紅外測溫系統(tǒng)設(shè)計

1、基于 ATMEGA88的紅外測溫儀作品采用 ATMEL公司的 ATMGEA88 作為 MCU，部有 8K FLASH，1kram 。工作在部8M RC振蕩下，耗電僅為 2MA 左右。采用 RISC指令集的 AVR 核心，運(yùn)算速度大大超過傳統(tǒng)的 51 單片機(jī)。部帶有 3 個定時器， 8 路 10 位 AD（模數(shù)轉(zhuǎn)換器） ,串口，硬件 SPI，方便使用。大批量采購價格目前由于炒貨的原因漲價到 12RMB。（具體問題可以搜索下， 網(wǎng)上吹捧得很多）推薦你看一下中文的 PDF，到處都有下載的。采用這塊芯片主要來說就有一點(diǎn)，比 51 先進(jìn)，功耗低，帶 AD，而且外部不需要加晶振。使用一塊 LCD5110

2、手機(jī)屏作為顯示設(shè)備，可以顯示輸出電壓以及當(dāng)前狀態(tài)。液晶屏參數(shù)為 72*48 ，點(diǎn)陣式，使用一個驅(qū)動庫作為支持，方便開發(fā)，工作在 3.3V 電壓下。耗電極低，小于 1MA ，背光耗電為 20MA 。使用一片 LDO（低壓差線性穩(wěn)壓源）作為系統(tǒng)電源， LM1117-3.3V ，輸出電壓為 3.3V，最大電流 500MA以下為單片機(jī)的復(fù)位電路和燒錄程序用的接口使用 OTP-538U紅外傳感器，該傳感器是一種紅外線感應(yīng)型的溫度探測器。主要工作原理是利用紅外線的波長在硅片上產(chǎn)生相應(yīng)的電壓， 根據(jù)檢測到的電壓不同來檢測不同的溫度。 由于只要是發(fā)熱的光源就會輻射紅外線， 所以可以對溫度進(jìn)行非接觸式的檢測。

3、傳感器由一個熱敏電阻和傳感器部分組成。傳感器部分根據(jù)外部的溫度產(chǎn)生相應(yīng)的電壓，而熱敏電阻根據(jù)外部溫度不同， 電阻值產(chǎn)生變化， 由此來補(bǔ)充因為外界環(huán)境對傳感器的影響， 因此可以做到比較高的精度。價格為 RMB40 每顆，以下是接口電路下表是溫度與電壓輸出的比例下表是熱敏電阻的變化比率由于這兩個值變化很難算。 。應(yīng)用電路上都是 4 個電阻做的，而且沒有電壓偏移和溫度的關(guān)系。所以我直接舍棄了溫度補(bǔ)償。 。這個圖的電阻值我完全計算不出來。淚流滿面。采用 TI 公司的儀表放大器INA114，采用儀表放大器最大的好處是增加了輸入阻抗，而且放大倍數(shù)比較好調(diào)整， 高 CMRR，而且噪聲極低， 最關(guān)鍵的是， 輸

4、入失調(diào)電壓小。 價格為 RMB32。以下是儀放的基本參數(shù)LOW OFFSET VOLTAGE: 50V maxLOW DRIFT: 0.25V/ C maxLOW INPUT BIAS CURRENT: 2nA maxHIGH COMMON-MODE REJECTION:115dB minINPUT OVER-VOLTAGE PROTECTION:40VWIDE SUPPLY RANGE:2.25 to18VLOW QUIESCENT CURRENT: 3mA max當(dāng) R5=100 時，放大倍數(shù)為500 倍。 G=50K/R5。運(yùn)放為雙電源運(yùn)放，所以提供了雙電源。放大后的電壓大概為75MV（

5、 26 度）,145MV（ 37 度）。由于沒有準(zhǔn)確校準(zhǔn)，所以必定有偏差。采用美信公司的反相電荷泵芯片MAX889T 作為負(fù)向電源的輸出。最大輸出電流為200MA ，可以滿足運(yùn)放的需求，留有足夠的余量。電荷泵工作在2M 開關(guān)頻率下， 只需要 1UF 的電容就可以工作。不需要外加電感，最大工作電壓為5.5V ，漏電流為20MA 。 RMB20 一個。軟件流程圖系統(tǒng)初始化屏幕初始化采集運(yùn)放放大后的輸入電壓計算當(dāng)前溫度更新溫度顯示程序帶注釋#include <mega88.h>#include "lcd5110.h"#include <delay.h>fl

6、oat wendu;/ 定義 float 型的函數(shù)保存溫度，方便計算小數(shù)#define FIRST_ADC_INPUT 5#define LAST_ADC_INPUT 5unsigned int adc_dataLAST_ADC_INPUT-FIRST_ADC_INPUT+1; #define ADC_VREF_TYPE 0xC0/AD 初始化，時鐘62.5K,部 1.1V 基準(zhǔn)，采用自動掃描模式，掃描通道AD 通道 5/ ADC interrupt service routine/ with auto input scanninginterrupt ADC_INT void adc_isr(

7、void)static unsigned char input_index=0;/ Read the AD conversion result adc_datainput_index=ADCW;/ Select next ADC inputif (+input_index > (LAST_ADC_INPUT-FIRST_ADC_INPUT)input_index=0;ADMUX=(FIRST_ADC_INPUT | (ADC_VREF_TYPE & 0xff)+input_index;/ Delay needed for the stabilization of the ADC

8、input voltage delay_us(10);/ Start the AD conversionADCSRA|=0x40;/ Declare your global variables herevoid main(void)/ 系統(tǒng)初始化/ Declare your local variables here/ Crystal Oscillator division factor: 1 #pragma optsize-CLKPR=0x80;CLKPR=0x00;#ifdef _OPTIMIZE_SIZE_ #pragma optsize+ #endif/ Input/Output Por

9、ts initialization/ Port B initialization/ Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In/ State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTB=0x00;DDRB=0xff;/ Port C initialization/ Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In/ Sta

10、te6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00;DDRC=0x00;/ Port D initialization/ Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In/ State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0x00;DDRD=0x00;/ Timer/Counter 0 initializa

11、tion/ Clock source: System Clock/ Clock value: Timer 0 Stopped/ Mode: Normal top=FFh/ OC0A output: Disconnected/ OC0B output: DisconnectedTCCR0A=0x00;TCCR0B=0x00;TCNT0=0x00;OCR0A=0x00;OCR0B=0x00;/ Timer/Counter 1 initialization/ Clock source: System Clock/ Clock value: Timer1 Stopped/ Mode: Normal t

12、op=FFFFh/ OC1A output: Discon./ OC1B output: Discon./ Noise Canceler: Off/ Input Capture on Falling Edge/ Timer1 Overflow Interrupt: Off/ Input Capture Interrupt: Off/ Compare A Match Interrupt: Off/ Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00;TCCR1B=0x00;TCNT1H=0x00;TCNT1L=0x00;ICR1H=0x00;ICR1L=0x00

13、;OCR1AH=0x00;OCR1AL=0x00;OCR1BH=0x00;OCR1BL=0x00;/ Timer/Counter 2 initialization/ Clock source: System Clock/ Clock value: Timer2 Stopped/ Mode: Normal top=FFh/ OC2A output: Disconnected/ OC2B output: Disconnected ASSR=0x00;TCCR2A=0x00;TCCR2B=0x00;TCNT2=0x00;OCR2A=0x00;OCR2B=0x00;/ External Interru

14、pt(s) initialization/ INT0: Off/ INT1: Off/ Interrupt on any change on pins PCINT0-7: Off/ Interrupt on any change on pins PCINT8-14: Off/ Interrupt on any change on pins PCINT16-23: Off EICRA=0x00;EIMSK=0x00;PCICR=0x00;/ Timer/Counter 0 Interrupt(s) initialization/ Timer/Counter 1 Interrupt(s) init

15、ialization TIMSK1=0x00;/ Timer/Counter 2 Interrupt(s) initialization TIMSK2=0x00;/ Analog Comparator initialization/ Analog Comparator: Off/ Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80;ADCSRB=0x00;/ ADC initialization/ ADC Clock frequency: 1000.000 kHz/ ADC Voltage Reference: I

16、nt., cap. on AREF/ ADC Auto Trigger Source: Free Running/ Digital input buffers on ADC0: On, ADC1: On, ADC2: On, ADC3: On/ ADC4: On, ADC5: OnDIDR0=0x00;ADMUX=FIRST_ADC_INPUT | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);ADCSRA=0xEF;ADCSRB&=0xF8;LCD_init();/ 液晶初始化PORTB.5=1;/ 打開背光/ Global enable interrupts #asm("sei")while (1)/LCD_write_6_8string(0,0,"");/ LCD_write_number(24,0,adc_data0);wendu=adc_data0;/ 采集電壓wendu=wendu/ 6+12;/ 計算溫度LCD_write_6_8str