基于A(yíng)Tmega16的數字光功率計設計

　　4 軟件結構

　　ATmega16對整個(gè)系統進(jìn)行控制。通過(guò)PB4，PB3狀態(tài)控制CD4051的通道選擇;通過(guò)SPI口操作AD7705并獲得數據;通過(guò)寫(xiě)命令和寫(xiě)數據控制1602液晶的顯示。整個(gè)系統的軟件流程如圖4所示。

　　該系統的量程設置有4檔，相鄰的最大電壓值是2倍關(guān)系。首先設置最大量程檔，也就是先選擇第一大檔進(jìn)行數據采樣，如果當采樣值小于128時(shí)，就選擇第四檔進(jìn)一步進(jìn)行放大、轉換;當采樣值大于128而小于256，就選擇第三檔進(jìn)行放大、轉換;當采樣值大于256而小于512時(shí)，就選擇第二檔進(jìn)行放大、轉換;當采樣值大于512而小于與1 024時(shí)，就選擇第一檔進(jìn)行放大，轉換。

　　5 數據分析

　　通過(guò)實(shí)驗室標準光功率計對該光功率計進(jìn)行了校準，為了減小誤差，修正系統的線(xiàn)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(mǎn)足實(shí)驗室的一般實(shí)驗需求。

　　6 結語(yǔ)

　　提出了一種基于ATmega16的數字光功率計系統實(shí)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(dòng)量程轉換和數據采集系統的功能及具體實(shí)現。該光功率計已經(jīng)用于本專(zhuān)業(yè)的光電實(shí)驗教學(xué)，作為輔助測量?jì)x器，效果良好。