基于Intel80C51BH的设施栽培光照信息采集管理系统设计
1 系统硬件设计
本系统硬件是由光传感器电路、模数转换器、单片机和执行电路组成。具体地说是先用光电池来采集光照度信号,通过模数转换器AD78 12将采集到的模拟信号转换成数字信号,再利用80C51BH单片机对数据进行记录和分析并发出执行指令,最后由执行电路来执行调整遮光设备。
1.1 光照度采集及放大电路设计
1.1.1 光电池设计
本设计的光照度采集由硅光电池来完成.安装方法如图1所示。
图中4个光电池G1~G4分别放置在4个独立的只有上面透光的箱体底部,避免光线直射到光电池上,上面放置玻璃和遮光材料,根据透光权数的不同,从G1到G4上面的遮光材料的遮光程度是不同的。G1不放遮光材料,G2放置一层,G3放置2层,G4放置4层,遮光材料可用多层半透明的塑料膜代替。
1.1.2 运算放大电路设计
电路设计如图2所示。
本单元的核心器件是OP07芯片,它是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。OP07同时具有输入偏置电流低(±2 nA)和开环增益高(300 V/mV)的特点。在这里OP07起到放大光照度信号的作用,输入信号在2脚以负极性电流信号输入,输出信号以电压形式由6脚输出。随着光强的增强,4个光电池相继导通,这样就把光强信号转换成电流信号。当光照最强时(200 klux),4个光电池都输出最高电流,使4个三极管VT1~VT4都处于饱和导通状态,这时输出电压最大,理论上输出电压UT=5.215 V。考虑到电路中有一定的光电池电流和三极管的误差,实际电压要比这值略低。这里的RP是用于调零,如果要求测量精度不高时,RP可以省略,OP07的1、8管脚空置。
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