基于STC89C516 單片機的數(shù)字光功率計設(shè)計
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4 單片機控制系統(tǒng)
STC 89C 51RC ／ RD+ 系列單片機是宏晶科技推出的新一代超強抗干擾／高速／低功耗單片機，指令代碼完全兼容于傳統(tǒng) 8051 單片機，它有 12 時鐘／機器周期和 6 時鐘／機器周期可供任意選擇， STC 89C 51RC ／ RD+ 的最新 D 版本芯片內(nèi)部集成有 MAX810 專用復(fù)位電路和通用 I ／ O 口 (32 ／ 36 個 ) ，復(fù)位后的 P1 ／ P2 ／ P3 ／ P4 是準雙向口／弱上拉 ( 普通 8051 傳統(tǒng) I ／ O 口 ) ， P0 口是開漏輸出，其作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，而作為 I ／ O 口用時，則需加上拉電阻。由于其內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路 (D 版本才有 ) ，因此，外部晶體在 20 MHz 以下時，可省去外部復(fù)位電路。該單片機共有 3 個 16 位定時器／計數(shù)器，其中定時器 0 還可以當(dāng)成 2 個 8 位定時器使用。其單片機電路如圖 3 所示。
功能鍵是人機交互式處理系統(tǒng)中不可缺少的一部分，此設(shè)計采用了電源開關(guān)控制鍵、波長選擇控制鍵、功率顯示控制鍵、功率分貝顯示鍵等四個鍵。
其中，電源開關(guān)鍵的功能是在開通時提供 +5V 直流電壓，同時給單片機一個復(fù)位操作；
波長選擇鍵 ( 按鍵 1) 的功能是進行 1310 nm 與 1550 nm 的波段選擇。默認為 1310 nm ，按一下該鍵，可進行兩波段切換；
功率顯示控制鍵 ( 按鍵 2) 的作用是進行顯示屏到功率顯示的切換；
功率分貝顯示鍵 ( 按鍵 3) 的作用是在顯示屏到分貝形式顯示功率之間進行切換。
5 調(diào)試設(shè)計
產(chǎn)品調(diào)試直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。軟件調(diào)試需要用到 uVision 軟件， Keil C51 是美國 KeilSoftware 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。與匯編相比， C 語言在功能、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性等方面具有明顯的優(yōu)勢，而且易學(xué)易用。此外， Keil C51 軟件還提供有豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，且全 Windows 界面。 Keil C51 生成的目標代碼效率非常高，多數(shù)語句生成的匯編代碼都很緊湊，很容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 uVision 在編譯過程中，能很好的檢測出程序的錯誤與警告，并能直觀提示是哪一行程序出了問題，故可方便地對程序進行檢測與驗證。 uVision 采用 BL51 作連接器，因為 BL51 兼容 L51 ，所以，一切能在 Dos 下工作的 project 都可以到 uVision 中進行連接調(diào)試。 uVision 采用 dScope for windows 作調(diào)試器，該調(diào)試器支持 MON51 及系統(tǒng)模擬兩種方式，而且功能較 for DOS 要強大好用，調(diào)試功能也很強大。
在系統(tǒng)硬件調(diào)試中，可利用 51 系列仿真器 F51-64K 進行硬件仿真， uVision 也對 51 系列仿真器進行了說明與介紹。同時， uVision 還可與 F51-64K 進行聯(lián)合仿真，它可以根據(jù)仿真步驟進行實際操作，并利用參考光功率計進行調(diào)試，以便此設(shè)計程序在語法沒有錯誤的基礎(chǔ)上能夠正確測量光纖功率。表 1 所列是 1550 nm 時的測量結(jié)果。該測量結(jié)果與實際結(jié)果基本相同，光電流和功率的關(guān)系與設(shè)計初期所測量的數(shù)據(jù)相符。
結(jié)束語
光通信技術(shù)的飛速發(fā)展以及光纜與光纖的大量應(yīng)用，促使了智能化測試儀器在實驗室教學(xué)和工程應(yīng)用中的飛速發(fā)展。本文從基礎(chǔ)的光電轉(zhuǎn)換技術(shù)人手，通過微處理器對信息數(shù)據(jù)進行處理，并根據(jù)需要進行判斷，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試運行，給出了這種數(shù)字光功率計的設(shè)計方法。該光功率計具有成本低、維護簡單、誤差小等諸多優(yōu)點，可滿足高校實驗室的教學(xué)和光通信施工部門的施工檢測與維護需求，具有廣闊的市場應(yīng)用前景和參考價值。
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