1、答答 辯辯 人：陳人：陳 軍軍指導老師：張志亮指導老師：張志亮基于BH1750的實時光照強度監測系統 四川大學錦城學院本科畢業論文答辯pptThread(本文演講主線)研究背景研究內容研究成果研究總結詳細 詳細詳細詳細12341導導 論論2方案比較與論證方案比較與論證3系統方案設計系統方案設計4實物制作與調試實物制作與調試5產品外觀設計產品外觀設計6結束語結束語附附 錄錄參考文獻參考文獻致致 謝謝 本次畢業設計論文目錄結構：從導論、方案論證設計、到實際制作調試和驗證。 本文按照課程設計的整體制作流程，依次講述了：第2章方案比較與論證，第3章系統方案設計第，第4章實物制作與軟件調試第，第5章產品

2、外觀設計。介紹了每一個步驟的具體實現方法和理論依據。 返回主線Structure (論文結構)研究背景1Background (背景)中國LED照明市場規模（單位：億元）注：引用自中國LED網LED行業門戶、LED電子商務平臺 LED照明主要市場：智能家居、環境照明 根據中國光學電子協會的統計數據，我國的樓宇亮化產品、光彩照明產品從2003年開始，以每年大于25%的速度遞增，其中超高亮照明更以每年50%以上的速度飛躍發展 。Background (背景) 隨著智能家居的逐步深入人心，以及綠色能源、節能減排的口號，人們對生活品質、家電設備智能化的要求越來越高，越來越嚴格。 人們對居家生活品質要求

3、越來越嚴格、對于舒適度的要求越來越高。智能家居系統，對于環境的溫、濕度檢測已經比較成熟，但是對于光照強度的檢測，還不是很明確；同時為響應綠色能源與節能減排的口號，LED室內照明也越來越被人們所接受，這個又對環境光照強度的檢測提出了更多的要求。在LED照明行業中，大多數是使用積分球檢測光照強度。但是，積分球的體積限制。在安裝和使用的時候不能實時檢測光彩照明效果，使用步驟繁瑣，同時積分球成本高。在此背景前提之下選擇了這一個題目作為本次畢業設計的題目。設計制作一款家用光照傳感器。 “”注：引用自論文1.1.1節返回主線研究內容2Step(步驟)具體步驟說明具體步驟說明采樣方案的列舉、比較和論證處理器

4、選擇及其程序設計詳細方案的設計、實施實物制作調試和實驗驗證、數據分析具體理論設計、及制作過程在后面的ppt中介紹Simple簡單系統設計遵循原則：簡單可靠，有效易于實現。Reliable可靠Principle (原理)Principle (硬件原理) 1、通過USB/RS232轉換線，把USB接口換為標準RS232接口。 2、采用NPN三極管8050代替MAX232，把RS232電平轉換為USB數字電平。 3、基于C51單片機，作為中央處理器。 4、通過LCD1602液晶顯示最終數值。 5、傳感器模塊：運用BH1750的典型電路，結合C51單片機最小系統。 低壓差穩壓芯片：PL3500(662

5、K) 低功耗N-MOSFET：BSS138LT1(J1Y) 本次設計結合單片機最小系統，基于BH1750芯片典型運用電路。再通過液晶LCD1602顯示數據結果。 采用USB電源供電方式，ISP線燒下載程序和硬件復位。在后期調試過程中，通過USB連接電腦，將修改編譯過的程序直接通過USB下載到系統中。下面主要介紹：采樣方案、傳感器模塊采樣方案說明：采樣方案說明：光敏二極管、光敏電阻、BH1750這三個方案。對比這三個方案，可以直觀的看出方案一和方案二比較方案三來說結構簡單、易于實現，方案三采用集成電路方式，精度更高、可靠性更好，但實現難度較高。方案一采用光敏二極管感受光照變化情況，通過負載電阻R

6、L轉化為電壓信號。方案二是方案一的升級，提高了可靠性和精度。方案三采用集成電路方式，將感受到的光照變化，轉換為數字信號，直接與處理器進行通訊，更加的方便可靠。傳感器模塊說明：傳感器模塊說明：用BH1750作為感光元件來感受外界的光照情況，BH1750是一種采用I2C bus接口的16位光強度傳感器集成芯片。這是一種可以根據通過感光部分的光線強度變化來調整輸出電平信號的集成芯片。 基于STC89C52RC單片機最小系統，通過該傳感器（BH1750)進行數據采樣，經過低功耗N-MOSFET的電平轉化，再把轉換后的數據通過程序運算得出最終的光照值，通過液晶顯示器LCD1602顯示出來。Princip

7、le (硬件原理)Principle (軟件原理)采用模塊編程思想，根據功能模塊編程。針對不同的功能模塊單獨編寫驅動程序和頭文件。分別單獨編譯，編譯通過，下載到實驗板上，經調試成功之后，再由main()函數調用驅動程序和頭文件。最后實現整體程序的要求，調試達到目的。其中分為液晶顯示、傳感數據檢測、和C51最小系統三個模塊。在此次程序部分設計過程中，主要設計目的驅動硬件，達到顯示光照數值的目的。因此、程序主要有兩個大的部分，LCD1602液晶驅動程序和BH1750驅動程序。最后main（）調用驅動程序，在main（）函數中實現最終效果。LCD1602.cLCD1602.c是標準文件。有4線和8線

8、之分，本次使用8線驅動。1.void WriteDataLCM(uchar dataW);（寫數據）2.void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc);（寫命令）3.void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData);（顯示數據）BH1750.cBH1750.c是由廠家提供基本代碼，根據實際應用修改程序代碼，修改和調整程序里調用的I/O口，然后下載到實驗板上調試。1.void Single_Write_BH1750(uchar REG_Address);（寫數據）2.uchar Single_Read_B

9、H1750(uchar REG_Address);（讀數據）3.void Multiple_Read_BH1750(); （連續讀取內部寄存的數據）Principle (軟件原理)main()void main() float temp; /定義float變量 delay_nms(100); /延時100ms InitLcd(); /初始化顯示屏 Init_BH1750(); /初始化BH1750芯片while(1) Single_Write_BH1750(0 x01); / power onSingle_Write_BH1750(0 x10); / BH1750模式選擇delay_nms(1

10、80); /延時180msMultiple_Read_BH1750(); /連續讀出數據，存儲在buf中dis_data=BUF0;dis_data=(dis_data8)+BUF1; /合成數據，即光照數據temp=(float)dis_data/1.2;conversion(temp); /計算數據和顯示Display (); /顯示 Principle (軟件原理)返回主線研究成果3Result (成果)12系統實物制作并完成調試，成功達到設計效果。畢業設計的論文編寫完成。 實現了設計的要求、能進行正常的工作和演示。并通過實驗測試得到了數據結果，且對數據的正確性進行了分析驗證。 在完成硬

11、件實物制作之后，根據論文編寫規范和要求，對本次課程設計做書面的報告，完成了本文。實現了設計目的。Result (成果)硬件實物展示LCD1602接口接口USB單片機單片機自鎖按鍵自鎖按鍵（電源開關）（電源開關）復位按鍵復位按鍵BH1750接口接口Result (成果)用一張圖片來說明研究成果Result (成果) 由實驗一可以得出： 檢測光照強度與LED燈光源數量成正比，趨近與線性。 由實驗二可以得出： 距離越近能通過BH1750透光孔的光線越多，測試結果越大，總體來說也趨近與線性。由實驗三可以得出： 檢測光照強度對于測試角度的關系，趨近于正態分布曲線。 根據上面三組實驗的數據結果，再結合BH

12、1750數據手冊提供的參考數據，驗證了本次設計的正確性。返回主線研究總結4硬件設計：硬件設計：PCB設計、制作、焊接、調試數據線的準備和制作軟件設計：軟件設計：C51程序代碼編寫程序下載、調試實驗論證結果：實驗論證結果：數據表格、統計、分析Summary (總結)主要工作總結主要工作總結Summary (總結)產品優點展示及介紹產品優點展示及介紹12能實時檢測并顯示當前光照強度，靈敏度高，響應范圍廣精度高，抗干擾能力強，低功耗，程序編寫簡單3成本低，制作簡單，體積小便攜帶Summary (總結)需要改進的地方是什么？需要改進的地方是什么？123整體布局時，LCD1602液晶顯示屏位置布局失誤。PCB電路板布線設計失誤，BH1750芯片異步重置終端引腳（DVI），忘記走線。產品外觀只設計了電腦效果圖，沒有做實物這些方面，在后續的工作