一种便携的实时嵌入式光照强度测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种便携的实时嵌入式光照强度测试装置，属于实时嵌入式技术领域。
【背景技术】
[0002]为了表明物体被照明的程度，人们引进了照度的物理量，照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明(Lm)数，也叫做勒克斯(Lux):lLux=lLm/m2。上式中，Lm是光通量的单位，其定义是纯钼在恪化温度(约1770°C )时，其1/60平方米的表面面积于I球面度的立体角内所辐射的光量。一般情况:夏日阳光下为100000LUX ;阴天室外为lOOOOLux ;室内日光灯为10Lux ;距60W台灯60cm桌面为300Lux ;电视台演播室为100Lux ;黄昏室内为1Lux ;夜间路灯为0.1Lux ；烛光(20cm远处)10?15Luxo
[0003]我国是个农业大国，而影响农作物生长好坏最主要因素就是阳光，而这一般没有一个定量，不利于在农作物方面的科学研宄，如果能够对不同农作物进行定量的分析，则可在大棚技术中更好的利用光源来进行定量的照射，让农作物长的更好。
[0004]如今光污染问题已经日益严重，对人类的生产生活造成了威胁，国际上一般将光污染分成3类，即白亮污染，人工白昼和彩光污染。专家研宄发现，长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，视力急剧下降，容易诱发白内障，还使人头昏心烦，甚至发生失眠，食欲下降，情绪低落，身体乏力等类似神经衰弱的症状。光污染对人眼的角膜和虹膜造成伤害，引起视疲劳和视力下降。我国高中生近视率达60%以上的主要原因，并非用眼习惯所致，而是视觉环境受到污染。因此在工业，医学，农业及家居领域需要一种能帮住人们了解身边的光强并且做出光强级别的评定。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是:本实用新型提供一种便携的实时嵌入式光照强度测试装置，解决了在工业，农业，医学以及家居中对光线强度需要进行测量的问题，它能帮住人们了解身边的光强并且做出光强级别的评定，为在上述领域提供实际有利的数据。
[0006]本实用新型技术方案是:一种便携的实时嵌入式光照强度测试装置，包括电源开关按钮1、光电传感器2、内置电源安装外壳3、塑料外壳4、LED液晶显示屏5、内部电路；内部电路包括光电传感器电路6、采样放大电路7、A/D模数转换器8、内置电池9、单片机模块10、液晶显示电路11 ;所述内置电池9分别与光电传感器电路6、采样放大电路7、Α/D模数转换器8、单片机模块10、液晶显示电路11相连；光电传感器电路6与采样放大电路7相连，Α/D模数转换器8分别与采样放大电路7和单片机模块10相连，液晶显示电路11连接到单片机模块10上；电源开关按钮1、光电传感器2、LED液晶显示屏5安装在塑料外壳4外面，内部电路均内置于塑料外壳4中；塑料外壳4的外部的电源开关按钮I分别与内部的内置电池9和光电传感器电路6连接，光电传感器2连接上塑料外壳4内部的光电传感器电路6，LED液晶显示屏5与塑料外壳4内部的液晶显示电路11相连接。
[0007]所述光电传感器电路6包括内置电池9、电阻Rl、电源开关按钮1、光电传感器2 ;所述内置电池9的阳极与电阻Rl的一脚连接，电阻Rl的另一脚与电源开关按钮I的一端连接，电源开关按钮I的另一端与光电传感器2的阳极相连，光电传感器2的阴极与内置电池9的阴极相连，在光电传感器2的阳极引出电压VCC，在光电传感器2的阴极引出电压VDD。
[0008]所述采样放大电路7包括定值为10kQ的电阻1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8，定值为10nF的电容C1、C2、C3、C4、C5，以及三个运算放大器U1、U2、U3 ;所述运算放大器Ul的IN+脚连接光电传感器电路6的V+，运算放大器Ul的IN-脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接到运算放大器Ul的OUT端，运算放大器Ul的4脚和电容Cl的一端并联到VCC，电容Cl另一端接地，运算放大器Ul的8脚连接到运算放大器U2的8脚；运算放大器U2的IN+连接到光电传感器电路6的V-，运算放大器U2的IN-连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接到运算放大器U2的OUT端，电阻R3的两端分别连接运算放大器Ul和运算放大器U2的IN-端，运算放大器U2的4脚分别连接光电传感器电路6的VCC和电容C5的一端，C5的另一端接地，运算放大器U2的8脚分别连接光电传感器电路6的VDD和电容C3的一端，C3的另一端接地；所述的运算放大器Ul的OUT端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接运算放大器U3的IN-端和电阻R5的一端，R5的另一端连接到放大器U3的OUT端；所述的运算放大器U2的OUT端连接电阻R6的一端，电阻R6另一端分别连接运算放大器U3的IN+端和电阻R7的一端，电阻R7的另一端接地；所述的运算放大器U3的4脚分别连接光电传感器电路6的VCC和电容的一端C4，电容的另一端C4的另一端接地，运算放大器U3的8脚分别连接光电传感器电路6的VDD和电容的一端C2，电容C2的另一端接地；所述的运算放大器U3的OUT端连接到Α/D模数转换器8。
[0009]所述液晶显示电路11包括单片机模块10，型号为MAX7219的LED显示驱动芯片、电阻R9、容值为0.WF的电容C6、LED液晶显示屏；所述的单片机模块10的Pl.0、Pl.1分别接MAX7219的串行数据输入端DIN和时钟信号CLK，Pl.2作为LOAD信号；所述的型号为MAX7219的LED显示驱动芯片的V+端接光电传感器电路6的VCC，MAX7219的LED显示驱动芯片的IEST端连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接到光电传感器电路6的VCC，电容C6的一端接光电传感器电路6的VCC，另一端接地；所述的型号为MAX7219的LED显示驱动芯片的SEGA?SEGG和DP分别连接LED液晶显示屏的七段驱动器线和小数点线，供给显示器源电流；BIG0?BIG7分别连接LED液晶显示屏8位数字驱动线，输出位选信号，从每位LED共阴极吸入电流，电阻R9根据不同的LED液晶显示屏选值，范围在7ΚΩ?60ΚΩ之间，所述单片机模块10可以采用89C2051。
[0010]本实用新型的工作原理是:当要使用本装置进行测量时，先将内置电源外壳3打开，按要求正负极放入4节5号电池构成内置电池9，并且内置电源外壳3用螺母固定好。将光电传感器2对准光源，按下电源开关按钮I给整个装置供电。按下电源开关按钮I后，在光照条件下光电传感器2根据它的伏安特性，整个光电传感器电路6导通产生相应的电流，因此电阻Rl两端产生电压V+、V-, V+和V-经过采样放大电路7的采样和放大后送到Α/D模数转换器8，通过Α/D模数转换器8将模拟信号V+和V-转换为相应的电压数字信号Vo经Α/D模数转换器8转换后的电压数字信号V送到单片机模块10，单片机模块10经过处理经Α/D模数转换器8转换后的电压数字信号V，此单片机模块转换电压数字信号V转换成相应的光照强度数值属于自动化领域常规控制技术，通过P1.0,PL LPl.2分别传到LED显示驱动芯片MAX7219的DIN、CLL、LOAD，LED显示驱动芯片MAX7219通过电路驱动LED液晶显示屏显示所测的光照电强度数值。
[0011]当测试完成后，仅需要将按上电源开关按钮1，整个装置停止工作。
[0012]本实用新型的有益效果是:本实用新型结构简单，操作简单，成本低廉，能够为能帮住人们了解身边的光强并且做出光强级别的评定，为在上述领域提供实际有利的数据，适应于众多领域的实时光照强度测试。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的机构框图；
[0014]图2为本实用新型的外观视图；
[0015]图3为本实用新型的光电传感器电路原理图；<