引 言
使用单片机和AD7705模／数转化器结合光电检测技能而规划了一种在线激光功率检测体系。该体系特点是原理简略，造价低价，智能操作，便利有用，差错小，精度高。它选用单片机主动收集光功率信号，然后对收集的数据进行处理。因为与单片机结合，完结了检测进程的智能化，因此操作便利。
1 体系组成及原理
规划要求丈量波长规模宽（O．5～10μm），功用安稳，呼应敏捷，工作环境适应性强，这对传感器的挑选，A／D转化器的精度、速度以及单片机都提出了严厉的要求。经计划证明，规划的体系原理见图1所示。
该体系由光电传感器电路、模／数转化电路、单片机操控电路以及显现电路4部分组成。
1．1 信号收集电路规划
体系规划的根底是光电传感器电路。关于传感器的挑选，应考虑勘探波长规模以及功率两个方面，可选用与待测波长相对应的光电传感器。因为要求的波长规模为0．5～10μm，功率规模为0～100 W，所以，一般的光电传感器无法满足要求。
这儿选用一种“抽样检测”的办法，即针对某一特定波长（该设汁中为1．064 μm）的激光器进行丈量，规划出一种通用电路，只需改动传感器类型即可丈量其他波长规模的激光输出功率。选用2DU1系列硅光敏二极管作为勘探器。光敏二极管在遭到光照时，会发生一个与照度成正比的小电流，因此是很好的光电传感器，且具有杰出的线性特性，不只呼应速度快，灵敏度较高，并且噪声低，安稳牢靠。试验韶光电传感器接纳一部分光功率信号，将其丈量成果与精准的激光功率计丈量成果进行比较，得出份额系数，从而使用软件编程得到终究成果。该办法原理简略，丈量便利，造价低价，便利有用，差错小，精度高，可大大下降对传感器的要求。光敏二极管在电路中有必要处于反向偏置，如图2所示。规划中将光敏二极管反偏接至AD7705的通道1，即接到7脚和8脚上，同韶光敏二极管的环极接+5 V电压，偏置电阻为6．5 kΩ。
1．2 模／数转化电路规划
传感器的输出一般是毫伏级的弱小模拟信号，温度特性差，易受搅扰。传统的电路规划办法是在A／D转化之前添加一级或多级高精度的扩大器，这样不光添加了本钱和体系复杂性，并且在监测中也会呈现外部低频（如工频）搅扰和扩大器漂移等问题。该规划中选用AD7705作为模／数转化器，它适应了集成化、高精度、多功用、主动补偿和主动校准的开展要求，集扩大、滤波和A／D转化单元于一体，只需接晶体振荡器、精细基准源和少数去耦电容即可接连进行A／D转化。
AD7705使用∑-△转化技能最高可完结16位无误码传输，能将从传感器接纳到的很弱小的输入信号直接转化成串行数字信号输出，是用于智能体系、微操控器体系和根据DSP体系的抱负产品。AD7705与89S51单片机的接口电路如图3所示。
AD7705选用SPI／QSPI兼容的三线串行接口，大大节省了I／O口。榜首种办法是SCLK接AT89S51的P2口中未用的管脚，数据输入、输出端DIN，DOUT一起接P2口中未用的另一管脚。这种做法的价值是时刻开支较多，不适用于时效性要求较强的体系；本规划选用第二种办法，即监控硬件DRDY引脚的状况，以决议数据寄存器是否被更新，硬件DRDY引脚的输出与通讯寄存器DRDY位同步，DRDY引脚一旦变成低电平，标明数据寄存器数据现已更新，能够读取。DRDY输出引脚接至单片机的INTO可完结中止或许查询办法的监控。SCLK接AT89S51的同步脉冲输出端TXD（P3.1），为传输数据供给时钟。AD7705的数据输入、输出端DIN，DOUT一起接AT89S51的RXD（P3．O），并接一个10 Ω的上拉电阻。在这种衔接办法下，对AD7705数据的读取可按51系列单片机串行口的工作办法0完结。
需求阐明的是在读写操作形式下，AT89S51的数据输出为LSB在前，而AD7705期望MSB在前，所以数据读写之前有必要倒序。
1．3 数据处理与显现电路规划
数据处理操控部分选用AT89S51单片机，这是体系规划的中心。
AT89S51是低功耗、高性能CMOS 8位单片机，既可在线编程（ISP），也可用传统办法编程。与MCS-51产品指令体系彻底兼容，性价比高，可灵敏应用于各种操控范畴。
显现部分该规划选用四位数码管，程序操控扫描办法。其间，PO口作为段选；P1.0～Pl.3作为位选。
