基于ATmega16的數字光功率計設計
4 軟件結構
ATmega16對整個系統(tǒng)進行控制。通過PB4,PB3狀態(tài)控制CD4051的通道選擇;通過SPI口操作AD7705并獲得數據;通過寫命令和寫數據控制1602液晶的顯示。整個系統(tǒng)的軟件流程如圖4所示。
該系統(tǒng)的量程設置有4檔,相鄰的最大電壓值是2倍關系。首先設置最大量程檔,也就是先選擇第一大檔進行數據采樣,如果當采樣值小于128時,就選擇第四檔進一步進行放大、轉換;當采樣值大于128而小于256,就選擇第三檔進行放大、轉換;當采樣值大于256而小于512時,就選擇第二檔進行放大、轉換;當采樣值大于512而小于與1 024時,就選擇第一檔進行放大,轉換。
5 數據分析
通過實驗室標準光功率計對該光功率計進行了校準,為了減小誤差,修正系統(tǒng)的線性度,在數據處理上采用了分段函數法。主要分為3段,在不同的階段采用不同的修正系數。表1是系統(tǒng)數據對照表。表中的標指標準光功率計,測指測試光功率計,單位為mW。由數據可看出,誤差較小,可滿足實驗室的一般實驗需求。
6 結語
提出了一種基于ATmega16的數字光功率計系統(tǒng)實現方案,采用的模/數轉換元件是AD公司的AD7705模數轉換器。文中詳細介紹了自動量程轉換和數據采集系統(tǒng)的功能及具體實現。該光功率計已經用于本專業(yè)的光電實驗教學,作為輔助測量儀器,效果良好。
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