简易光照度计的设计(优选材料)
简易照度计的设计
~本科毕业设计（论文）( 2015 届)题目：简易照度计的设计专业：电子信息工程<班级：电工本一姓名：学号：指导教师：职称：副教授完成日期： 2015年4月20日摘要在科技技术极速发展的现在，自然界所存在的一些物理特性，我们总能找到测量他们的方法，如温度、湿度、力度、速度或者声音甚至是光亮度，曾经的我们只能用手、耳朵、鼻子或者是眼睛这些器官去感受，去观察，去研究他们的规律以及生活中的功能，但这些方法总是笼统的，而现在，通过对应的传感器，我们就能将这些物理特性具体化，数据化，信息化，为我们的研究带来科学化的指导。
就如照度计的诞生，就能把看得到却摸不到的光数据化，让我们不再是用某个形容词去概括光的亮度，而是用数据更加形象化的体现。
本设计采用光敏电阻作为光传感元件，依据光敏电阻特性：其阻值随着光照强度的变化而变化（入射光强度增大，电阻减小；入射光强度减小，电阻增大），结合光敏电阻的光照特性，简易的完成对光的大小测量。
本设计电路结构简单，成本低，操作简单，能够简单的对光强度进行测量。
关键词：传感器；光敏电阻；光强度；AbstractSpeed evelopment of technology in science now , some of the physical characteristics that exist in nature , we can always find their way to measure , such as temperature , humidity , intensity , speed or sound even brightness, once we can only hands , ears, nose or eyes, these organs to feel, to observe, to study law and their life functions , but these methods are always vague , And now , through the corresponding sensor , we will be able to these specific physical characteristics , data , information , guidance for us to bring scientific research . As the birth of illuminance meter , will be able to see but not touch -based optical data , so we are no longer an adjective used to summarize the brightness of light , but with the data more figurative expression.The design uses a photosensitive resistance as the light sensor , based on a photosensitive resistance characteristics : its resistance with changes in light intensity changes ( incident light intensity increases, the resistance decreases ; the incident light intensity decreases, the resistance increases ) , combined photoresistor illumination characteristics , light and easy to complete sizing . The design of the circuit structure is simple, low cost , simple operation, the light intensity can be easily measured.Key words：corresponding sensor ；photoresistor；light intensity；目录1 绪论.................................................. 错误!未定义书签。
简易光照强度检测仪设计
光照强度测试电路设计报告学院：物理与信息技术学院班级：2011级电子科学与技术班成员：杨万宗光照强度测试电路设计报告引言随着时代的进步和发展，传感器技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。
传感器是将感受的物理量、化学量等信息，按一定规律转换成便于测量和传输的信号的装置。
本设计题目是光敏电阻测量光照强度，用光照的强弱来改变光敏电阻的阻值大小，从而使输出电压值改变，通过测量输出电压值的大小就可以间接的测量光照的强度了。
光照强度自动检测电路可以自动检测光照强度的强弱并显示给人们知道此时光照强度的强弱。
该电路还可以设定光照强度的范围，一旦超出此范围该电路系统可以发出警报通知（红灯亮）或直接采取措施使光照强度限定在此范围内。
人们可以通过看此电路装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。
该设计可分为三部分：即光照采集检测部分、光照强度信号处理部分、光照强度显示部分。
还可加上报警部分（蜂蜜器）。
对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光的强弱到电阻值变化的信号转换，本设计电路各个部分电路的设计原理及功能都能实现，要求对各种基本的电子元器件，光敏电阻、电阻、二极管、电压比较器等熟悉，掌握Proteus 仿真软件，本设计具有有线路简单、结构紧凑、成本低等特点。
一、设计的基本思路和系统特点光敏电阻的阻值随光照强度的不同而改变，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，光敏电阻所在支路的电流减小；反之，当光照强度减弱时，光敏电阻额阻值增大，所在支路的电流增大。
电压比较器一般有两个输入端，一个输出端，通过对输入端的两个电压进行比较，根据两个输入电压的大小关系经电压比较器运行后输出相对应的电压值。
发光二极管是能将电信号转化为光信号的电路元件，当二极管正接时，二极管会发光；若二极管反接，则不会发光。
在电压比较器的输入端利用光敏电阻调节输入电压的大小（不同光照强度时得到的输入电压会不同），与参考电压比较，通过电压比较器时在输出端就会得到不同的电压，而后用发光二极管进行测试，根据发光二极管是否发光判断光照强度的强弱。
基于stm32的光照度计设计
基于stm32的光照度计设计基于STM32的光照度计设计随着人们对绿色环保、节能减排的重视，光照度计作为一种测量光照强度的仪器，得到了广泛应用。
光照度计可用于室内和室外照明系统的设计、建筑物立面的设计和日照分析等领域。
在本文中，我们将介绍一种基于STM32的光照度计设计。
STM32是意法半导体公司生产的一款32位微控制器，具有性能强大、功耗低、易于开发等特点。
基于STM32的光照度计采用了TSL2591光照度传感器，该传感器具有高灵敏度、广泛的动态范围和高线性性等特点。
硬件设计基于STM32的光照度计硬件设计主要包括STM32微控制器、TSL2591光照度传感器、LCD显示屏、电源电路和连接线等组成部分。
STM32微控制器作为系统的核心部分，主要负责采集传感器数据、数据处理和LCD显示等功能。
TSL2591光照度传感器负责测量光照度，并将数据传输给STM32微控制器进行处理。
LCD显示屏用于显示测量结果。
电源电路为整个系统提供电源。
软件设计基于STM32的光照度计软件设计主要包括STM32微控制器的程序设计和LCD显示程序设计两部分。
STM32微控制器的程序设计主要包括初始化设置、中断处理和数据处理等功能。
初始化设置负责初始化STM32微控制器和TSL2591光照度传感器。
中断处理负责处理传感器采集到的数据，数据处理则负责计算光照度值并将结果传输给LCD显示程序。
LCD显示程序设计主要负责将计算得到的光照度值显示在LCD屏幕上。
显示程序需要先初始化LCD显示屏，然后根据传输过来的数据进行显示。
总结基于STM32的光照度计设计是一种简单、高效的光照度测量方法。
该设计采用了TSL2591光照度传感器，具有高灵敏度、广泛的动态范围和高线性性等特点，能够实现高精度的光照度测量。
同时，STM32微控制器具有性能强大、功耗低、易于开发等特点，能够满足光照度计的数据处理和显示需求。
基于STM32的光照度计设计能够广泛应用于室内和室外照明系统的设计、建筑物立面的设计和日照分析等领域。
自制日光仪大班科学教案
自制日光仪大班科学教案一、引言日光仪是一种能够模拟自然阳光，并以可见光和紫外线为主要光谱组成的仪器。
它能够用于研究光的特性、植物生长、光化学反应等领域。
在科学课堂中，自制日光仪可以帮助学生更深入地理解光的特性，培养他们的实践能力和科学探究精神。
本教案将介绍如何制作一个简易的自制日光仪，并指导学生进行实验。
二、材料准备1. 空心木箱：尺寸约为50厘米×50厘米×50厘米，没有密封的背面。
2. 玻璃板：尺寸与木箱的背面相同。
3. 透明塑料薄膜：尺寸与木箱的背面相同，用于覆盖玻璃板。
4. 透明胶带：用于固定玻璃板和塑料薄膜。
5. 胶水或胶枪：用于固定木箱和玻璃板。
6. 灯泡：选择较大功率的日光灯泡，以确保光照强度足够。
7. 灯座和插线板：用于固定灯泡并接通电源。
8. 电源插头：用于将插线板接入电源。
三、制作过程1. 将木箱底部打开，使其成为一个开放的箱子。
确保箱子内外表面没有突出物，以免影响光的传播。
2. 在箱子的背面适当位置处，用胶水或胶枪固定玻璃板。
确保玻璃板与箱子紧密贴合，不留空隙。
3. 使用透明胶带将塑料薄膜覆盖在玻璃板上，并用胶带固定四周。
这样做的目的是防止灯光漏出，同时确保光线能够通过透明塑料薄膜进入箱子内部。
4. 在箱子内部的底部固定好灯座，并将灯泡插入灯座中。
5. 将插线板连接到灯座，并使用电源插头将插线板接入电源。
确保电源线长短适中，不会引起安全隐患。
四、实验过程1. 将制作好的日光仪放置在室内，确保它的背面对着阳光较强的窗户。
如果室内的阳光较弱，可以考虑将日光仪放置在室外进行实验。
2. 打开灯泡开关，观察箱子内部的光照变化。
可以用眼睛直接观察，也可以使用光敏电阻等光学测量仪器进行定量测量。
3. 在不同时间段内，记录日光仪内光照强度的变化。
可以每隔一段时间测量一次，以获得光照强度的变化趋势。
4. 将实验结果整理成表格或绘制成图表，以便于后续的分析和讨论。
五、实验拓展1. 可以尝试使用不同功率和类型的灯泡来观察它们对光照强度的影响。
光照度计的设计
光照度计的设计⽣产实习报告书系部名称：学⽣姓名：专业名称：班级：时间：1．⽣产实习题⽬光照度计的设计、仿真与制作 2．任务和要求（1）利⽤硅光电池将接收到的光信号转换成电信号；（2）利⽤A ／D 转换器ICL7107将输⼊的模拟电压信号转化成数字信号；（3）通过LED 共阳极数码管将该输出值直接显⽰，由此构成数字照度计。
3．总体⽅案的选择4．单元电路的设计照度是受光照平⾯上接受的光通量的⾯密度。
数字照度计是⽤于测量被照⾯上的光照度的仪器，是光学测量中⽤得最多的仪器之⼀。
本设计的照度计由光度头和读数显⽰器两部分组成。
（1）光度头的设计硅光电池是⼀种能将光能直接转换成电能的半导体器件。
它实质上是⼀个⼤⾯积的半导体PN 结。
硅光电池的基体材料为⼀薄⽚P 型单晶硅，其厚度在0.44mm 以栅状电极下，在它的表⾯上利⽤热扩散法⽣成⼀层N 型受光层，基体和受光层的交接处形成PN 结。
在N 型受光层上制作有栅状负电极，另外在受光⾯上还均匀覆盖有抗反射膜，它是⼀层很薄的天蓝⾊⼀氧化硅膜，可以使电池对有效⼈射光的吸收率达到90%以上，并使硅光电池的短路电流增加25%-30%。
硅光电池的⼯作原理是光⽣伏特效应。
当光照射在硅光电池的PN 结区时，会在半导体中激发出光⽣电⼦⼀空⽳对。
PN 结两边的光⽣电⼦⼀空⽳对，在内电场的作⽤下，属于多数载流⼦的不能穿越阻挡层，⽽少数载流⼦却能穿越阻挡层。
结果，P 区的光⽣电⼦进⼊N 区，N 区的光⽣空⽳进⼊p 区，使每个区中的光⽣电⼦⼀空⽳对分割开来。
光⽣电⼦在N 区的集结使N 区带负电，光⽣电⼦光电转换前置放⼤A/D 模数转换器7107数码管显⽰在p区的集结使P区带正电。
P区和N区之间产⽣光⽣电动势。
当硅光电池接⼈负载后，光电流从P区经负载流⾄NE，负载中即得到功率输出。
图3是光电池的⼯作原理框图，光电池把接收到的光信号转变为与之成正⽐的电流信号，再经I/V转换模块把光电流信号转换成与之成正⽐的电压信号。
自制简易照度表
自制简易照度表为了保护中小学生的视力和提高教学效果，国家教委规定了学校各种场所的照度标准。
如教室、实验室的课桌面为150勒克司，美术室，阅览室的桌面为200勒克司等。
但一般学校没有照度表，因此无法检查以上场所的采光否符合要求。
所以，自制一简易照度表，是很有必要的。
本文介绍的简易照度表，制作简单，成本低廉（约几元钱），完全能满足以上场所的测光需要。
简易照度表的原理如图1所示。
将太阳能电池接在运放的反相输入端，运放的同相输入端接地。
这时，运放的输出电压与太阳能电池受的光线照度成线性关系：F F I R V =0，其中，)(10007A LSI F μ=。
S为太阳能电池的受光面积，L 为照度，在R F 一定时，利用一直流电压表，接在V 0端，由V 0就可推算出照度L 。
具体制作原理如图2。
K 1K 2为一自锁互锁开关。
光电池型号为SPD —570，其受面积S=35平方毫米。
当K 1闭合，如光电池受到122勒克司的光照时，则V 0=3伏。
当K 2闭合，光电池受到1220勒克司的光照时，V 0=3伏。
为了便于制作，附表给出了使用SPD—570型号的光电池时，输出电压与对应照度的数值。
实际制作时，可以直接将它刻在直流电压表时。
（如果使用的太阳能电池受光面积不同，输出的电压与此同时照度表对应的数值与附表不同，请按照前面介绍的公式计算）。
由于该装置体积小，可以将它直接放入电压表内，也可以装在一塑料小盒中。
电源用9伏迭层电池。
光电池单独装在一玻璃盒中，如图3所示。
使用时，选择好量程，将电池盒子放在待测光处，就可由表上直接读出该处的照度。
附表：。
光照度检测仪的设计
【doc】光照度检测仪的设计光照度检测仪的设计2o12年3月繁3期虐子茼ELECTRONICTESTMar.2o'2No.3光照度检测仪的设计?王莹莹,徐玉珍,洪耀,叶国文(丽水学院工学院,浙江丽水323000)摘要:在公路隧道交通中,照度的测量和控制是很常见的.基于此设计一种具有自动量程转换功能,测量精度高,成本低的工控型数显照度计.本设计是以单片机ATMEGA8为核心部件的测量系统,硬件部分主要由信号采集,信号放大,A/D转换,数码显示和Rs485通讯接IZI几部分.整个系统软件部分主要有:传感器数据采集模块,光亮度检测模块,通讯接IZI模块,光亮度显示模块.通过实验测试,本系统设计合理,其测量范围,分辨率,光谱响应误差基本上达到了设计的要求.关键词:光照度;变送器;单片机;通讯中图分类号:TP393文献标识码:BLightdetectordesignandfabricationWangYingying,XuYuzhen,HongYao,YeGuowen (LishuiUniversityInstituteOfTechnology,LishuiZhejiang323000,China) Abstract:Inthehighwaytunneltraffic,theilluminationofthemeasurementan dcontrolisverycommon.Basedonthisdesignanautomaticrangeconve~ion,highaccuracy,lowerCOStindustrial —typedigitallightmeter.ThedesignisbasedonthecorecomponentsofthemicrocontrollerATMEGA8measurementsystem ,mainlybythesignalacquisitionhardware,signalamplification,A/Dconversion,digitaldisplayandRS485com municationinterfaceparts.Partofthesystemsoftwareare:sensordataacquisitionmodule,thelightintensitydetec tionmodule,communicationinterfacemodule,displaymodulebrightness.Throughexperimentaltests,thesystemdes ignisreasonable,andthemeasurementrange,resolution,spectralresponseerrorbasicallymeetthedesignrequirem ents.Keywords:illumination;transmitter;singlechipmicrocomputer;communication ?基金项目:浙江省新苗人才资助项目(2011R429017o2o12.30引言光是人类眼睛可以看见的—种电磁波,是生物生长和发育的必要条件之?,它对于世间万物有着不可或缺的影响.光照度与我们的生活息息相关,光照度的大小对我们的工作和生产都有很大的影响,如隧道,广场,场馆,工业现场,野外,水下(包括海底)等场所全天候的光度(照度或亮度)等地的照度不足,连续工作会引起视觉疲劳,大大降低工作效率,所以有必要对以上场所利用光照检测仪进行光照度测量控制.光照度检测仪是基于光探测器的照度测量仪表,是光强测量中用得最多的仪器之一,广泛应用于商业和工厂的照度测量.光照度检测仪也是照明设计和节约能源最基本的测量仪器.随着国民经济发展,特别是近年来工农业发展迅速,正在大量地使用各类光度仪器特别是光照度计,用来测量环境的照明情况.光照度检测仪是—种简易便携式的测量光强度的仪器,能快速准确地将所测量光的强度以数据的形式显示出来.系统设计及工作原理光照度检测仪原理框图如图1所示.圈1光照度检测仪原理框图此设计系统主要包括3个部分:光照度变送器,光照度检测板,光照度显示器.具体是以光亮度采样芯片将当前的,通过两线制接口传送给单片机,单片机将采样芯片送来的数据进行补偿算法获得精确实际采样值."光照度变送器"将采集到的外界自然光转换为相应的直流电压信号."光照度检测板"采集'光照度变送器"输出的电压信号并转换为数字信号."亮度显示器"定时去读取"光照度检测板"的转换数据,做平均值计算得出光亮度值并在显示面板上显示照度数值."光照度检测板"和"亮度显示器"之间采用RS485通讯方式来实现数据传递."亮度显示器"有两个信号接口分别为: "D~AC数模输出接口"接到LED灯调光器的信号输入端 (LED调光器接收DC0—5V的直流电压信号). 2硬件电路设计本系统采用ATMEGA8单片机作为控制核心,控制系统主要包括RS485接口及变送器通讯,光照度监测板, A/D转换器,光照度显示器.系统硬件设计如图2所示.图2系统硬件设计图本设计采用了Atmel公司的单片机Atmega8作为控制核心.Atrnlega8是基于增强的AVRsc结构的低功耗8 位CMOS微控制器.由于其指令集以及单时钟周期指令执行时间,A_锄_ega8的数据吞吐率高达lMI】,MHz,从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾.CPU的31,3O脚为串行通讯口,28脚接RS485的收发控制端.本系统要保证下位机的数据高速,及时,准确地传送至单片机,RS485接口能更好满足本类系统的要求. CPU的23脚为ADC采样输入端实时采样光亮度传感器信号接收调理电路.本系统使用的传感器是JCJ100P照度变送器. JCJ100P照度变送器以标准模拟电压或电流变送器输出,标准RS一232或485通信接口,并可直接配接计算机. 其技术参数:工作电压1.12VDC~10%2.24VDC~10%照度传感器硅蓝光伏探测器测量范围1.02000Lux(中低照度)2.0,20,000Lux(中高照度)3.0—200,000Lux(强光源)准确度?7%输出信号0—5VDC4—20mA(两线制),其通讯协议采用标准MODBUS通讯协议,在使用组态软件时,须选用的设备为MODICON(莫迪康)的 2o12.3 PLC,MODBUS—RTU设备.此系统采用USART通用同步和异步串行接收器和转发器,它是一个高度灵活的串行通讯设备.显示电路的设计:本系统选用普通数码管显示模块, 用来显示此时光照度数值.3系统软件的设计该光照度系统的软件设计采用了结构化和模块化的设计方法,便于功能扩展,软件设计采用C语言编写.主要有以下八.个模块:传感器数据采集模块,光亮度检测模块,通讯接口模块,光亮度显示模块.此系统程序首先是对单片机系统的初始化,启动 ADC转换功能,取多次采样值的平均值为实际采样数据, 并转化为与亮度变送器对应的十六进制亮度单位数值,然后以光亮度采样芯片将当前的光照度数据转换成二进制值通过两线制接口传送给单片机,单片机将采样芯片送来的数据进行补偿算法获得精确实际采样值."光照度变送器" 通过其内部传感器转换将采集到的外界自然光转换为相应的直流电压信号."光照度检测板"采集"光照度变送器" 输出的电压信号并转换为数字信号."亮度显示器"定时去读取"光照度检测板"的转换数据,做平均值计算得出光亮度值并在显示面板上显示照度数值.系统软件主框图如图3所示.N匝——豳图3系统软件主框图4现场测试结果本设计的光照度检测仪测量范围在0Lux-9999Lux, 精确度为1Lux,测量误差为:t:5Lux.在相同的照明条斗-下' 本光照度检测仪和标准照度计(TES一1332A照度测量范围在0Lux~2000Lux,分辨率0.1Lux)的测量值比较, 见表l.根据数据比较得出光照检测仪的误差在:1:5Lux 以内,设计合格.表1标准照度计和光照检测仪的测量值比较5结论本文设计的光照度计测量仪,具有自动量程转换功能,测量精度高,成本低等优点,经测试,该仪器各指标均达到设计要求,是一款性价比较高的光照度检测仪. 参考文献[1】朱小清,詹云翔.光度测量技术及仪器【M】.北京:中国计量出版社,2007:16—18.【2】李行善,左毅,孙杰,等动测试系统集成技术【M】.北京:电子工业出版社,2004:8-9.【3】叶国文.基于单片机的温湿度变送器的设计【J】.微计算机信息,2008,24(23):126—128.[4】白泽生'白宗文.一种简易光照度检测电路的设计[J】.现代电子技术,2006(11):91—92.【5】王莘之.单片机应用系统抗干扰技术【M】.北京:北京航空航天大学出版社,2000:10—13.[6]6刘彬,张秋掸.光电检测前置放大电路的设计[J].燕山大学,2003,27(3):193—196.[7】曹国华,高艺.高速嵌入式单片机与接口技术[M】.北京: 国防工业出版社,2005:9—24.[8】钟波,丁永刚.基于ATMEGA8的温湿度系统的设计[J】. 电子测试,2009(3):43—46.作者简介:王莹莹.本科在读.主要研究方向为传感器智能仪器等.叶国文.高级工程师.硕士.主要研究方向为传感器,信号处理与分析等.E-mail:yeguowen2@126.corn _。
简易光照度计的设计
简易照度计设计1实验任务1.1实验目的1，了解光敏二极管的基本特性。
2，设计和制作简易照度计。
1.2 实验要求1，根据参考电路，分析照度计的基本工作原理。
2，测量光敏二极管的基本资料。
3，根据光敏二极管的基本特性,设计和制作1000LUX的简易照度计。
1.3 实验所需器材电阻，电位器，运算放大器，正负12V电源，负9V电源，51单片机，数码管，高压汞灯，连接线照度计设计模板（电路板），光敏二极管（日光型，响应波长在5000埃到6000埃），万用表。
1.4 设计内容1，根据电路图制作照度计实验模板。
2，调节照度计旋钮使光敏二极管处的照度为100LUX，并保持该照度不变，然后将光敏二极管接入IC1的输入端，并将K置于1的位置使光敏二极管处于0偏压的状态，测量该照度下光敏二极管的光电流。
3，测量不同照度下（200,300，400,500,600 700,800LUX）光敏二极管的光电流，并做出照度—电流曲线。
4，将K置于2,3的位置给光敏二极管的正极加上一个负偏压并测量出该电压的大小，重复2,3步的内容，做出照度计—电流曲线，并比较。
5，根据不同照度计下的输出电压设计制作简易照度计。
2设计原理2.1 基本理论硅光电池是一种能将光能直接转换成电能的半导体器件，它实质上是一个大面积的半导体PN结，其工作原理是光生伏特效应。
当光照射在硅光电池的PN结区时，会在半导体中激发出光生电子-空穴对。
PN结两边的光生电子-空穴对在内电场作用下，多数载流子的不能穿越阻挡层，而少数载流子却能穿越阻挡层，结果，P区的光生电子进入N区，N区的光生空穴进入P区，使每个区中的光生电子-空穴对分割开来。
光生电子在N区的集结使N区带负电，光生电子在P区的集结使P区带正电。
P区和N区之间产生光生电动势。
当硅光电池接入负载后，光电流从P区经负载流至NE，负载中就会有功率输出。
利用AT89C51芯片实现控制电路，用ADC0809模数转换器实现模拟信号和数字信号的转换。
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简易照度计设计
1实验任务
1.1实验目的
1，了解光敏二极管的基本特性。
2，设计和制作简易照度计。
1.2 实验要求
1，根据参考电路，分析照度计的基本工作原理。
2，测量光敏二极管的基本资料。
3，根据光敏二极管的基本特性,设计和制作1000LUX的简易照度计。
1.3 实验所需器材
电阻，电位器，运算放大器，正负12V电源，负9V电源，51单片机，数码管，高压汞灯，连接线照度计设计模板（电路板），光敏二极管（日光型，响应波长在5000埃到6000埃），万用表。
1.4 设计内容
1，根据电路图制作照度计实验模板。
2，调节照度计旋钮使光敏二极管处的照度为100LUX，并保持该照度不变，然后将光敏二极管接入IC1的输入端，并将K置于1的位置使光敏二极管处于0偏压的状态，测量该照度下光敏二极管的光电流。
3，测量不同照度下（200,300，400,500,600 700,800LUX）光敏二极管的光电流，并做出照度—电流曲线。
4，将K置于2,3的位置给光敏二极管的正极加上一个负偏压并测量出该电压的大小，重复2,3步的内容，做出照度计—电流曲线，并比较。
5，根据不同照度计下的输出电压设计制作简易照度计。
2设计原理
2.1 基本理论
硅光电池是一种能将光能直接转换成电能的半导体器件，它实质上是一个大面积的半导体PN结，其工作原理是光生伏特效应。
当光照射在硅光电池的PN结区时，会在半导体中激发出光生电子-空穴对。
PN结两边的光生电子-空穴对在内电场作用下，多数载流子的不能穿越阻挡层，而少数载流子却能穿越阻挡层，结果，P区的光生电子进入N区，N区的光生空穴进入P区，使每个区中的光生电子-空穴对分割开来。
光生电子在N区的集结使N区带负电，光生电子在P区的集结使P区带正电。
P区和N区之间产生光生电动势。
当硅光电池接入负载后，光电流从P区经负载流至NE，负载中就会有功率输出。
利用AT89C51芯片实现控制电路，用ADC0809模数转换器实现模拟信号和数字信号的转换。
当光电池接入负载，将输出的信号通过三极管放大，通过模数转换器ADC0809转换为数字信号，通过单片机控制电路将信号输入LCD显示屏，在显示屏上显示当前的照度值。
2.2 系统框图 系统框图如下：
2.3 程序设计流程图
程序流程图如下：
光电转换前置放大 A/D 模数转换
单片机控制电路
LCD 显示 图1 照度计设计系统框图
开始
初始化
信号输入
A/D 转换
LCD 显示
图2 程序设计流程图
3实现方案
3.1 硬件电路图
3.2原理图说明
3.2.1光电前置放大电路
利用三级管的的放大作用，将带负载的光电池电路输出的电流放大，为了保证信号有更好的线性关系，所以将三极管接成电流转换为电压的形式。
经过测量，电压放大的范围大概为0.2V到2.3V。
3.2.2 AD转换电路
采用ADC0809模数转换芯片和AT89C51单片机，将光电池接收的光信号转换后放大的电压模拟信号转换为数字信号，然后通过单片机的控制电路将数字信号送到LCD 显示屏。
图3 照度计硬件原理图。