基于ATmega16的數字光功率計設計

4 軟件結構
ATmega16對整個系統進行控制。通過PB4，PB3狀態控制CD4051的通道選擇；通過SPI口操作AD7705并獲得數據；通過寫命令和寫數據控制1602液晶的顯示。整個系統的軟件流程如圖4所示。
該系統的量程設置有4檔，相鄰的最大電壓值是2倍關系。首先設置最大量程檔，也就是先選擇第一大檔進行數據采樣，如果當采樣值小于128時，就選擇第四檔進一步進行放大、轉換；當采樣值大于128而小于256，就選擇第三檔進行放大、轉換；當采樣值大于256而小于512時，就選擇第二檔進行放大、轉換；當采樣值大于512而小于與1 024時，就選擇第一檔進行放大，轉換。

5 數據分析
通過實驗室標準光功率計對該光功率計進行了校準，為了減小誤差，修正系統的線性度，在數據處理上采用了分段函數法。主要分為3段，在不同的階段采用不同的修正系數。表1是系統數據對照表。表中的標指標準光功率計，測指測試光功率計，單位為mW。由數據可看出，誤差較小，可滿足實驗室的一般實驗需求。

6 結語
提出了一種基于ATmega16的數字光功率計系統實現方案，采用的模／數轉換元件是AD公司的AD7705模數轉換器。文中詳細介紹了自動量程轉換和數據采集系統的功能及具體實現。該光功率計已經用于本專業的光電實驗教學，作為輔助測量儀器，效果良好。