采用单片机和BH1750的光照度计的设计开题报告

全文总字数：2004字

1. 研究目的与意义

照度与人们的生活有着密切的关系。充足的光照，可防止人们免遭意外事故的发生。反之，过暗的光线可引起人体疲劳的程度远远超过眼睛的本身。因此，不适或较差的照明条件是造成事故和疲劳的主要原因之一。现有统计资料表明，在所有职业劳动的事故中约有30%是直接或间接因光线不足所造成的。对体育场（馆）的光照要求是非常严格的，光照过强或过暗都会影响比赛的效果。

随着我国经济不断发展，人民生活水平不断提高，各种各样的照明质量也有了显著地提升。光照度计已成为光度测量的一个重要部分，如逆反光材料、发光材料等的光度测量，一些物体的反光特性，可以用亮度计进行非接触测量。各种汽车、摩托车等前照灯，各种照明灯具的光通墩的测量，热辐射体的红色比,荧光粉的相对亮度的测量都离不开光度测量仪器。还有，教室照明关系到孩子的视力，隧道和道路照明关系到行车安全，体育场的照明情况测量等等，可以说，光度测量与人们的生活密切联系着。

由于照度测量的原理比较简单，所以照度测量是目前最流行的光度测量形式。照度计是光度测量仪的一种,目前主要广泛应用于科研、生产、军工、电子、轻纺、影视、建筑、交通以及医疗保健和卫生防疫等专业领域。随着人类居住环境和生活水平的提高，"绿色照明工程"越来越被人们所关注，现在照度计正在走入人们的生活。目前，照度计分为常用指针式和专用的数显式，常用的指针式需手动的进行量程换档，操作麻烦且测量精度不高，专用数显式的测量精度很高，但测量范围有限，功能太多且成本偏高。随着计算机技术、电子技术和通信技术的迅猛发展，尤其是集成芯片和电路的问世，功能日趋完善，成本不断降低，使得各种智能化仪器应用越来越多，以单片机为核心的照度计，具有智能化、操作方便、硬件电路简单的特点：所以设计低成本，应用范围广的照度计是非常必要。

2. 国内外研究现状分析

人类自从发明了电灯电灯发明，国外就率先进行了光照度计的研究，一些发达国家，更是发明生产出了一些光照度检测技术与测量仪器。在1727年期间，光度量的相关概念被法国科学家鲍吉尔首次提出。而后，兰伯特创立了光度学体制，选定了一种特定的光焰灯的光照度作为基准，同时确定了许多不同概念之间的相互联系。在十八世纪七十年代，人们幵始采用拍（凝固态）表面作为光强的基准，而这正是钻点黑体的原型。在1920年以前，人们视光照度为最为容易测量、比较的特性，因此，在这段时间内，本生光度计得到了广泛的应用，即通过目视法进行测量。目视光度计正是典型的本生光度测量仪，它利用人眼在受到光的刺激时能够准确评定不同光源的强度是否相等的这一特性研制而成。直到1962年，光度学成功的完成了从目视法向光电法的过渡。目前，国内市场的光照度测量仪器主要是由美国、日本、德国生产的。以美、日、德为首的发达国家非常重视对科研仪器的创新研制，他们有一项新的科研战略，即幵发和研制先进的科学仪器。也正是这些国家的不断推进，使得光照度计的研究不断发展。

在我国，工业化起步较晚，再加上电子技术发展不成熟，起初的光照度计等设备都是花钱从国外引进，这样不仅消耗了人力物力，而且浪费财力。近年来，随着工业水平和基础工业的快速发展，再加上微电子和电子技术的兴起，我国的光照度计发展迅猛，开始慢慢走向自主研发应用的地步。

国内光照的测量技术正在快速的发展着，整个产业整体运营态势良好，新产品不断出台，国际竞争力也有所加强，以下几家企业比较有代表性：深圳汉谱光彩科技有限公司于2011 年推出了色温照度计 hp-l100，采用光电积分的原理，准备快速实现了单点及最多 30 个测量点的光电参数的准确快速测量；2012 年 10 月又推出升级版的 hp-l500 采用光谱分光的原理，提高了测试精度，缩短了测试相应时间。浙江三色也推出了 cs2200 便携智能照度计和pr201 便携无线照度计，用于实现多点无线测量。

3. 研究的基本内容与计划

以单片机at89s51为核心部件控制系统，结合最新型数字型光敏传感器bh1710以及轻便的lcd1602液晶显示器，设计一种光照度计。设计电路，安装调试，撰写论文。

3月10~3月31日：硬件系统的搭建，包括电路图（用proteus进行仿真），购买元件，焊接电路。

4月1日~4月10日：软件系统的搭建（用keil进行编程）。

4. 研究创新点

设计出的成品具备中英文两种显示，方便查看。体积小方便携带，可在任何场合进行光照度测量，可保证环境处于相对的光照卫生标准。

创新方面预测进行光照度超标报警装置。