基于stm32单片机的紫外线探测仪设计

紫外线探测仪是一种用于检测紫外线辐射的仪器。它广泛应用于许多领域，如医学、环境监测、化学分析等。本文将介绍基于stm32单片机的紫外线探测仪的设计过程。

一、硬件设计

1.紫外线传感器

紫外线传感器是紫外线探测仪的核心部件，它能够将光能转化为电信号输出。常用的紫外线传感器有光电二极管、硅光电池、石英玻璃光管等。本设计采用的是硅光电池，其特点是灵敏度高，响应速度快，成本低廉。

2.滤光片

由于紫外线的波长范围广，为了提高紫外线传感器的选择性，需要在光路中加入一个滤光片，以滤除不需要的波长。常用的滤光片有钴玻璃、石英玻璃等。本设计采用的是石英玻璃滤光片。

3.放大电路

为了提高紫外线传感器的信号输出，需要设计一个放大电路。本设计采用的是运算放大器放大电路，其具有放大倍数高、精度高等优点。

4.显示电路

为了方便用户观察测量结果，需要设计一个显示电路。本设计采用的是128×64点阵液晶显示屏，能够显示测量结果和一些基本参数。

二、软件设计

1.系统框图

本系统的软件框图如下所示：


2.程序流程

主程序流程如下所示：

while(1)
{
  ReadSensor();   //读取传感器数据
  Calculate();    //计算紫外线强度
  Display();      //显示测量结果
}

3.关键代码

读取传感器数据的代码如下所示：

u16 ReadSensor(void)
{
  u16 adc_value;
  
  ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);  //使能ADC1
  ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5);  //配置ADC通道0
  ADC_SoftwareStartConv(ADC1);  //开始转换
  while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));  //等待转换完成
  adc_value = ADC_GetConversionValue(ADC1);  //读取转换结果
  
  return adc_value;
}

计算紫外线强度的代码如下所示：

float Calculate(void)
{
  float uv_value;
  u16 adc_value = ReadSensor();
  
  uv_value = (float)adc_value / 4096 * 3.3 / 0.1;  //计算紫外线强度
  
  return uv_value;
}

显示测量结果的代码如下所示：

void Display(float uv_value)
{
  char buf[16];
  
  LCD_Clear();  //清屏
  sprintf(buf, "UV Value: %.2f", uv_value);  //格式化字符串
  LCD_ShowString(0, 0, buf);  //显示字符串
}

三、总结

本设计基于stm32单片机实现了紫外线探测仪的设计，具有测量精度高、响应速度快、成本低廉等优点。在实际应用中，还可以进一步优化设计，提高系统的可靠性和稳定性。