一種便攜的實(shí)時(shí)嵌入式光照強(qiáng)度測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種便攜的實(shí)時(shí)嵌入式光照強(qiáng)度測(cè)試裝置，屬于實(shí)時(shí)嵌入式技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]為了表明物體被照明的程度，人們引進(jìn)了照度的物理量，照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位，其物理意義是照射到單位面積上的光通量，照度的單位是每平方米的流明(Lm)數(shù)，也叫做勒克斯(Lux):lLux=lLm/m2。上式中，Lm是光通量的單位，其定義是純鉬在恪化溫度(約1770°C )時(shí)，其1/60平方米的表面面積于I球面度的立體角內(nèi)所輻射的光量。一般情況:夏日陽(yáng)光下為100000LUX ;陰天室外為lOOOOLux ;室內(nèi)日光燈為10Lux ;距60W臺(tái)燈60cm桌面為300Lux ;電視臺(tái)演播室為100Lux ;黃昏室內(nèi)為1Lux ;夜間路燈為0.1Lux ；燭光(20cm遠(yuǎn)處)10?15Luxo
[0003]我國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，而影響農(nóng)作物生長(zhǎng)好壞最主要因素就是陽(yáng)光，而這一般沒有一個(gè)定量，不利于在農(nóng)作物方面的科學(xué)研宄，如果能夠?qū)Σ煌r(nóng)作物進(jìn)行定量的分析，則可在大棚技術(shù)中更好的利用光源來(lái)進(jìn)行定量的照射，讓農(nóng)作物長(zhǎng)的更好。
[0004]如今光污染問(wèn)題已經(jīng)日益嚴(yán)重，對(duì)人類的生產(chǎn)生活造成了威脅，國(guó)際上一般將光污染分成3類，即白亮污染，人工白晝和彩光污染。專家研宄發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間在白色光亮污染環(huán)境下工作和生活的人，視力急劇下降，容易誘發(fā)白內(nèi)障，還使人頭昏心煩，甚至發(fā)生失眠，食欲下降，情緒低落，身體乏力等類似神經(jīng)衰弱的癥狀。光污染對(duì)人眼的角膜和虹膜造成傷害，引起視疲勞和視力下降。我國(guó)高中生近視率達(dá)60%以上的主要原因，并非用眼習(xí)慣所致，而是視覺環(huán)境受到污染。因此在工業(yè)，醫(yī)學(xué)，農(nóng)業(yè)及家居領(lǐng)域需要一種能幫住人們了解身邊的光強(qiáng)并且做出光強(qiáng)級(jí)別的評(píng)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:本實(shí)用新型提供一種便攜的實(shí)時(shí)嵌入式光照強(qiáng)度測(cè)試裝置，解決了在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，醫(yī)學(xué)以及家居中對(duì)光線強(qiáng)度需要進(jìn)行測(cè)量的問(wèn)題，它能幫住人們了解身邊的光強(qiáng)并且做出光強(qiáng)級(jí)別的評(píng)定，為在上述領(lǐng)域提供實(shí)際有利的數(shù)據(jù)。
[0006]本實(shí)用新型技術(shù)方案是:一種便攜的實(shí)時(shí)嵌入式光照強(qiáng)度測(cè)試裝置，包括電源開關(guān)按鈕1、光電傳感器2、內(nèi)置電源安裝外殼3、塑料外殼4、LED液晶顯示屏5、內(nèi)部電路；內(nèi)部電路包括光電傳感器電路6、采樣放大電路7、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器8、內(nèi)置電池9、單片機(jī)模塊10、液晶顯示電路11 ;所述內(nèi)置電池9分別與光電傳感器電路6、采樣放大電路7、Α/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器8、單片機(jī)模塊10、液晶顯示電路11相連；光電傳感器電路6與采樣放大電路7相連，Α/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器8分別與采樣放大電路7和單片機(jī)模塊10相連，液晶顯示電路11連接到單片機(jī)模塊10上；電源開關(guān)按鈕1、光電傳感器2、LED液晶顯示屏5安裝在塑料外殼4外面，內(nèi)部電路均內(nèi)置于塑料外殼4中；塑料外殼4的外部的電源開關(guān)按鈕I分別與內(nèi)部的內(nèi)置電池9和光電傳感器電路6連接，光電傳感器2連接上塑料外殼4內(nèi)部的光電傳感器電路6，LED液晶顯示屏5與塑料外殼4內(nèi)部的液晶顯示電路11相連接。
[0007]所述光電傳感器電路6包括內(nèi)置電池9、電阻Rl、電源開關(guān)按鈕1、光電傳感器2 ;所述內(nèi)置電池9的陽(yáng)極與電阻Rl的一腳連接，電阻Rl的另一腳與電源開關(guān)按鈕I的一端連接，電源開關(guān)按鈕I的另一端與光電傳感器2的陽(yáng)極相連，光電傳感器2的陰極與內(nèi)置電池9的陰極相連，在光電傳感器2的陽(yáng)極引出電壓VCC，在光電傳感器2的陰極引出電壓VDD。
[0008]所述采樣放大電路7包括定值為10kQ的電阻1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8，定值為10nF的電容C1、C2、C3、C4、C5，以及三個(gè)運(yùn)算放大器U1、U2、U3 ;所述運(yùn)算放大器Ul的IN+腳連接光電傳感器電路6的V+，運(yùn)算放大器Ul的IN-腳連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接到運(yùn)算放大器Ul的OUT端，運(yùn)算放大器Ul的4腳和電容Cl的一端并聯(lián)到VCC，電容Cl另一端接地，運(yùn)算放大器Ul的8腳連接到運(yùn)算放大器U2的8腳；運(yùn)算放大器U2的IN+連接到光電傳感器電路6的V-，運(yùn)算放大器U2的IN-連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接到運(yùn)算放大器U2的OUT端，電阻R3的兩端分別連接運(yùn)算放大器Ul和運(yùn)算放大器U2的IN-端，運(yùn)算放大器U2的4腳分別連接光電傳感器電路6的VCC和電容C5的一端，C5的另一端接地，運(yùn)算放大器U2的8腳分別連接光電傳感器電路6的VDD和電容C3的一端，C3的另一端接地；所述的運(yùn)算放大器Ul的OUT端連接電阻R4的一端，電阻R4的另一端分別連接運(yùn)算放大器U3的IN-端和電阻R5的一端，R5的另一端連接到放大器U3的OUT端；所述的運(yùn)算放大器U2的OUT端連接電阻R6的一端，電阻R6另一端分別連接運(yùn)算放大器U3的IN+端和電阻R7的一端，電阻R7的另一端接地；所述的運(yùn)算放大器U3的4腳分別連接光電傳感器電路6的VCC和電容的一端C4，電容的另一端C4的另一端接地，運(yùn)算放大器U3的8腳分別連接光電傳感器電路6的VDD和電容的一端C2，電容C2的另一端接地；所述的運(yùn)算放大器U3的OUT端連接到Α/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器8。
[0009]所述液晶顯示電路11包括單片機(jī)模塊10，型號(hào)為MAX7219的LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片、電阻R9、容值為0.WF的電容C6、LED液晶顯示屏；所述的單片機(jī)模塊10的Pl.0、Pl.1分別接MAX7219的串行數(shù)據(jù)輸入端DIN和時(shí)鐘信號(hào)CLK，Pl.2作為L(zhǎng)OAD信號(hào)；所述的型號(hào)為MAX7219的LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片的V+端接光電傳感器電路6的VCC，MAX7219的LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片的IEST端連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端連接到光電傳感器電路6的VCC，電容C6的一端接光電傳感器電路6的VCC，另一端接地；所述的型號(hào)為MAX7219的LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片的SEGA?SEGG和DP分別連接LED液晶顯示屏的七段驅(qū)動(dòng)器線和小數(shù)點(diǎn)線，供給顯示器源電流；BIG0?BIG7分別連接LED液晶顯示屏8位數(shù)字驅(qū)動(dòng)線，輸出位選信號(hào)，從每位LED共陰極吸入電流，電阻R9根據(jù)不同的LED液晶顯示屏選值，范圍在7ΚΩ?60ΚΩ之間，所述單片機(jī)模塊10可以采用89C2051。
[0010]本實(shí)用新型的工作原理是:當(dāng)要使用本裝置進(jìn)行測(cè)量時(shí)，先將內(nèi)置電源外殼3打開，按要求正負(fù)極放入4節(jié)5號(hào)電池構(gòu)成內(nèi)置電池9，并且內(nèi)置電源外殼3用螺母固定好。將光電傳感器2對(duì)準(zhǔn)光源，按下電源開關(guān)按鈕I給整個(gè)裝置供電。按下電源開關(guān)按鈕I后，在光照條件下光電傳感器2根據(jù)它的伏安特性，整個(gè)光電傳感器電路6導(dǎo)通產(chǎn)生相應(yīng)的電流，因此電阻Rl兩端產(chǎn)生電壓V+、V-, V+和V-經(jīng)過(guò)采樣放大電路7的采樣和放大后送到Α/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器8，通過(guò)Α/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器8將模擬信號(hào)V+和V-轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓數(shù)字信號(hào)Vo經(jīng)Α/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器8轉(zhuǎn)換后的電壓數(shù)字信號(hào)V送到單片機(jī)模塊10，單片機(jī)模塊10經(jīng)過(guò)處理經(jīng)Α/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器8轉(zhuǎn)換后的電壓數(shù)字信號(hào)V，此單片機(jī)模塊轉(zhuǎn)換電壓數(shù)字信號(hào)V轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的光照強(qiáng)度數(shù)值屬于自動(dòng)化領(lǐng)域常規(guī)控制技術(shù)，通過(guò)P1.0,PL LPl.2分別傳到LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片MAX7219的DIN、CLL、LOAD，LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片MAX7219通過(guò)電路驅(qū)動(dòng)LED液晶顯示屏顯示所測(cè)的光照電強(qiáng)度數(shù)值。
[0011]當(dāng)測(cè)試完成后，僅需要將按上電源開關(guān)按鈕1，整個(gè)裝置停止工作。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，能夠?yàn)槟軒妥∪藗兞私馍磉叺墓鈴?qiáng)并且做出光強(qiáng)級(jí)別的評(píng)定，為在上述領(lǐng)域提供實(shí)際有利的數(shù)據(jù)，適應(yīng)于眾多領(lǐng)域的實(shí)時(shí)光照強(qiáng)度測(cè)試。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型的外觀視圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型的光電傳感器電路原理圖；<