STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器,广泛应用于嵌入式系统设计中。在本项目中,我们利用STM32的模拟数字转换器(ADC)功能来测量光敏电阻的阻值,进而计算出环境光强以及电压大小。下面将详细解释这一过程中的关键知识点。 1. STM32 ADC原理: STM32的ADC模块能够将模拟信号转换为数字值,用于处理传感器输出的连续变化数据。它包含多个通道,每个通道可以连接到微控制器的不同外部输入,如光敏电阻。ADC转换过程包括采样、保持、量化和编码等步骤,通过配置STM32的ADC寄存器,我们可以设置转换速率、分辨率、采样时间等参数。 2. 光敏电阻工作原理: 光敏电阻(也称为光敏二极管或光敏电阻器)是一种光电元件,其阻值会随着接收到的光照强度变化而变化。在暗环境中,光敏电阻的电阻较大;当受到光照时,电阻减小。因此,通过测量光敏电阻两端的电压差,我们可以间接获取环境的光强信息。 3. 电路设计: 将光敏电阻与一个已知电阻构成分压电路,光敏电阻的阻值变化会导致分压点的电压变化。这个电压信号被送入STM32的ADC输入通道进行转换。通过ADC读取到的数字值,我们可以推算出光敏电阻的阻值,进而计算光强。 4. 光强计算: 光强I与光敏电阻两端的电压V的关系可以通过欧姆定律和分压公式得出。假设已知电阻R,那么光强I与电压V的关系通常为线性的,即I = k * (V / (R + V)),其中k是光敏电阻的光响应系数。根据实际测量数据,可以对k进行标定。 5. 测量电压: 同样,STM32的ADC也可以用于测量外部电压源。通过选择合适的分压电路,将待测电压引入ADC通道。ADC转换后的数值除以满量程电压(通常为3.3V或5V),即可得到电压的百分比,进一步转换为实际电压值。 6. 程序实现: 在STM32的固件开发中,我们需要配置ADC初始化结构体,包括ADC时钟、采样时间、转换序列等。然后启动ADC转换,并在中断服务程序或轮询模式下读取转换结果。根据计算公式,将ADC值转化为光强和电压值,并可能将数据发送到显示器或者存储起来供后续分析。 7. 实验注意事项: - 确保ADC输入范围与信号电压匹配,避免过压损坏。 - 光照环境的变化可能会影响光敏电阻的性能,因此实验中应保持稳定光源或在黑暗环境中进行。 - 为了提高测量精度,可能需要对ADC进行多次转换并求平均值。 STM32结合光敏电阻可以实现环境光强和电压的精确测量,这一应用在智能家居、自动控制、环境监测等领域具有广泛的应用前景。通过理解上述知识点,开发者可以更好地设计和实现相关的嵌入式系统项目。
2024-12-08 00:48:35 2.9MB stm32
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针对光线在大角度偏转时菲涅耳损耗大、光强均匀性差等问题,提出了基于最优双偏转能量映射和贝塞尔曲线多参数优化的双自由曲面透镜设计算法,并利用该算法设计了基于板上芯片型(COB)发光二极管(LED)的双自由曲面透镜,该透镜可应用于可见光通信系统的光学发射端。以大面积发光面的COB LED作为光源,通过控制自由曲面透镜内外两个表面上的入射光线偏转角的比例关系(即偏转系数),可降低菲涅耳损耗。构建了出光角分别为180°和260°的大角度均匀光强分布的双自由曲面透镜,其光强均匀度分别为0.92和0.90,其光能利用率分别为89.4%和85.9%。将单自由曲面透镜和双自由曲面透镜的光学性能作对比,结果表明,单自由曲面透镜可实现出光角范围为120°~180°、光强均匀度超过0.85以及光能利用率超过85%的光分布,双自由曲面透镜在达到同样的光强均匀度和光能利用率时,可实现出光角范围为100°~260°之间的均匀光强分布。因此,利用双自由曲面透镜能够实现更大范围出光角的均匀光强分布,从而满足可见光通信系统的光学发射端的光分布要求。
2024-08-21 20:17:24 9.86MB 光学设计 可见光通
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利用折射定律,介质膜两侧折射率不同时多光束干涉理论和菲涅耳公式,精确推导了双沃拉斯顿棱镜的光强分束比的具体表达式。以公式为基础,通过Matlab软件数值模拟作图分析光强分束比随入射角、入射波长和结构角的变化关系曲线。结果表明:在棱镜为介质胶合型时,光强分束比随入射角和入射波长的变化很小,光强分束比基本为1;棱镜为空气胶合型时,光强分束比随入射角,结构角和波长的变化很大。两种情况下,光强分束比随各参量的变化基本呈周期性变化。
2024-01-03 22:57:09 3.89MB 光学器件
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针对数字全息再现像质量差的问题,对数字全息再现光强度进行了分析,介绍了光强相减法和中值滤波方法的原理,提出了用中值滤波和光强相减法改善数字全息再现像质量的设想。光强相减法就是对全息图用HRON相减处理消除零级像和背景光。中值滤波处理能有效地减少背景噪声光。实验对比全息图的直接再现像、HRO相减处理后的再现像、光强相减法处理后的再现像和中值滤波与光强相减法共同处理后的再现像,表明本方法有效地提高了再现像质量。
2023-03-07 07:16:33 1.18MB 数字全息 菲涅耳再 HRON相减 中值滤波
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用傅里叶变换的方法,计算夫琅和费正交双缝的衍射光强分布,作了详尽的讨论,求出了光强分布中所包含的全部空问频率、空间周期和干涉条纹的走向。以列表方式归纳在一起,并作了认真的总结。
2023-02-27 00:07:15 283KB 自然科学 论文
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据光的干涉理论,应用MATLAB软件编程,模拟了迈克尔逊干涉实验光强分布图形。通过改变入 射光强、入射波长、介质薄膜厚度、介质折射率和透镜的焦距等参数,观察到干涉条纹的相应变化,这种计 算机仿真方法扩展了等倾干涉问题的研究途径与方法,具有一定的应用价值,尤其对于教学具有直观作用
2023-02-11 19:04:49 896KB 迈克尔逊 光强分布 仿真研究
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BH1750FVI说明书中文翻译 BH1750FVI是一种用于两线式串行总线接口的数字型光强度传感器集成电路。这种集成电路可以根据收集的光线强度数据来调整液晶或者键盘背景灯的亮度。利用它的高分辨率可以探测较大范围的光强度变化。(1lx-65535lx)
2023-02-10 17:59:36 1.2MB 光强传感器 BH1750FVI
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本系统主要用到光敏电阻检测周围环境的光强,通过ADC0832 A/D转换芯片将检测到的信息数据送到单片机STC89S52处理控制并显示,以实现光电检测系统。本系统可以用在检测周围光强的系统中,若配以报警或光强调节外围电路则可以实现对某些对光强特别要求的仪器或物品的保存上,实现人工检测光强和控制光强的作用,以实现保护某些仪器器件或物品以及某些东西的保鲜上。 本系统虽然看起来不复杂,但是通过此系统可以构成很多复杂的检测控制电路,用途广阔,若将此系统加上其他控制和通信电路与PC机或控制站连接,则可以实现自动化控制。
2022-12-27 13:20:27 443KB 光电
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衍射光学光束整形元件设计 目标:在透镜后焦面上实现图形的光强分布 实现: 1、波长、衍射光学元件口径、形状、入射波前、二维目标分布及尺寸等都可自行设定; 2、对相位进行8台阶量化,重新计算; 3、更换输出面的采样间隔,重新计算。
2022-11-01 23:33:18 1KB doe doe设计_衍射 doe(2) end1ek
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仿真高斯在大气湍流中的传输,研究对其光强和相位影响
2022-10-22 12:32:21 1KB 光强 光传输 大气湍流 大气传输
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