基于ATmega16的數(shù)字光功率計設(shè)計

4 軟件結(jié)構(gòu)
ATmega16對整個系統(tǒng)進(jìn)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(shù)據(jù)；通過寫命令和寫數(shù)據(jù)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(shè)置有4檔，相鄰的最大電壓值是2倍關(guān)系。首先設(shè)置最大量程檔，也就是先選擇第一大檔進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，如果當(dāng)采樣值小于128時，就選擇第四檔進(jìn)一步進(jìn)行放大、轉(zhuǎn)換；當(dāng)采樣值大于128而小于256，就選擇第三檔進(jìn)行放大、轉(zhuǎn)換；當(dāng)采樣值大于256而小于512時，就選擇第二檔進(jìn)行放大、轉(zhuǎn)換；當(dāng)采樣值大于512而小于與1 024時，就選擇第一檔進(jìn)行放大，轉(zhuǎn)換。

5 數(shù)據(jù)分析
通過實驗室標(biāo)準(zhǔn)光功率計對該光功率計進(jìn)行了校準(zhǔn)，為了減小誤差，修正系統(tǒng)的線性度，在數(shù)據(jù)處理上采用了分段函數(shù)法。主要分為3段，在不同的階段采用不同的修正系數(shù)。表1是系統(tǒng)數(shù)據(jù)對照表。表中的標(biāo)指標(biāo)準(zhǔn)光功率計，測指測試光功率計，單位為mW。由數(shù)據(jù)可看出，誤差較小，可滿足實驗室的一般實驗需求。

6 結(jié)語
提出了一種基于ATmega16的數(shù)字光功率計系統(tǒng)實現(xiàn)方案，采用的模／數(shù)轉(zhuǎn)換元件是AD公司的AD7705模數(shù)轉(zhuǎn)換器。文中詳細(xì)介紹了自動量程轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能及具體實現(xiàn)。該光功率計已經(jīng)用于本專業(yè)的光電實驗教學(xué)，作為輔助測量儀器，效果良好。