AT89S51是低功耗、高性能CMOS 8位单片机，既可在线编程(ISP)，也可用传统方法编程。与MCS-51产品指令系统完全兼容，性价比高，可灵活应用于各种控制领域。
显示部分该设计采用四位数码管，程序控制扫描方式。其中，PO口作为段选；P1.0～Pl.3作为位选。
2 系统软件设计
2．1 基于Keil Cx51的软件设计思想
程序设计思想是首先上电／复位AD7705，配置AT89S51单片机的串行接口，然后将AD7705的通道1初始化，注意读写数据之前必须调用重新排序子程序绕线电感。查询DRDY引脚，如果为低电平，则读通道数据寄存器，把数据转化为电压值，再调显示子程序，调延时，做电压转换为功率值的数据处理。返回，继续采集数据，查询DRDY，显示，直功率电感到结束。主程序流程图如图4所示。
电感厂家
2．2 AD7705的初始化配置及对寄存器操作子程序
在使用AD7705之前，首先要对所有寄存器进行设置和初始化。系统需确定AD7705芯片的主要参数具体设计：主时钟取FCLK=2.457 6 MHz，输入通道选择单极性，数据更新速率为50 Hz。由于AD7705输入基准电压等于+5 V，输入负端接地，正端最大输入幅度+l_3 V，故增益可以选择4。当参数设置完毕以后，写入设置寄存器位MD1和MDO分别为0和1，完成系统自校准。在设置参数差模电感之前，首先对通信寄存器进行一次写操作，以决定下一个是什么样的寄存器和什么样的操作内容，再进行下一步的参数写入。与初始化以后，单片机就可以从模／数转换器中读数据，读取数据之前必须确定数据寄存器的状态。通过查询DRDY引脚，如果DRDY引脚处于低电平，则数据已经转换完成，可以读取。AD7705的初始化配置及对寄存器操作程序流程图如图5所示。
A／D转换器输出的是16进制数据，需要转换为电压值输出。
V=5．0(data-out／65 536．0)
得到的电压值还得转化为功率显示。通过实验在ND：YAG激光器上测量了不同激励电流下的系统输出电压，并实测了经精密激光功率计LOGO检测到的数据，得出两者之间的线性关系为P=50V。
A／D转换器的子程序如下：
3 系统测试
3．1 测试结果
通过将设计产品与精密激光功率计的实测结果进行比较发现，系统稳定性和精度较高，误差很小。实测结果如表1所示。其中，功率值1为LOGO激光功率计所测值；功率值2为所设计设备的测量值。
3．2 误差分析
在实际应用中由于强电磁场，系统中的闪烁信号干扰或者软件错误会造成接口迷失，一旦接口迷失，数据也无法从中正常读出。因此，在系统软件设计中应当定时复位系统接口。数据读出速率应不超过预设输出寄存器的更新速率。由于AD7705的分辨率太高，而要求的噪声电平又太小，所以必须注意接地和电路布线。
4 结 语
通过以上讨论，介绍了在线激光功率检测系统的设计原理。它利用AT89S51作为测量控制核心，采用C51作为工字电感器编程语言，用以控制AD7705芯片的工作过程，使用光敏二极管作为光电传感器，AD7705内置的数字滤波器可有效抑制工频干扰，而丰富的校准功能可消除偏移、增益以及传感器的漂移误差。经实际测量验证，性能稳定可靠，响应迅速，工作环境适应性强，能实现对激光功率的实时检测。
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