1. 研究目的与意义
1.1背景
光照度其实表示的是阳光摄在我们需要测量物体表面上的且表面积为1的光的照射量、也就是我们常常在公式中见到的lux。它相当于1流明/平方米、单位是1勒克司。其实我们经常讲的光照度主要以烛光测量的。单位烛光以远离我们需要测量物体单位距离所检测的光的照射量。流明系数法虽然能够估算出光照度、但是误差很大、我们一般会选用专业的软件进行专业的计算。
在光辐射测量中,与能量有关的量有两类∶一是物理的,即客观的,叫做辐射度学量,简称为辐射量;另一类是生理的,即主观的,叫做光度学量,简称光度量。前者表示某辐射源客观上发射出的辐射能的大小,后者表示人的视觉系统主观上感受到的那部分辐射能的强度。
2. 研究内容与预期目标
2.1研究内容
一、光照度采集
本实验测量的数据对环境的要求特别高,尤其是我们需要直接在户外进行实验,必须达到高的实验精度,实验的实时性,才能达到实验和使用者的要求,我们在实验中会遇到比较恶劣的天气情况,或者我们测量物体表面不适合进行光照度实验测量,这样就难免会造成实验误差,我们需要尽最大的可能规避实验误差。
3. 研究方法与步骤
3.1研究方法
光照度是模拟量,其需要转换成数字量以便处理和运算。合理的设计前置放大电路,以及对各个模块的程序的编译都对接下来的光照度测量的精度和控制有着很大的影响。按照设计的光照度测系统的原理图,选择相应的器件。最后,通过 AltiumDesigner 软件结合这些器件的大小和特性设计并制作出照度测量系统的 PCB 板并在电路板上焊接,无误后上电调试,对检测的关照度等相关数据进行整理和分析,以便验证本设计的合理性、有效性和实用性。实验研究的是硬件设计,就要满足硬件设计的技术要求,比如根据实验的设计进行布局
在AD软件中,先进行关于毕设的模拟设计,对于各个模块的独立功能都了解清楚,先将其大致拼装完成,然后根据各个模块所需要执行的程序进行单独编码来达到所需功能,然后在将其拼接到一起。最后,根据流程图对整体进行详细编码并通过调试完成最终模型。
在看了任务书里的要求后,对于在AD里面完成原理图绘制可能还不够,需要用到Proteus来进行模拟实验,因为疫情影响,无法购买到实物,因此进行模拟实验就是重中之重。
程序框图:
系统硬件原理框图如下:
模数转换在此次设计中是一个十分重要的部分,一旦模数转换的设计出现错误,那么之后所有数据都会有偏差,甚至与计算得出的相距甚远,其直接关系到测量信号转换为数宇信号是否准确,如果不够准确或者出现误差,将会极大的影响测量精度和测量效果。在传感器将光源光照转为电压后需要通过模数转换来使其在单片机中进行处理。
A/D转换流程图单片机与74LS377,74LS138连线图
3.2研究步骤
1.通过查阅文献学习关于光照均匀度的理论知识
2.通过公式完成对光照均匀度计算的学习
3.完成Altium Designer的模拟仿真实验
4.完成单片机的制作
5.检测实验数据与计算是否一致
4. 参考文献
[1]李令文.高速数据采集分析系统在连铸机振动台的应用[J].甘肃冶金,2019(10):98-102.
[2]刘超.基于STM32的轴承振动测试仪的数据采集系统开发[J].机床与液压,2014(4);127-129.
[3]殷铭.一种振动数据采集装置的设计[D].江苏:苏州工业职业技术学院,2018:72-78.
5. 工作计划
(1)2月19日-3月1日:搜集资料,熟悉大致内容,毕业设方案规划 。
(2)3月2日-3月20日:整理好资料汇总,撰写开题报告。
(3)3月21日-4月30日:完成具体模块,毕设设计初步完成。
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。