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基于嵌入式光照度计的研究

作　者: 王晴
导　师: 王晓曼
学　校: 长春理工大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: 照度计嵌入式ARM VxWorks 触摸屏实验仪器
分类号: TH741
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

人类和所有生物都生活在光的环境中,没有光,生命活动将会停止。由于光的这一重要地位,开发研制光度测量仪是十分有必要的。目前存在的照度计以嵌入式微处理器作为核心控制部件,且用触摸屏控制显示的并不常见。基于此,本文设计了一种以嵌入式ARM处理器为核心且用触摸屏控制显示的照度计。硬件部分主要由带有余弦校正器以及人眼视觉修正滤光片的光电二极管、光电前置放大电路及信号调理电路、模数转换电路、S3C2440嵌入式微处理器、触摸屏控制显示电路组成。软件部分主要由VxWorks实时操作系统、A/D转换模块、触摸屏接口模块、量程判断选择模块等组成。该照度计主要用于实验室的教学实验仪器供实验者使用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第1章绪论  8-12
  1.1 本课题研究的背景和意义  8
  1.2 照度计的发展现状  8-10
    1.2.1 国外照度计的发展历程  8-9
    1.2.2 国内照度测量系统发展现状  9-10
  1.3 照度计未来的发展趋势  10
  1.4 本课题的主要研究内容  10-11
    1.4.1 照度计的硬件设计  10-11
    1.4.2 照度计的软件设计  11
    1.4.3 照度计的综合调试  11
  1.5 本章小结  11-12
第2章嵌入式光照度计理论基础  12-20
  2.1 相关光学量  12
  2.2 光照度测试方法  12-13
    2.2.1 主观测量  12-13
    2.2.2 客观测量  13
  2.3 光电探测器性能修正  13-14
    2.3.1 V(λ)人眼视觉修正  13-14
    2.3.2 余弦修正  14
  2.4 光照度测试结构  14-15
  2.5 该照度计的技术指标  15-16
  2.6 弱信号检测问题  16-19
    2.6.1 光电探测器的噪声分析  16-18
    2.6.2 放大电路的噪声分析  18-19
  2.7 精度分析  19
  2.8 本章小结  19-20
第3章嵌入式光照度计硬件设计  20-29
  3.1 系统总体硬件设计  20
  3.2 光电探测器的选择  20-21
  3.3 信号调理电路设计  21-25
    3.3.1 放大器型号的选择  22-23
    3.3.2 信号的电流电压变换  23-24
    3.3.3 二级放大电路  24-25
    3.3.4 电压跟随电路  25
  3.4 量程转换电路的设计  25-26
  3.5 A/D转换模块  26
  3.6 触摸屏控制显示模块  26
  3.7 通信接口模块  26-27
  3.8 电源模块  27-28
  3.9 底板与核心板的接口  28
  3.10 本章小结  28-29
第4章嵌入式光照度计软件设计  29-37
  4.1 系统软件整体流程的设计  29-30
  4.2 VxWorks实时操作系统介绍  30-31
    4.2.1 嵌入式实时操作系统简介  30
    4.2.2 VxWorks操作系统的基本结构  30-31
    4.2.3 VxWorks操作系统开发流程  31
  4.3 ADC和触摸屏软件驱动设计  31-35
    4.3.1 ADC软件设计  31
    4.3.2 触摸屏控制软件设计  31-35
  4.4 量程选择模块程序设计  35-36
  4.5 本章小结  36-37
第5章系统的整体调试与验证数据  37-42
  5.1 系统硬件电路的测试  37-38
    5.1.1 前置放大器的验证数据  37-38
    5.1.2 A/D转换器调试结果  38
  5.2 系统整体实验  38-39
  5.3 实物成果展示  39-41
  5.4 本章小结  41-42
第6章总结与展望  42-44
  6.1 总结  42-43
  6.2 展望  43-44
参考文献  44-46
作者简介及科研成果  46-47
致谢  47

基于嵌入式光照度计的研究

内容摘要

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