基于太阳能电池的智能紫外线检测系统设计(附件)【字数:9172】
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2国内外研究背景 1
1.3课题概述 2
1.4论文结构安排 2
第二章 设计要求与方案 3
2.1设计要求 3
2.2系统的总体结构框架 3
2.3系统设计方案 3
第三章 系统硬件电路设计 5
3.1MCU模块 5
3.1.1时钟和复位电路 6
3.2紫外线传感器采集电路 7
3.3太阳能供电系统 8
3.4报警系统 9
3.5液晶显示系统 9
第四章 软件系统设计 10
4.1软件设计原则及编程思路 10
4.1.1软件开发环境 10
4.2 系统软件的要求 10
4.3 程序的设计 10
4.3.1主控MCU 10
4.3.2传感器模块 11
4.3.3显示模块 12
第五章 系统的调试及测试 14
5.1系统的硬件检测与测试 14
5.2系统的软件调试 14
5.3系统的综合调试 15
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
附录A:电路图 20 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072$
附录B:实物与调试图 21
附录C:部分核心程序清单 22
第一章 绪论
1.1课题研究背景
紫外线是一种电磁波,它的辐射量大约占太阳辐射能量的10%,波长范围为10纳米至400纳米,不能被人们的肉眼所看见。紫外线位于X射线和可见光之间,人们经常利用它波长短、能量大、频率高的特点进行杀菌、化学催化等工作。为了研究和应用的便利,科学家们根据波长把紫外辐射分为长波紫外线UVA(400nm320nm)、中波紫外线UVB(320nm280nm)和短波紫外线UVC(280nm190nm)三个波段。不同的紫外线波长对人体皮肤的伤害程度是不同的。UVA占15%左右,它可以穿透人们皮肤的真皮层,使皮肤晒得黝黑,同时会引起胶原蛋白和脂质受损,导致皮肤的光老化,甚至会引起皮肤癌。UVB占85%左右,它可以到达人们皮肤的真皮层,使皮肤被晒伤,引起皮肤出现脱皮、红斑等现象。因为UVC在通过臭氧层时已经被吸收,不能够到达地面,所以不会对人们的皮肤产生伤害。适量的紫外线可以杀菌消毒、促进骨骼发育、对血色有益,甚至可以治疗某些皮肤疾病。紫外线的照射会直接影响人体体内的维生素D的含量,没有紫外线的照射,就没有足够的维生素D。但是,过量的紫外线进入人的体内会对人们造成伤害。例如,会使皮肤老化产生皱纹、出现斑点,会使皮肤造成炎症,还有可能会得皮肤癌。同时,过量的紫外线会使我们的免疫系统功能变差,对遗传系统造成深层次的伤害,很多疾病的发病几率会提高;当紫外线在中枢神经系统作用时,会导致人们出现头晕、头痛、体温升高等毛病。过量的紫外线作用于眼部,会引起结膜炎、角膜炎,称为光照性眼炎。因此,检测紫外线辐射强度对保护人们的身体健康有重要意义。
太阳能电池又可以称为“光电池”或者“太阳能芯片”,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。太阳能电池是通过光化学效应或者光电效应直接把光能转化成电能的装置。
1.2国内外研究背景
目前,国内所研发的LS126C多探头紫外线强度检测仪可以测试UVA、UVB、UVC等各种波段,产品性能稳定,精度符合国家标准,产品覆盖面广,可以应用到各种行业。但是,国外的检测仪采用高光效芯片,并由专业的封装工厂生产,技术工艺先进,出光率高,更加高效节能,辐射强度更高,寿命更长。同时,制作光源的成本也更低。
1.3课题概述
当前,紫外线强度的检测引起越来越多人的关注。人们对紫外线产生的危害以及它的利用价值都有了更加深刻的了解和认识。所以,对紫外线强度进行实时并且能够便携的测量非常有必要。然而,市场上的大部分紫外线强度检测仪不仅价格高昂,而且也不能便携的实时检测。紫外线的检测技术在大部分发达国家已经相当成熟了,但是在我国还处于起步的阶段,而且绝大部分数据资源被气象部门所掌握,所以,公众并不能在第一时间得知关于紫外线的信息。而且在一些地段检测到的关于紫外线强度的数据具有很大的局限性,特别是在有很多高楼大厦的城市中,或者是在地形错综复杂的旅游景点里甚至不具有参考和利用的价值,远不能满足人们的需求。随着环境的不断恶化以及对臭氧层的破坏,使得紫外线对人们的人身安全和身体健康有了更大的威胁。由此可见,随时随地了解紫外线指数显得异常重要。所以,设计一款低能耗且便捷的紫外线检测仪会给人们的生活带来极大的便利。
1.4论文结构安排
本课题主要是设计一个基于太阳能电池的紫外线检测系统。本论文一共分为5章,主要章节内容如下:
第一章首先提及了课题研究的背景,然后介绍了国内外研究背景,最后对课题进行了简单的概述。
原文链接:http://www.jxszl.com/dzxx/dzkxyjs/448521.html
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