基于ATmega16的数字光功率计设计

4 软件结构
ATmega16对整个系统进行控制。通过PB4，PB3状态控制CD4051的通道选择；通过SPI口操作AD7705并获得数据；通过写命令和写数据控制1602液晶的显示。整个系统的软件流程如图4所示。
该系统的量程设置有4档，相邻的最大电压值是2倍关系。首先设置最大量程档，也就是先选择第一大档进行数据采样，如果当采样值小于128时，就选择第四档进一步进行放大、转换；当采样值大于128而小于256，就选择第三档进行放大、转换；当采样值大于256而小于512时，就选择第二档进行放大、转换；当采样值大于512而小于与1 024时，就选择第一档进行放大，转换。

5 数据分析
通过实验室标准光功率计对该光功率计进行了校准，为了减小误差，修正系统的线性度，在数据处理上采用了分段函数法。主要分为3段，在不同的阶段采用不同的修正系数。表1是系统数据对照表。表中的标指标准光功率计，测指测试光功率计，单位为mW。由数据可看出，误差较小，可满足实验室的一般实验需求。

6 结语
提出了一种基于ATmega16的数字光功率计系统实现方案，采用的模／数转换元件是AD公司的AD7705模数转换器。文中详细介绍了自动量程转换和数据采集系统的功能及具体实现。该光功率计已经用于本专业的光电实验教学，作为辅助测量仪器，效果良好。