新型光功率计研制（硬件）
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一、选题的依据
光功率计适用于光通信工程的光功率测量，光传输测量，是一种在高新技术领域中测试光功率、光衰减量必不可少的最常用的测量仪表。随着我国光纤应用技术的迅速发展，光功率计的需求量与日俱增。
目前，随着光纤通信技术的飞速发展，光纤测试设备也同步发展起来，光纤通信本身对于传输光的监测与测量显得尤为重要。在光纤系统中，测量光功率是最基本的。光功率计是在光纤系统施工和维护中检测系统的功率、衰减、损耗等技术指标的常用仪器。非常像电子学中的万用表，在光纤测量中，光功率计是重负荷常用表，光纤技术人员应该人手一个。通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接损耗、检验连续性，并帮助评估光纤链路传输质量。若与其他仪器配合使用，则可以对光纤的其他各种主要参数进行测量，如单模光纤的模场直径等等，可以说在光纤的各项测试中都要用到它。正因为光功率计的用途广泛，所以除了作检测计量用的精度较高的光功率计外，还有供光纤工程现场测试和维护用的便携式光功率计，就像小型数字式万用表一样，这种光功率计已经成为光纤传输系统维护用的必不可少工具。在光纤自动监测系统中，正是利用光功率计测的结果来判断光纤的好坏等参数的，实现实时监测的。因此光功率计有着重要的作用。本章主要阐述了光功率计的硬件电路设计及软件设计。
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题
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本文主要考虑了以下几个方面：实现键盘选择光波波长并自动进行光谱响应校正；根据待测光信号的强弱自动进行量程转换，使仪器能够满足从1 mW～1 nW的光功率测量的要求；数据的自动采集与处理，并将测量结果用显示部分来显示等。光功率计的电路设计主要包括光电转换、模拟信号处理、模数转换、单片机数据处理、程控量程变换器、键盘控制以及光功率液晶显示等部分。微光信号入射到光电探测器PIN上之后，通过光电转换将光功率转换为相应的光电流，经I-V转换、功率放大及去噪处理后，也就是模拟信号处理以后，由A/D转换为相应大小的数字信号，经单片机处理后将结果根据要求分别送寄存器和LCD显示器。其间，键盘可对单片机进行控制，同时单片机对A/D的输出信号自动判别，控制程控量程变换器来选择不同的放大增益，以选择合适的量程，实现自动换档，得到合适的电压值，该电压值送入A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，以便单片机进行处理
三、主要研究方案（拟采用的研究方法、准备工作情况及主要措施）
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1.确定单片机芯片、显示器和传感器的选择。
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2.将单片机，放大电路、数码显示电路等有机地结合在一起，研制成一种功能先进、实用、成本低廉的新型光功率计。
3.通过编写程序完成软件的设计。
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四、主要参考文献：
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[1] 刘德营，张志霞，李志伟.单片机原理及接口技术.北京: 中国水利水电出版社，2006.1～54,90～121
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[2] 潘新民，王燕芳.微型计算机控制技术.北京：电子工业出版社，2003.71～99，360～364
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[3] 宋浩，田丰.单片机原理及应用。北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2005.1～39，134～179
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[4] 薛栋梁.MCS-51/151/251单片机原理与应用（一）.北京：中国水利水电出版社，2001，111～112，125～126
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[5] 薛栋梁.MCS-51/151/251单片机原理与应用（二）.北京：中国水利水电出版社，2001，1～5，254～261
[6] 赵继文,何玉彬.传感器与应用电路设计.北京：科学出版社，2002，54～63
[7] 方佩敏.新编传感器原理•应用•电路详解.北京：电子工业出版社，1994，112～117，132～136
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[8] 何立民.单片机应用系统设计.北京：北京航空航天大学出版社，2002，97～104,149～156
[9] 姜德谭，范茂军等.新编电子电路大全.北京：计量出版社.1985. 90～121
[10] 丁元杰.单片微机原理及应用.北京：机械工业出版社，2003，40～77
[11] 何立民.单片机应用技术选编⑤.北京：北京航空航天大学出版社.1997.10
[12] 李广第.单片机基础.北京：北京航空航天大学，1999.90～148
五、时间进度：
第一阶段：1.7 ~1.16日,选题
第二阶段：1.17~2.17日，查阅相关资料
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第三阶段：2.18~3.8 日，设定总体的设计方案
第四阶段：3.9 ~4.10日，硬件电路和软件的设计
第五阶段：4.11~4.20日，完成论文初稿
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第六阶段：4.21~4.30日，完成论文定稿
六、指导教师意见
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指导教师（签名）：______________
年 月 日
七、教研室审查意见
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教研室主任（签名）：__________________
年 月 日