（2）GND：接地；
图1-1便携式光照强度检测仪的应用范围
1.2国内外研究发展现状
在国内的研究中，光强度检测用感光元素，产生一个电压信号，然后放大并由模拟到数字转换成数字的能力。该A/D转换器生成一个变量引入到一个微处理器平信号，其中，信号电平进行比较参考信号，以便与预定的相关的职权收集信号“读”的样本。利用光的强度取样，以确定样本的条件，产生了不同程度的转换，相应的数字信号沿线的A/D转换器，以确定已知的光强度测量设备光的强度。现以光照强度对雨生红球藻叶绿素相对含量及细胞密度的影响为例，在其他条件不变的情况下，用相同光照强度照射雨生红球藻，在前3天，光照强度对雨生红球藻叶绿素相对含量的影响均差异不显著。从第4天开始光照强度对雨生红球藻叶绿素相对含量的影响差异显著。与接种时相比，培养结束时，藻液叶绿素的含量有不同程度的增加。
光照对居室环境的影响，以人的睡眠为例。现代的医学研究表明，视觉系统不仅仅传递给大脑光的信号，并且能把外界光环境的信息传递给大脑的松果体。引起松果体产生褪黑激素进入血液、脑脊液、细胞内外液中，从而控制了人的睡眠水平的高低。光强的变化是外界环境中影响褪黑色素合成的最主要的因素。其中，褪黑素分泌与黑暗期的长短成正比。因此，光暗周期通过对褪黑素合成昼夜节律性地影响进而调整机体的内在生物节律。在夜间光照能够抑制褪黑素的合成，同时，光照波长和强度均对褪黑素合成产生不同的影响，从而影响了人的睡眠质量[5]。
2.2系统的任务和功能
设计一个便携式光照强度测试的系统，对当前环境的光照强度能够检测，通过语音播报工作模式、时间和适宜的光强范围；TFT彩屏显示检测的光强，进行比较得出当前环境下的光强是否偏高、适宜还是偏低；通过按键调整时间、控制语音播报内容。
2.3系统总体结构设计
如图2-1所示为光照强度检测系统设计总体框图，本系统通过光强传感器采集光照，输送给主控单片机。主控单片机通过内部的运行，完成以下的步骤：将采集信息反馈给光强传感器；驱动实时时钟模块工作并接收时钟模块反馈的信号；驱动语音模块播报当前光照强度和时间；驱动彩屏模块显示当前光照强度和时间。
图3-1电源模块
3.2单片机
STC89C52RC系列单片机是高速/低功耗/抗干扰的新一代8051单片机，与传统8051单片机指令代码完全兼容,速度却是前者的8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换(250K/S)。
各引脚功能简单介绍如下：
（1）VCC：供电电压；
本课题主要是研究一个能自动检测和显示光照强度并能语音播报的便携式光照强度检测仪。核心单片机是STC89C52RC，是主要的控制端，通过接收外部信号并对信号作出处理，来控制各个模块。结合单片机最小系统和光敏二极管设计一个基于单片机的便携式光照强度检测系统。实现单片机最小系统及光敏网络的设计。编写单片机的程序，将获得的电信号转换成光照强度单位下的数值，并用数码管显示。
1.3.2章节安排
本文共分为5章，各章节安排如下：
第1章绪论。介绍了本课题的背影及研究意义，并介绍了光照强度测试仪的应用范围。给出了光照强度检测仪的研究现状，并概述了本文的主要研究内容。
第2章系统总体设计方案。介绍了光照对蔬菜种植等的影响，并给出了系统的技术要求和整体设计框图。
第3章系统的硬件电路设计。详述了光照强度检测仪各模块的结构和工作原理，阐述了各模块的相互关系和作用。
关键词：单片机STC89C52RC；TSL2561光强传感器；WTV020语音模块
Design of the Portable Light Intensity Detector System
Abstract:With the development of modern life and production, the light intensity is required more and more stricter, so that the portable light intensity detector has the widespread application prospect.Portable light intensity detector system is taken thesingle chip microcomputer (SCM)STC89C52RC as the core, including the smallest SCM system, power module, clock module, serial communication module, WTV020 module, voice light sensor module, power module, display module.The whole system work is realized by mainly the conversion of light intensity with SCM. The experimental tests show that the whole function of the portable light intensity detector system is basically realized and is displayed the current light and voice broadcast the light intensity.
在AMS1117上微调把基准电压调整到1%的误差内，而且相应调整限制电流，减少由于稳压器和电源电路超载而造成的压力。
三端口可调节或固定输出电压。
1.5V，1.8V，2.5V，2.85V，3.3V和5.0V输出电流1A工作压差低至1V线荷载调节：0.2% Max。负载调节：0.4% Max。可选SOT-223,TO-252和SO-8封装。电源模块如下图3-1所示。
图2-1系统总体设计图
3系统硬件电路设计
3.1电源模块
电子电路与电子设备都需要有一个稳定的直流电源提供能量，而且对于我们通常所接触的控制器而言，一般都是利用电网提供的交流电源，经过整流、滤波、稳压后，滤去其不稳定的脉动、干扰成分，提供一个稳定的直流电压，来使电子电路与电子设备保持正常的工作。本模块主要采用AMS1117稳压器。AMS1117系列稳压器有多种固定电压版与可调版，设计用于提供1A输出电流且工作压差可低至1V。在最大输出电流时，保证AMS1117器件的压差最大不超过1.3V，并随负载电流的减小而逐渐降低。
本科生毕业论文（或设计）
（申请学士学位）
论文题目便携式光照强度检测仪系统的设计
作者姓名赵志强
专业名称自动化
指导教师刘立
2013年6月
学生：（签字）
学号：2009210399
答辩日光照强度检测仪系统的设计
摘要:随着现代生活和生产对光照强度的要求越来越严格，因而便携式光照强度检测仪具有广泛的应用前景。便携式光照强度检测仪系统是以单片机STC89C52RC和光强传感器为技术核心，由单片机最小系统、电源模块、时钟模块、串行通信模块、WTV020语音模块、光强传感器模块、电源模块、显示模块组成。主要通过单片机对光强的转换来实现整个系统的工作。实验测试表明，基本上实现了便携式光照强度检测仪系统的整体功能，可显示当前光照并语音播报当前光照强度。
在国外的研究中，欧洲专利申请由R-Flip等人于8月7日提出，公开了一种方法和分析物的测定仪器。A光源是为了一个样本及一个探测器所发出的光的收集。光照强度的排放水平是用来确定样本的条件。由于该应用程序显示，所发出的光被转换成模拟信号，然后放大并转换成一个数字信号通过一个A/D转换成数字输出，被介绍到微处理器。第4766083题为：为生物凝集光度测定法等。8月23日，1988年，公开了一种测量生物样品凝集反应系统测试使用的凝集实验检测样本散射光激光束源和探测器1光度法和器具。由光敏元件收集的光线是从模拟信号转换为数字信号处理前[4]。
研究光照强度对动物养殖的作用，以家兔的繁殖为例来探究光照对繁殖的影响。法国国家农业科学院的实验表明，兔舍光照时间为每天13～15小时，光照强度每平方米不低于5瓦，有利于繁殖中的母兔正常的生育。而公兔对光照时间要求不高，一般为11～13小时，如果超过17个小时，则会导致公兔睾丸重量的减轻和精子数亮的减少，从而影响生育能力。又据资料显示，在20～24℃和全暗的条件下，每平方米补充2瓦光照1小时，母兔虽然有一定的繁殖能力，但受胎率却很低，一次配种的受胎成功率只有30%左右；如果将光照增加到每平方米15瓦和光照12小时，则一次配种受胎成功率可达50%左右。在相同光照下连续照射16小时，母兔的受胎率则可达65%～70%，仔兔成活率也得到可明显的提高。因而，增加光照强度和光照时间可明显提高母兔的受胎成功率和仔兔的成活率。光照强度对家兔繁殖的影响与营养有着协同作用。研究结果发现，在短日照的冬季（日光照时间10～12小时），母兔将长期处于乏情期，而正常发情的母兔低于20%.当增加光照时间达到14～16小时后，母兔的发情率能够增加到60%左右。在增加光照强度的同时增加营养，特别是补充维生素A和维生素E，并使它们分别达到10000毫克/千克和50毫克/千克，母兔的发情率将能达到90%左右。
Key words:SCM; STC89C52RC; Sensor TSL2561 Light Intensity; WTV020 Voice Module
1.1课题的选题背景及意义
随着改革开放的不断深化和城镇化的不断发展，越来越多的人移居到城市生活，而这需要足够的食物作为支撑。同时随着工业化的不断发展，人们对自身的健康越来越关注，对居室的环境要求也越来越高。而携带方便，能够及时准确的显示并播报的光照强度检测仪的产生是人们的迫切需求。
第4章系统软件流程图。给出了该系统的工作流程。
第5章实物的展示及性能测试。介绍了系统的各个实物部分，并对不同环境下光强的数值进行分析和整理。
2系统总体方案设计
2.1光照强度对蔬菜种植、动物养殖、居室环境的影响
光合作用是生物化学反应，在较低的光照强度下，光合速率增加显著；当光量子通量密度达到500umol/m2·s后，光合速率上升缓慢并逐渐达到光饱和点。同时研究还发现，当光强达到800umol/m2·s以后，光合速率虽有增加，但增加量较少，基本在10％左右，一般机器难以测出。然而在到达单叶的饱和点以后，增加光强，植株群体的光合速率仍然缓慢增加。在冬春季保护地栽培中，光照强度本来就弱，加上覆盖物，光照变的更加不足。试验结果表明，冬春季温室的光照远远不及夏季的40％，光照的时间也短得多，光照量严重不足，导致植株生长缓慢，产量明显低于夏季。在弱光处理后的植株，即使给予充足光照，在相当长的一段时间内光合速率也难以恢复到正常水平。因而，只有给以充足的光照量，植株才能健康成长，获得高产。