非接觸體溫測(cè)量?jī)x

1、第一章 緒論體溫計(jì)的發(fā)展隨著2003年非典的襲擊，在我國(guó)迅速誕生了一支專(zhuān)門(mén)抗擊非典的醫(yī)療儀器隊(duì) 伍，特別是在紅外體溫檢測(cè)儀的研發(fā)方面取得了突出的成就。國(guó)家相關(guān)部門(mén)也在重 點(diǎn)強(qiáng)調(diào)非接觸式體溫計(jì)的研發(fā)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，新材料、新工藝的運(yùn)用，各式各樣的體溫計(jì)陸續(xù)出現(xiàn)，探 測(cè)方式不斷改進(jìn)。國(guó)內(nèi)外體溫計(jì)的發(fā)展大致分為三個(gè)階段。第一階段是常見(jiàn)的玻璃 水銀體溫計(jì)；第二階段是電子體溫計(jì)；如今應(yīng)用最為廣泛的是非接觸式紅外體溫 計(jì)。水銀體溫計(jì)雖然價(jià)格便宜但是有諸多弊端：首先，水銀體溫計(jì)遇熱或安置不 當(dāng)，體溫計(jì)容易破裂。其次，人體接觸水銀后會(huì)中毒，中毒癥狀是惡心、頭痛、腹 瀉、脫發(fā)等，嚴(yán)重者會(huì)造成血液凝固。因?yàn)?/p>

2、水銀有劇毒，一旦它污染了水源或食 物，可以對(duì)人的腎臟、肺等造成極大的傷害，水銀也能加速人神經(jīng)系統(tǒng)退變。最 后，采用水銀體溫計(jì)測(cè)溫需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間(5min10min),使用不便。電子體溫計(jì)是采用熱敏電阻測(cè)量溫度的，電子體溫計(jì)能快速準(zhǔn)確地測(cè)量人體 溫度，與傳統(tǒng)的水銀玻璃體溫計(jì)相比，具有讀數(shù)方便、測(cè)量精度高、能記憶并有蜂 鳴提示的優(yōu)點(diǎn)，尤其是電子體溫計(jì)不含水銀，對(duì)人體及周?chē)h(huán)境無(wú)害，特別適合于 家庭、醫(yī)院等場(chǎng)合使用。但采用電子體溫計(jì)測(cè)溫也需要較長(zhǎng)的時(shí)間，同樣使用不 便。非接觸式紅外體溫計(jì)是根據(jù)黑體輻射原理通過(guò)測(cè)量人體輻射的紅外線而測(cè)量 溫度的。它用的紅外傳感器只是吸收人體輻射的紅外線而不向人體發(fā)射

3、任何射線， 它采用的是被動(dòng)式且非接觸式的測(cè)量方式，因此紅外體溫計(jì)不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生輻射傷 害且價(jià)格低，體積小，實(shí)現(xiàn)了體溫的快速準(zhǔn)確測(cè)量，具有穩(wěn)定性好，精度高，測(cè)量 安全，使用方便等特點(diǎn)1 o非接觸式人體體溫測(cè)試儀的設(shè)計(jì)技術(shù)目前已經(jīng)達(dá)到成熟，本文詳細(xì)的介紹在 國(guó)內(nèi)外已有技術(shù)的基礎(chǔ)上，此設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的全過(guò)程。此設(shè)計(jì)涉及單片機(jī)，傳感器等諸 多方面的知識(shí)，主攻方向在于溫度的采集和處理，達(dá)到體溫能夠準(zhǔn)確顯示的預(yù)期效 果。單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī) 的蹤跡。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專(zhuān)用設(shè)備 的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可

4、分如下幾個(gè)范疇：智能儀器儀表上的應(yīng)用工業(yè)控制中的應(yīng)用家用電器中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用各種大型電器中的模塊化應(yīng)用止匕外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分 廣泛的用途2。傳感器的重要作用信息技術(shù)已成為當(dāng)今全球性的戰(zhàn)略技術(shù)，作為各種信息的感知、采集、轉(zhuǎn) 換、傳輸和處理的功能器件一一傳感器，已經(jīng)成為各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是自動(dòng)檢 測(cè)，自動(dòng)控制系統(tǒng)中不可缺少的核心部件。傳感器技術(shù)正深刻影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó) 防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。傳感器是信息采集系統(tǒng)的首要部件，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化測(cè)量和自動(dòng)控制的主要環(huán) 節(jié)，是信息的源頭，又是信息社會(huì)賴(lài)以存在和發(fā)展的物質(zhì)與技

5、術(shù)基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，傳感 器技術(shù)與信息技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)并列成為支撐整個(gè)現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱?？梢?設(shè)想，如果沒(méi)有高度保真和性能可靠的傳感器，沒(méi)有先進(jìn)的傳感器技術(shù)，那么信息 的準(zhǔn)確獲取就成為一句空話。信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)就成了無(wú)源之水。目前，從宇 宙探索，海洋開(kāi)發(fā)，環(huán)境保護(hù)，災(zāi)情預(yù)報(bào)到包括生命科學(xué)在內(nèi)的每一項(xiàng)現(xiàn)代科學(xué)技 術(shù)的研究以及人們的日常生活等，幾乎無(wú)一不與傳感器和傳感器技術(shù)緊密聯(lián)系著。 可見(jiàn)，應(yīng)用，研究和開(kāi)發(fā)傳感器技術(shù)是信息時(shí)代的必然要求。因此，可以毫不夸張 的說(shuō)：沒(méi)有傳感器及其技術(shù)將沒(méi)有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展 3 o設(shè)計(jì)的目的與意義生理參數(shù)是人體最重要、最基本的生命指標(biāo)，對(duì)危重病人進(jìn)行生命指

6、標(biāo)參數(shù)的監(jiān)測(cè)是醫(yī)務(wù)工作者及時(shí)了解病情狀況的重要手段之一，它有利于對(duì)有生命危 險(xiǎn)的傷病員進(jìn)行及時(shí)有效的治療和搶救處理，完善病人的醫(yī)療護(hù)理以及研究人體對(duì) 環(huán)境變化的反應(yīng)都有著重要的意義。其中體溫是人體最基本的生理參數(shù)，對(duì)于日常護(hù)理和病情檢測(cè)都是非常重要 的。有許多疾病都能通過(guò)體溫的變化來(lái)預(yù)測(cè)，所以體溫計(jì)在醫(yī)療領(lǐng)域中占有十分重 要的地位。人體體溫測(cè)試儀應(yīng)用范圍不僅僅局限于醫(yī)學(xué)，在消防上消防員在撲火的 同時(shí)也要對(duì)自己的體溫做到了解，如果體溫過(guò)高或者心率過(guò)快就要及時(shí)撤離，以免 發(fā)生危險(xiǎn)；軍事上用于部隊(duì)訓(xùn)練，必須實(shí)施隨時(shí)監(jiān)測(cè)，體溫使訓(xùn)練能夠在良好的體 征下進(jìn)行，提高效果。因此，在許多領(lǐng)域都需要這種測(cè)試儀對(duì)

7、人體體溫進(jìn)行精確測(cè) 試。此設(shè)計(jì)的目的是在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)完成一個(gè)涉及MCS-5俾片機(jī)多種資源應(yīng)用，并具有綜合功能的小目標(biāo)板的設(shè)計(jì)與編程應(yīng)用，并在進(jìn)行相關(guān)課程設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)上進(jìn)行的一次綜合設(shè)計(jì)。通過(guò)查閱資料，接口設(shè)計(jì)，程序設(shè)計(jì)，安裝調(diào)試，整理資料等環(huán)節(jié)，從而掌握工程設(shè)計(jì)方法和組織實(shí)踐的基本技能，熟悉開(kāi)展科學(xué)實(shí)踐 的程序和辦法，為今后從事生產(chǎn)技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)，學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過(guò) 的知識(shí)，并能不斷接受新的知識(shí)，大膽發(fā)明創(chuàng)造的設(shè)計(jì)理念。因此研制一套可應(yīng)用于個(gè)人家庭、方便攜帶、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量速度快、實(shí)時(shí) 性好的人體體溫測(cè)試儀尤為重要。人們可以足不出戶，在家中可隨時(shí)對(duì)自己生理指 標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，監(jiān)測(cè)

8、自己的身體狀況，做到提前預(yù)防，提高生命質(zhì)量。第二章設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)任務(wù)我們根據(jù)紅外線測(cè)溫儀的原理，通過(guò)關(guān)鍵器件的選擇以及溫度補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)調(diào) 節(jié)來(lái)提高紅外線測(cè)溫儀的精確度，設(shè)計(jì)了一種紅外線測(cè)溫電路，用于對(duì)人體溫度的 快速測(cè)量。我們要設(shè)計(jì)的紅外體溫計(jì)其測(cè)量范圍是35c42c ,且精度為土 0.1C。在該設(shè)計(jì)中，以AT89S52單片機(jī)為主體，配有高精度放大器和 8位ADG測(cè) 量信用數(shù)碼管進(jìn)行溫度顯示。設(shè)計(jì)思想外測(cè)溫儀是利用紅外傳感器對(duì)被測(cè)目標(biāo)時(shí)的熱輻射進(jìn)行采集，通過(guò)轉(zhuǎn)換電路 將紅外傳感器采集到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，冉將電信號(hào)通過(guò)放大電路，A/D轉(zhuǎn)換等單元電路處理后送到單片機(jī)中，最后單片機(jī)將帶有數(shù)據(jù)信息的電

9、信號(hào)進(jìn)行分析處 理，將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成與之相對(duì)應(yīng)大小的溫度值顯示輸出。其中要解決的問(wèn)題有：體 溫信號(hào)的非接觸測(cè)量、微弱電壓信號(hào)的放大、傳感器的環(huán)境溫度補(bǔ)償?shù)?。其中體溫 測(cè)量選用紅外熱釋傳感器ZTP135S-R OP07進(jìn)行電壓放大、ADC0809s行模數(shù)轉(zhuǎn) 換、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)處理等功能都用 AT89S52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)串行顯示器接口芯 片HD7279,同時(shí)驅(qū)動(dòng)共陰極LE躁碼管進(jìn)行顯示。硬件設(shè)計(jì)思想在一個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中應(yīng)選擇合適型號(hào)的單片機(jī)后，進(jìn)行系統(tǒng)所需的擴(kuò)展 和配置。按照系統(tǒng)功能要求進(jìn)行擴(kuò)展和配置外圍設(shè)備。要設(shè)計(jì)合適的接口電路，系 統(tǒng)的擴(kuò)展和配置應(yīng)遵循以下原則：1盡可能選擇典型電路，并符合單

10、片機(jī)常規(guī)用法。為硬件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模 塊化打下良好的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)選取的是 AT89S52單片機(jī)。2系統(tǒng)擴(kuò)展與外圍設(shè)備的配置水平應(yīng)充分滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能要求，并留有 適當(dāng)余地，以便二次開(kāi)發(fā)。3系統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。4可靠性及干擾設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)必不可少的一部分。5單片機(jī)外圍電路較多時(shí)，應(yīng)考慮其驅(qū)動(dòng)能力。驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)，系統(tǒng)工作 不可靠，可通過(guò)增設(shè)線驅(qū)動(dòng)器增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力或減少芯片功耗來(lái)降低總線負(fù)載。6工藝設(shè)計(jì)必須考慮安裝、調(diào)試、維護(hù)的方便。7本次設(shè)計(jì)首先選擇設(shè)計(jì)所需 AT89S52K片，根據(jù)實(shí)際要求利用Protel軟件 繪制課題的原理圖和PCB圖，并根據(jù)繪制的原理圖和 PCB圖接線及

11、焊接電路板，外 圍設(shè)備電路簡(jiǎn)單，干擾較小。2.2.2軟件設(shè)計(jì)思想單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中軟件的設(shè)計(jì)在很大程度上決定了系統(tǒng)的功能。軟件的資源 細(xì)分為系統(tǒng)理解部分、軟件機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分和程序設(shè)計(jì)部分。1系統(tǒng)理解是指在開(kāi)始設(shè)計(jì)軟件前，熟悉硬件留給軟件的接口地址，I/O 口方式，確定存儲(chǔ)空間的分配，應(yīng)用系統(tǒng)面板控制開(kāi)關(guān)、按鍵、顯示的設(shè)置等。2軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要結(jié)合單片機(jī)所完成的功能確定相應(yīng)的模塊程序，比如一般 子程序、中斷功能子程序的確定。確定模塊程序運(yùn)行的先后順序，繪制程序整體流 程圖。3程序設(shè)計(jì)和其他軟件程序設(shè)計(jì)一樣，首先要建立數(shù)學(xué)模型，選定數(shù)學(xué)算 法，繪制具體程序流程圖，做好程序接口說(shuō)明。然后選取編程語(yǔ)言(匯編

12、語(yǔ)言或m) 0本次課題的軟件設(shè)計(jì)采用的是模塊化設(shè)計(jì)，使用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序，結(jié)構(gòu)清 晰簡(jiǎn)捷。2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所用元器件此次設(shè)計(jì)所需的傳感器、主要芯片如下所示： 傳感器：紅外熱釋傳感器ZTP135S-R(2)主機(jī)：ATMEL 89S52(3) A/D 轉(zhuǎn)換： ADC0809顯示器：數(shù)碼管顯示器LED 鍵盤(pán)/顯示芯片：HD72792.3.2總體方案設(shè)計(jì)此系統(tǒng)是通過(guò)紅外熱釋傳感器 ZTP135S-浮集人體體溫并以電壓信號(hào)的形式 輸出并進(jìn)行放大，然后將模擬電壓信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，經(jīng)單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的非線性處理及分析，通過(guò)顯示芯片HD727,區(qū)動(dòng)數(shù)碼管即完成一次體溫的測(cè)量，從而可進(jìn)行循

13、環(huán)溫度采集。整體框圖如圖2.1所示第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案3.1AT89S52單片機(jī)簡(jiǎn)介AT89S52是一種低功耗、高性能 CMOS位微控制器，具有8K的系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī) 編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash ,使得AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash , 256字節(jié)RAM 32位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù) 據(jù)指針，三

14、個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工用行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件 可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU亭止工作，允許RAM定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、 中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RA岫容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工 作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止4 oAT89S52單片機(jī)的主要特點(diǎn)是:與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容;8k 可反復(fù)擦寫(xiě)（1000 次）Flash ROM;全靜態(tài)操作：0Hz33Hz;三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；32個(gè)可編程I/O 口線；3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；8個(gè)中斷源；全雙工UART串行通道；低功耗空閑

15、和掉電模式，掉電后中斷可喚醒;看門(mén)狗定時(shí)器及雙數(shù)據(jù)指針；掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性；引腳功能：PDiPAT89S52弓|腳圖如圖3.1所示:PDFH B13CJVC：I*3TJ 5 P| 1 G3冷A1例M2匚39jot Wi4就3=G-J 7;mi上匚(36 3idMQG ； PH 三匚*M C 4 ,747注3 SC. 5 2士g特口!4R3TC931 SC t 2T(Axfi)*iaCJImjF=;TXD;空i匚fl30LELli出面F士匚1：幽zr匚17調(diào)6 11,XTAL2 匚1029二用 2 4A1Dxr*Li r19221 ipj % 2,00匚20213 S2-3 Mi XTAL1

16、 (19):接外部晶體的一個(gè)引腳在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端 XTAL2（18）:接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部接至內(nèi)部反相放大器的輸出端。3控制引腳：圖3.1 AT89S52弓唧圖 RST/VPD（9）:當(dāng)震蕩器運(yùn)行時(shí)，在此引腳外加上兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位（RST o掉電期間，此引腳可接上備用電源（VPD ,以保持 內(nèi)部RAM勺數(shù)據(jù)，當(dāng)Vcc下掉到低于規(guī)定的值，而 VPDS具規(guī)定的電壓范 圍內(nèi)（5+0.5v）時(shí)，VPD就向內(nèi)部RAM!供備用電源。ALE/PROG30）:當(dāng)訪問(wèn)單片機(jī)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE （地址鎖存允許）輸出 脈沖的負(fù)跳沿用于16位地址的低8位的鎖存

17、器，ALE端仍有正脈沖信號(hào)輸出，此 頻率為時(shí)鐘震蕩器頻率的1/6。ALE端可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載。對(duì)于EPROIK單片機(jī)（8751）,在EPROM!程期間，此引腳用來(lái)輸入編程脈 沖（PROG。- PSEN（29）:此引腳的輸出是單片機(jī)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）期間，每個(gè)機(jī)器周期PSENW次有效,PSENT以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。 EA/VPP （31）:當(dāng)EA保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，但在PC值超過(guò)0FFFFH將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng) EA保持低電平 時(shí)，只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。對(duì)于 89C51,因其片內(nèi)有4KEEPRQMB

18、亥腳接高電 平。在EEPROM程期間，VP喻程電壓為+12v或+5v。4 I/O 口引腳：P0 口（39-32）:雙向8位三態(tài)I/O 口，此口為地址總線（低 8位）及數(shù) 據(jù)總線分時(shí)復(fù)用口，可帶8個(gè)LSTTL負(fù)載。P1 口（1-8） : 8個(gè)準(zhǔn)雙向I/O 口，可帶4個(gè)LSTTL負(fù)載。P2 口（21-28） ; 8位準(zhǔn)雙向I/O 口，與地址總線（高八位）復(fù)用，可帶 個(gè)LSTTL負(fù)載。P3 口（10-17） : 8位準(zhǔn)雙向I/O 口雙功能復(fù)用。3.2 ZTP135S-R傳感器簡(jiǎn)介紅外溫度傳感器的原理自然界一切溫度高于絕對(duì)零度（-273 . 15C）的物體，由于分子的熱運(yùn)動(dòng)都在 不停地向周?chē)臻g輻射包

19、括紅外波段在內(nèi)的電磁波，其輻射能量密度與物體本身的 溫度關(guān)系符合普朗克（Plank）定律。紅外測(cè)溫的原理是一樣的，都是根據(jù)普朗克原 理。一般理解紅外測(cè)量的是物體的溫度，其實(shí)測(cè)的是目標(biāo)物與傳感器或者說(shuō)是物體 與環(huán)境溫度之間的差值。物體輻射能量的大小直接與該物體的溫度有關(guān)，具體地說(shuō) 是與該物體熱力學(xué)溫度的4次方成正比.用公式可表達(dá)為：E=6 (T4-T04）1式中,E是輻射出射度，單位是 Wm36是斯蒂芬-波爾茲曼常數(shù),5 . 67x10-8W/（m2 K4）;e是物體的輻射率；T是物體的溫度（K）;To是物體周?chē)沫h(huán)境溫度（K）;人體主要輻射波長(zhǎng)為9 pm 10 pm的紅外線，通過(guò)對(duì)人體自身輻射

20、紅外能 量的測(cè)量便能準(zhǔn)確地測(cè)定人體表面溫度。由于該波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光線不被空氣所吸收 因而也可利用人體輻射的紅外能量精確地測(cè)量人體表面溫度。紅外溫度傳感器利用熱電偶原理，測(cè)量目標(biāo)物與傳感器或者物體與環(huán)境溫度之 間的差值。熱電偶的原理是二種不同的金屬A和B構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng)二個(gè)接觸端溫度不同時(shí)（TTo）,回路中產(chǎn)生熱電勢(shì)Eab,其中T稱(chēng)為熱端、工作端或測(cè)量 端,To稱(chēng)為冷端、自由端或參比端。A和B稱(chēng)為熱電極。熱電勢(shì)的大小由接觸電勢(shì) （也叫伯爾貼電勢(shì)）和溫差電勢(shì)（也叫湯姆遜電勢(shì)）決定5。ZTP135S-R的工作原理和性能GE公司生產(chǎn)的ZTP135S- R型紅外溫度傳感器是一種專(zhuān)門(mén)用于非接觸式測(cè)量 體

21、溫的器件，其主要參數(shù)見(jiàn)表 3.1所示：表1 ZTP135S-R傳感器的參數(shù)參數(shù)單位值條件芯片尺寸mm21.8 X 1.8橫隔膜尺寸mm21.4 X 1.4熱電偶個(gè)數(shù)60啟效回積mm20.7 X 0.7內(nèi)阻kQ60 30%25阻抗溫度系數(shù)%/C0.12響應(yīng)度V/W62 30%500k,1Hz響應(yīng)度溫度系數(shù)%/C-0.1Typical時(shí)間常數(shù)ms25500k,1Hz,Typical工作溫度C-20 100存儲(chǔ)溫度c-40120封裝形式To-5圖3.3 ZTP135S-R的弓I腳排歹U其引腳功能如下：T腳接+5V;2腳為電壓輸出端；3腳接地；被測(cè)物體的輻射能經(jīng)過(guò)窗口和光闌聚焦在接收元件 （熱電堆）的

22、受熱片上, 受熱片上有60只串聯(lián)的熱電偶，每只熱電偶的熱端在受熱片的中央部位圍成一圈，焊接在一起，從引線就可以得到所有電偶的熱電勢(shì)之和。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有較 小的熱慣性和較高的靈敏度，傳感器采用負(fù)溫度系數(shù)電熱調(diào)節(jié)器進(jìn)行環(huán)境溫度補(bǔ)償 6。運(yùn)算放大器OP07勺芯片簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)所采用的放大器是低功耗精密運(yùn)算放大器OP07它的特點(diǎn)是超低失調(diào)、低漂移、高精度，電路正比特性好，零點(diǎn)失調(diào)電壓小。OP07W以通過(guò)在1、8管腳之間加上一個(gè)電位器進(jìn)行輸入漂移調(diào)零，這對(duì)于低輸出的信號(hào)的放大效果非常 好。其低輸入偏置電流為1.8nA,供電范圍為3V到22V,超低失調(diào)的最大值為 150mV它的性能正好解決了紅外溫度傳感器對(duì)

23、運(yùn)放的特殊要求。由于熱電堆的內(nèi) 阻較高（約60K ）,而輸出電壓又非常?。?mV左右），須使用具有高輸入阻抗（ 1012 ）的CMOSJ入運(yùn)算放大器。AT89S52 單片機(jī)HD7279芯片簡(jiǎn)介HD7279管理鍵盤(pán)和LED顯示器的專(zhuān)用智能控制芯片，該芯片采用串行接口 方式，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰極LED數(shù)碼管或64位獨(dú)立LED放光二極管，同時(shí)能對(duì) 多達(dá)8X8的鍵盤(pán)矩陣進(jìn)行監(jiān)視，具有自動(dòng)消除鍵抖動(dòng)并識(shí)別按鍵代碼的功能。從 而可以提高CPU的工作效率，同時(shí)其用彳T接口方式又可簡(jiǎn)化 CPUS電路的設(shè) 計(jì)。HD279的主要特點(diǎn)與CPU同采用串行接口方式，僅占用4根端口線;內(nèi)部含有譯碼器，可直接接收 BCD；

24、或16進(jìn)制碼，同時(shí)具有兩種譯碼方 式，實(shí)現(xiàn)LED數(shù)碼管位尋址和段尋址，消隱和閃爍性等多種控制指令，編程靈活；循環(huán)左移和循環(huán)右移指令；內(nèi)部含有驅(qū)動(dòng)器，無(wú)需外圍元件可直接驅(qū)動(dòng)LED具有級(jí)聯(lián)功能，可方便的實(shí)現(xiàn)多于 8位顯示或多于64鍵的鍵盤(pán)接口；具有自動(dòng)消除抖動(dòng)并識(shí)別按鍵鍵值的功能8;2 HD7279的引腳說(shuō)明及功能HD7279為28引腳標(biāo)準(zhǔn)雙列直插式封裝（DIP）,單一的+5V供電，其引腳排列如 圖3.10所示，功能如下：VDD : +5v 電源；NC懸空；, Vss：接地；CS片選信號(hào)，低電平有效；, CLK同步時(shí)鐘輸入端；DATA串行數(shù)據(jù)寫(xiě)入/讀出端；KEY按鍵有效輸出端；SG-SA : LE

25、D的g-a段驅(qū)動(dòng)輸出;DP小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)輸出端;引腳排列DIG0-DIG7: LED驅(qū)動(dòng)輸出端；CLKO振蕩輸出端；RC RC振蕩器連接端；RESET復(fù)位端，彳氐電平；DIG0DIG7分別為8個(gè)LED數(shù)碼管的位驅(qū)動(dòng)輸出端。SA-SG別為L(zhǎng)EDR碼 管的AG段的輸出端。DP為小數(shù)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)輸出端。DIG0DIG7和S2SG同時(shí)還 分別是64鍵盤(pán)的列線和行線端口，完成對(duì)鍵盤(pán)的監(jiān)視、譯碼和鍵碼的識(shí)別。在 8X8陣列中每個(gè)鍵的鍵碼是用16進(jìn)制表示的，可用讀鍵盤(pán)數(shù)據(jù)指令讀出，具范圍 是00H3FHHD727*微處理器僅需4條接口線，其中CS為片選信號(hào)（低電平有效）。 當(dāng)微處理器訪問(wèn)HD7279寸，應(yīng)將片選端置

26、為低電平。DATA%串行數(shù)據(jù)/輸出端， 當(dāng)向HD7279發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，DATA%輸入端；當(dāng)HD7279A俞出鍵盤(pán)彳t碼時(shí)，DATAJ輸 出端。CLK為數(shù)據(jù)串行傳送的同步時(shí)鐘輸入端，時(shí)鐘的上升沿表示數(shù)據(jù)有效。KEY為按鍵信號(hào)輸出端，在無(wú)鍵按下時(shí)為高電平；而有鍵按下時(shí)此引腳變?yōu)榈碗娖讲⑶?一直保持到鍵按下為止9。AT89S52 單片機(jī)DC0809轉(zhuǎn)換器芯片簡(jiǎn)介ADC08091美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種 8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯 片。由于它體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛(ài)好者及企業(yè)歡迎，其目前 已經(jīng)有很高的普及率。學(xué)習(xí)并使用 ADC080列是使我們了解A/D轉(zhuǎn)換器的原理，有 助于我們單

27、片機(jī)技術(shù)水平的提高。由于計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行的是機(jī)器語(yǔ)言，也就是只能處理數(shù)字量，因此計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 中凡是遇到模擬量的地方，就要進(jìn)行模擬量向數(shù)字量或數(shù)字量向模擬量的轉(zhuǎn)換，由 此帶來(lái)了單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換的接口問(wèn)題。一般情況下，大多數(shù)的傳感器 的輸出都是電壓或電流信號(hào)，計(jì)算機(jī)要對(duì)這類(lèi)傳感器的信號(hào)進(jìn)行處理，就要先進(jìn)行電流/電壓轉(zhuǎn)換（I/V）,然后再通過(guò)ADC專(zhuān)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換10。A/D轉(zhuǎn)換器是一種能把輸入模擬電壓變成與它成正比的數(shù)字量的器件，即能 把被控對(duì)象的各種模擬信息轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信息11 0ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)ADC080好一個(gè)8路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)

28、 A/D轉(zhuǎn)換器和 一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開(kāi)關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng) 0印為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)，其內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 如圖3.12所示。圖3.12ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)ADC0809的引腳說(shuō)明及功能ADC0809K片為28引腳雙列直插封裝，引腳圖如圖 3.13所示，功能如下:IN0-IN7:8路模擬量輸入通道;A,B,C:模擬通道地址線;ALE:地址鎖存信號(hào);START:A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào);D0-D7:數(shù)據(jù)輸出線;OE輸出允許信號(hào);CLOC時(shí)鐘信號(hào)；圖3.13 ADC

29、0809管腳圖 EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào)；- Vcc:+5V 電源,GND:地； Vref:參考電壓；ADC0809寸輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是 0 5V,若信號(hào)太小, 必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快， 則需在輸入前增加采樣保持電路。ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng) ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存 與譯碼器將A, B, C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模 擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A, B和C為地址輸入線，用于選通IN0 IN7上的一路模 擬量輸入。EOE轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)EOC高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明 正在進(jìn)

30、行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出 轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。0巳1,輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；O巳0,輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。 D7 D0為數(shù)字量輸出線。CLK為時(shí)鐘輸入彳9號(hào)線。因ADC0809勺內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電 路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHz12。3.6電源模塊設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源是電子系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，其作用是為電子系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電 能。穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是特性指標(biāo)，如輸出電壓、輸出電 濾及電壓調(diào)節(jié)范圍；另一類(lèi)是質(zhì)量指標(biāo)，反應(yīng)一個(gè)穩(wěn)壓電源的優(yōu)劣，包括穩(wěn)定度、 等效內(nèi)阻、紋波電壓及溫度系數(shù)等。對(duì)穩(wěn)壓電源的性能，主要有以下四個(gè)方面的

31、要 求：穩(wěn)定性好、輸出電阻小、電壓溫度系數(shù)小、輸出電壓波紋小。此系統(tǒng)需要+5V電壓為主機(jī)、傳感器、運(yùn)放等提供電能。穩(wěn)定直流電源設(shè)計(jì)的一般思路是讓輸入電壓先通過(guò)電壓變壓器，再通過(guò)整流 網(wǎng)絡(luò)，然后經(jīng)過(guò)濾波網(wǎng)絡(luò)最后經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓網(wǎng)絡(luò)。我們可以采用以橋式整流電路實(shí)現(xiàn)整 流的目的，以極性電容作為濾波網(wǎng)絡(luò)，采用固定式三端集成穩(wěn)壓電路7805設(shè)計(jì)制作直流穩(wěn)壓電源。穩(wěn)壓電源一般由變壓器、整流器和穩(wěn)壓器三大部分組成，如圖 3.16所示，其電路圖如圖3.17所示。圖3.16直流電源系統(tǒng)方框圖圖3.17+5V電源電路圖第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案整體流程框匿本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)AT89S52e程實(shí)現(xiàn)。程序由匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。本程序主要

32、分 為以下幾部分：A/D采集程序，數(shù)據(jù)處理程序，LED顯示程序。其中主程序流程圖 如圖4.1所示：內(nèi)部變量及元件初始化A/D轉(zhuǎn)換數(shù)州處理顯示部分圖4.1 主程序流程圖各部分程序模塊設(shè)計(jì)本節(jié)就各部分程序模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，主要包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊，詳細(xì)介紹了各部分模塊的流程并對(duì)其設(shè)計(jì)思想進(jìn)行了敘述，從而 實(shí)現(xiàn)了人體體溫的軟件設(shè)計(jì)。變量和常量說(shuō)明相關(guān)的主要變量和常量分配，一般安排在主程序開(kāi)始時(shí)采用偽指令方式說(shuō) 明，其地址分配如表4.1所示。表4.1 變量、地址分配偽指令表符號(hào)偽指令地址或常量意義DR1DATA40HLED顯示單元緩沖區(qū)DR2DATA41HLED顯示單元緩沖區(qū)D

33、R3DATA42HLED顯示單元緩沖區(qū)CS2BITP1.4CS2代表89S52的P1.4 ,即硬件相連CLKBITP1.5CLK代表89S52的P1.5 ,即硬件相連DATBITP1.6DAT代表89S52的P1.6 ,即硬件相連A/D轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)A/D采集程序?qū)崿F(xiàn)一路數(shù)據(jù)采集，采用定時(shí)傳送方式。對(duì)于一種A/D轉(zhuǎn)換器來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換時(shí)間是一項(xiàng)固定不變的技術(shù)指標(biāo)。ADC0809勺轉(zhuǎn)換時(shí)間為128us,在6MHz勺震蕩頻率下，相當(dāng)于 MCS-51單片機(jī)的64個(gè)機(jī)器周期。由此可以 設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序，A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后調(diào)用這個(gè)子程序，延時(shí)一到，A/D轉(zhuǎn)換即告結(jié)束，接著便進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送13。其程序流程圖

34、如圖4.2所示。圖4.2 A/D轉(zhuǎn)換流程圖數(shù)據(jù)處理模塊傳感器輸出模寸K電壓信號(hào)經(jīng) OP0微大后，轉(zhuǎn)換成05V的電壓，而單片機(jī)只 能處理數(shù)字信息，就需要進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后的數(shù)字量如何處理成與之對(duì)應(yīng) 的溫度值就變得尤為重要，它直接影響輸出溫度值的準(zhǔn)確性，是整個(gè)軟件設(shè)計(jì)中最 重要的部分。其數(shù)據(jù)處理部分的總流程圖如圖 4.3所示。圖4.3數(shù)據(jù)處理流程圖根據(jù)圖3.4可知，當(dāng)人體體溫在35c42c范圍內(nèi)變化時(shí)，傳感器的輸出電 壓范圍為0.71.5mV,采用兩極放大的形式，將電壓放大 3000倍，即放大后電壓 為2.14.5V,從而可知對(duì)應(yīng)的數(shù)字量范圍為 107230,找出數(shù)字量與溫度的關(guān)系 即可準(zhǔn)確

35、的顯示出溫度值。轉(zhuǎn)換后與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖4.4所示。圖4.4數(shù)字量與溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系根據(jù)圖4.2所示，可以計(jì)算出數(shù)字量與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即 溫度 X 1000=#字量 X 57+28900經(jīng)數(shù)據(jù)處理后,其溫度值為放大 1000倍的溫度值,而本設(shè)計(jì)只保留一位有效 數(shù)字，故前三位為有效溫度值，而且要將雙字節(jié)溫度轉(zhuǎn)換為BCM,才是實(shí)際要顯示的溫度值。在計(jì)算機(jī)中，用BC則來(lái)表示十進(jìn)制數(shù)。通常，BCM在計(jì)算機(jī)中又分為兩 種形式：一種是1B放一位BCM,稱(chēng)為非壓縮BCD碼，適用于顯示和輸出。一種 是1B放2位BCM,稱(chēng)為壓縮的BCM,適用于運(yùn)算及存儲(chǔ)。十進(jìn)制數(shù) B與一個(gè) 8位的二進(jìn)制數(shù)的關(guān)系可以表示為B=(

36、b7 X 2+b6) X 2+b5) X 2+b4) X 2+b3) X 2+b2) X2+b1) X 2+b0只要依十進(jìn)制運(yùn)算法則，將bi(i=7,6 ,1,0)按權(quán)相加，就可以得到對(duì) 應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)Bo待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量放入 R2、R3中，將轉(zhuǎn)化后的BCM從高位到低 位分別存入R4 R5和R6中。其流程圖如圖4,5所示。圖4,5 雙字節(jié)轉(zhuǎn)換BCDK流程圖將溫度轉(zhuǎn)化為BC則后，還要注意小數(shù)點(diǎn)后第二位數(shù)字的四舍五入的問(wèn)題， 這樣使溫度值更接近于真實(shí)溫度，更準(zhǔn)確。R6中的前四位為小數(shù)點(diǎn)后第二位，即要取舍的位，當(dāng)其值大于5時(shí)進(jìn)1,小于5時(shí)舍去。將轉(zhuǎn)化后的3位溫度值分別送 入LED顯示單元緩沖區(qū)，以備顯示

37、，其程序流程圖如圖 4.6所示。IM M A小融點(diǎn)四籬五人表程陶顯示部分模塊本設(shè)計(jì)采用3位LED&碼管進(jìn)行顯示，由于此系統(tǒng)只顯示溫度，故只包括HD7279送程序，將3位溫度值依次寫(xiě)入HD7279g以顯示。其流程圖如圖4.7所示。發(fā)送顯示位置CS低電平輸出最高位寫(xiě)入數(shù)據(jù)品求置CLK低電平返回圖4.7發(fā)送程序流程圖本設(shè)計(jì)中使用HD7279!行溫度顯示，此程序設(shè)計(jì)所涉及到的控制指令如下:復(fù)位（清除）指令（A4H該指令將所有的顯示清除，所有設(shè)置的字符消隱、閃爍等屬性也被一起清 除。執(zhí)行該指令后，芯片所處的狀態(tài)與系統(tǒng)上電后所處的狀態(tài)一樣按方式1譯碼顯示指令此命令又稱(chēng)按方式1譯碼下載指令。命令由兩個(gè)字節(jié)組

38、成，前半部分為指令碼，后半部分為數(shù)據(jù)碼。指令碼的后 3位為L(zhǎng)ED數(shù)碼管的位地址，即顯示數(shù)據(jù)是送 給哪一位LED的。數(shù)據(jù)碼的后4位為顯示數(shù)據(jù)，LED顯示的內(nèi)容與十六進(jìn)制相對(duì) 應(yīng)，小數(shù)點(diǎn)的顯示由DP位控制，DP=1時(shí)，小數(shù)點(diǎn)顯示；DP=0時(shí)，小數(shù)點(diǎn)不顯示 14。第五章系統(tǒng)調(diào)試及問(wèn)題分析系統(tǒng)調(diào)試在硬件焊接與軟件編程完成后，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，以保證硬件與軟件連接 成系統(tǒng)后能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)調(diào)節(jié)是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)最重要的環(huán)節(jié)之一，系統(tǒng)成型后 能否正常工作，主要取決于系統(tǒng)調(diào)試是否成功。系統(tǒng)硬件調(diào)試?yán)L制完成原理圖之后，根據(jù)原理圖焊接電路板。焊接完成后，首先目測(cè)焊點(diǎn)是 有虛焊或漏焊現(xiàn)象，再用萬(wàn)用表測(cè)量各個(gè)芯片間連

39、接和電源與地問(wèn)的連接是否正 確，由于本次設(shè)計(jì)需要用排線將主板和副版連接起來(lái)，這就涉及到引腳連接的問(wèn) 題，所以要把主板芯片引腳與副版芯片引腳直接用萬(wàn)用表測(cè)量，觀察是否接通，然 后上電測(cè)量，要十分注意芯片是否發(fā)熱。系統(tǒng)硬件調(diào)試方法如下：對(duì)印刷電路板質(zhì)量檢查、測(cè)試，是否同印刷制電路板圖一致。對(duì)所用的元 器件質(zhì)量檢查。兩者無(wú)誤后進(jìn)行下一步。按照印刷電路板上的器件名稱(chēng)、表識(shí)焊接好各個(gè)元器件。采用萬(wàn)用表、示波器、信號(hào)發(fā)生器等一般調(diào)試工具和測(cè)試軟件對(duì)硬件電路 電氣性能測(cè)試，看是否能正常工作。系統(tǒng)軟件調(diào)試軟件調(diào)試采用模塊化調(diào)試方法，每一模塊逐一調(diào)試，然后再將所有模塊組合 一起，進(jìn)行整體調(diào)試。軟件的調(diào)試主要有語(yǔ)

40、法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤兩類(lèi)。語(yǔ)法錯(cuò)誤可直 接修改，邏輯錯(cuò)誤則需進(jìn)行單步調(diào)試，看程序是否按邏輯順序進(jìn)行，然后寫(xiě)入到芯 片內(nèi)，查看程序運(yùn)行效果，反復(fù)調(diào)試。系統(tǒng)軟件調(diào)試方法如下：軟件在各個(gè)子程序模塊調(diào)試都正確后，再將相互有關(guān)系的模塊逐塊組合起 來(lái)加以調(diào)試，以解決在程序模塊連接中可能出現(xiàn)的邏輯錯(cuò)誤。對(duì)所有程序模塊的整體組合調(diào)試是在與系統(tǒng)聯(lián)機(jī)后進(jìn)行的。調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題硬件調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，無(wú)論輸入為多少，數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)均不變。經(jīng)多次測(cè) 量各芯片管腳的輸入值發(fā)現(xiàn)，A/D采集并未實(shí)現(xiàn)，即有輸入電壓但并沒(méi)輸出，經(jīng)測(cè) 量研究發(fā)現(xiàn)供電電源沒(méi)有采用穩(wěn)壓電源供電，將LM336連入其中，測(cè)試即正確。由于本系統(tǒng)的編譯采用匯編語(yǔ)言

41、，故要注意文件的擴(kuò)展名為.ASM,錯(cuò)誤的使用了 .C以致無(wú)法運(yùn)行；注意自定義符號(hào)不要與偽指令重復(fù)，程序調(diào)試中發(fā)現(xiàn) HD7279勺串行數(shù)據(jù)輸入/輸出的符號(hào)與偽指令DATA!復(fù)了，將其改為DAT即正 確；還有一些邏輯錯(cuò)誤，經(jīng)仔細(xì)研究分析，修改后無(wú)誤。.2.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析經(jīng)過(guò)硬件調(diào)試和軟件調(diào)試無(wú)誤后，將兩者結(jié)合進(jìn)行最終調(diào)試，經(jīng)過(guò)多次修改后，成功顯示溫度值，其測(cè)量數(shù)據(jù)如下表 5.1所示。表5.1實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)電位器給定電壓值（V）顯示溫度值（C ）理論溫度值（C ）誤差（C）2.10335.235.10.12.40136.135.90.22.50236.536.30.22.60536.736.50.22

42、.70236.936.80.12.80037.237.10.12.90137.537.30.23.00037.837.60.23.09938.137.90.23.20338.438.20.23.30238.738.50.23.40339.038.80.23.50439.339.10.23.60439.639.40.23.80140.240.00.24.00040.840.50.34.20041.441.20.24.40042.041.70.34.50042.242.00.25.3實(shí)驗(yàn)誤差分析從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出，測(cè)量溫度值與理論溫度值并不是完全吻合，即存在 一定的誤差，誤差的存在有時(shí)是不可避免

43、的，而有時(shí)卻是可以通過(guò)一些方法來(lái)減少 誤差的存在，要使測(cè)量準(zhǔn)確可靠，必須減少誤差。此設(shè)計(jì)采取了小數(shù)點(diǎn)后第二位四舍五入的方法來(lái)減小一定的誤差，但并沒(méi)有完全消除，此系統(tǒng)誤差主要來(lái)源于以下 幾個(gè)方面：由于實(shí)驗(yàn)理論在計(jì)算上存在著近似性，方法上難以完善，因此理論溫度值 并不是真實(shí)溫度值，而只是非常接近于真實(shí)溫度的值，故存在一定的誤差。實(shí)驗(yàn)儀器靈敏度和分辨能力有局限性，而且芯片本身存在非線性化誤差。驅(qū)動(dòng)電源為220土 10%V基準(zhǔn)電源不穩(wěn)，造成輸入輸出的誤差。周?chē)h(huán)境不穩(wěn)定，每次測(cè)量時(shí)限不統(tǒng)一都會(huì)造成測(cè)量誤差。結(jié)束語(yǔ)本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是利用單片機(jī)和傳感器完成人體體溫的非接觸式測(cè)量。 該系統(tǒng)主要應(yīng)用在人們的日常生活中，對(duì)人們了解自身的健康狀況至關(guān)重要。整個(gè) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，準(zhǔn)確，快速，方便。設(shè)計(jì)的核心部分選用AT89S52E片和ZTP135S-R紅外溫度傳感器。另外，軟件程序的設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)采集程序，A/D轉(zhuǎn)換程序，顯示程序等。目前，整個(gè)程序設(shè)計(jì)已完成并調(diào)試成功，整個(gè)裝置基本達(dá)到預(yù)期效果。但還 有不足之處，LED顯示不是很穩(wěn)定，精度也不是很高，需要進(jìn)一步的調(diào)試。本設(shè)計(jì) 采用額頭為測(cè)量部位，由于探頭對(duì)準(zhǔn)內(nèi)額