纸张白度光电检测传感器设计，单片机C语言编程

纸张白度光电检测传感器可以通过光敏二极管或光电二极管等光电子元件来实现，以下是一个基于光敏二极管的设计方案，同时给出单片机C语言编程的示例代码。

硬件设计：

1. 光敏二极管：选择波长响应范围在400nm~700nm之间的光敏二极管，以确保对白度值的检测灵敏度和准确性。

2. 滤光片：在光敏二极管前面放置一块滤光片，以滤除光线中的杂波和干扰信号，提高检测结果的准确性。

3. 放大电路：使用运放等放大电路将光敏二极管输出的微弱电信号放大到合适的电压范围内，以方便单片机的采集和处理。

4. 单片机：使用单片机作为控制核心，通过AD转换模块对光敏二极管输出的电压信号进行采集和处理，最终计算出白度值。

示例代码：

以下是一个基于STM32单片机的示例代码，通过ADC采集光敏二极管输出的电压信号，并计算出对应的白度值。注意，以下示例代码仅供参考，具体的实现方式需要根据具体的硬件平台和传感器特性进行调整。

#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>
#include <math.h>

// 定义AD采样通道
#define ADC_CHANNEL 0

// 定义AD采样次数
#define ADC_SAMPLE_TIMES 10

// 定义AD采样间隔时间(ms)
#define ADC_SAMPLE_INTERVAL 10

// 定义参考电压
#define V_REF 3.3

// 计算平均值
float get_average(float *data, int length) {
    float sum = 0.0;
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        sum += data[i];
    }
    return sum / length;
}

// 计算标准差
float get_standard_deviation(float *data, int length, float average) {
    float sum = 0.0;
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        sum += pow(data[i] - average, 2);
    }
    return sqrt(sum / length);
}

// 计算白度值
float get_whiteness(float voltage) {
    // TODO: 根据具体的测量方法进行计算
    return 0.0;
}

int main() {
    float data[ADC_SAMPLE_TIMES];
    float voltage, average, deviation, whiteness;
    
    // 初始化ADC模块
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
    ADC_ResetCalibration(ADC1);
    while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
    ADC_StartCalibration(ADC1);
    while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
    
    // 初始化GPIO模块
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    while (1) {
        // 进行AD采样
        for (int i = 0; i < ADC_SAMPLE_TIMES; i++) {
            ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
            while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));
            data[i] = (float)ADC_GetConversionValue(ADC1) * V_REF / 4096.0;
            delay_ms(ADC_SAMPLE_INTERVAL);
        }
        
        // 计算平均值和标准差
        average = get_average(data, ADC_SAMPLE_TIMES);
        deviation = get_standard_deviation(data, ADC_SAMPLE_TIMES, average);
        
        // 判断采样结果是否有效
        if (deviation > 0.01) {
            // 计算白度值
            whiteness = get_whiteness(average);
            
            // 输出结果
            printf("Whiteness: %.2f\n", whiteness);
        }
        
        // 等待下一次采样
        delay_ms(500);
    }
    
    return 0;
}