字节数据地址数据*/......ucharreadbyte_ds1302(ucharaddr)/*从ds1302中读出一字节数据*/......voidwritetime_ds1302()/*写入时钟数据*/voidreadtime_ds1302()/*从ds1302中读出数据*/.....（3）彩屏#include"tft_lcd.h"#include"ds1302.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineushortunsignedshort//清屏函数输入参数：bColor清屏所使用的背景（4）WTV020#include#include"WTV020.h"sbitrst=P0^0;sbitclk=P0^1;sbitsda=P0^2;（5）主函数#include#include"lcd.c"#include"tsl2561.h"#include"sound.h"#include"ds1302.h"sbitup=P3^2;sbitdown=P1^7;sbittime=P3^3;sbitplay=P3^4;//播报当前光照强度sbitnian=P3^5;//播报年月日时间sbitmode=P3^6;//选择环境sbitbo_jiance=P3^7;//检测当前光强至于当前预设环境ucharmode_time=0;ucharmenu=0;//菜单变量uintillumination_H,illumination_L;//光照强度设定：高值，低值voidlcd_ds1302()writelcd_time(0,160,Green,Green,Green,Black);//向LCD发送一个时间数值writelcd_date(0,192,Red,Green,Green,Black);//向LCD发送一个日期数值voidbobao(void)//播报当前光强main(){实物演示图11结果分析及优化我们组设计便携式光照强度测试仪，从整体上看符合实验要求，可以读出当前的光照强度和当时时间，可以模拟不同环境下的关照是否适宜。可是不能自动调节当前环境下的光照强度，可以加一个外围电路用于控制电灯的点亮与熄灭。12.收获与体会通过这次课程设计，我们课题组受益匪浅。不仅在硬件上了解到很多知识，而且我们熟悉了从设计电路，仿真，制板，焊接，调试电路的技巧，工作原理与组成元件的作用等。在编程测试技巧上也有了一定的提高。理解了STC12LE5a60s2、以及其他芯片。并掌握了其理论问题即芯片引脚功能等。善于合作，团结、配合、理解是很重要的。同时也提高了我处理问题的能力与心态。感谢宿州学院和求精公司为我们提供这次实习机会。谢谢观看END2013.3.18
浙公网安备 33021202002483