车辆灯具配光性能动态测试方法研究

摘要

在日常生活中，对动态光源配光性能测试的应用起到越来越重要的作用。但对动态光源测试系统的测量精度还有待于提高。
　　本文针对目前动态光源测试研究的不足，提出了一种动态量程调节的测量方法，该方法通过采用动态增益调节与量程区间控制相结合，完成对动态光源的照度测量。该方法首先由光接收器件对光源进行接收并转换为电流信号，通过在运算放大器的基础上进行接线改进将电路连接成I/V转换电路，该电路将模拟电流信号转换成模拟电压信号。不同量程区间的光源对应的电压值不同，此时微处理器会根据电压值的大小控制多路模拟开关给出合适的增益放大倍数，使得转换后的模拟电压信号通过二次放大后输入给微处理器进行模数转换时尽可能的接近满量程，以提高测量精度。经过模数转换处理后的数字信号进行数字滤波后通过显示屏显示。
　　基于51单片机对测试系统进行设计，并在kill环境下进行了软件的调试。实验结果表明，光照度测量在0.01lx-2000lx范围内能够满足该设计对测量精度的要求。测试系统可以实现对动态光源配光性能的测量。

目录

摘要

1 绪论

1．1 选题的目的与意义

1．2 照度测量系统研究的现状以及发展的方向

1．2．1 照度测量系统的研究现状

1．2．2 照度测量系统的发展方向

1．3 本课题研究的主要内容

1．3．1 光照度测量系统硬件部分设计

1．3．2 整体测量系统PCB板的制作

1．3．3 照度测量系统的软件设计

1．3．4 照度测量系统的调试与运行

2 照度测量系统的测量原理

2．1 光度学中的基本量

2．2 照度测量系统的工作原理

2．2．1 照度测量的测量方法

2．2．2 照度计的余弦校正

2．2．3 照度测量系统的定标校正

2．3 光照度测试系统的整体设计

3 光照度测量系统的硬件部分设计

3．1 系统硬件部分的结构设计

3．2 光电转换的实现

3．2．1 差分式光照度测量

3．2．2 光探测器的特性及其基本参数

3．3 光电转换与放大电路的设计

3．3．1 光电传感器探头的设计

3．3．2 前置放大电路的设计

3．4 程控增益调节的设计

3．4．1 设计原理

3．4．2 CD4051简介及程控电路设计

3．5 量程自动转换电路

3．5．1 工作原理

3．5．2 主要元器件简介

3．6 模数转换电路

3．6．1 A／D转换器的介绍

3．6．2 ADC内部寄存器介绍

3．7 STC12C5A60S2单片机简介

3．7．1 STC12C5A60S2芯片简介

3．7．2 STC12C5A60S2与ADC和PC串口通信

3．8 显示模块的设计

3．8．1 JM12864-2的特点

3．8．2 JM12864M-2的引脚

3．8．3 JM12864M-2时序图

3．9 键盘电路的设计

3．10 USB接口芯片CH340

3．11 电源部分的设计

4 光照度测试系统软件结构的设计

4．1 光照度测量系统软件的总体方案

4．2 照度测量系统的软件实现

4．2．1 动态量程调节控制软件的实现

4．2．2 ADC与STC12C5A60S2串口通信的软件实现

4．2．3 STC12C5A60S2与键盘接口程序的实现

4．2．4 静态光源照度测量的实现

4．2．5 动态光源照度测量的实现

4．2．6 标度变换的软件实现

4．2．7 STC12C5A60S2与PC机的串口通信

5 光照度测量系统的调试

5．1 STC12C5A60S2硬件调试

5．2 系统软件调试

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

声明

附录