紅外線測(cè)溫論文

1、摘要在當(dāng)今的生活中，傳統(tǒng)的水銀溫度計(jì)有著很多大大小小的缺點(diǎn)，雖然它價(jià)格低、性能穩(wěn)定，但是它精度低、測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)、不安全等缺點(diǎn)，給我們帶來(lái)了眾多麻煩和不便。紅外線測(cè) 溫儀集快速、準(zhǔn)確、安全、方便可靠等眾多優(yōu)點(diǎn)于一身，很快便被越來(lái)越多的人們所認(rèn)知和 接受。本文根據(jù)紅外線測(cè)溫的原理，以STC89C52單片機(jī)作為核心控制部件，控制系統(tǒng)運(yùn)行，結(jié)合TN901紅外測(cè)溫模塊，搭配液晶顯示器實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。本文大致介紹了這套系統(tǒng)的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)方式，給出硬件、軟件方面的設(shè)計(jì)流程。此系統(tǒng)主要由光電探測(cè)部分、系統(tǒng)運(yùn)行部分和顯示輸出部分等組成：由 TN901進(jìn)行紅外輻射采集，傳入單片機(jī)，經(jīng)由單片機(jī)處理轉(zhuǎn)換為 電信號(hào)，并在液晶模塊

2、中顯示出來(lái)。關(guān)鍵詞：紅外線測(cè)溫 STC89C52 TN901第1頁(yè)共2頁(yè)AbstractIn todays life, the traditional mercury thermometer has many large and small faults, although its price is low, performance is stable, but its low precision, measurement time, uneasy congruent faults, brings us manytroubles and inconvenience. Infrared ther

3、mometer set rapid, accurate, safe, convenient and reliable, and many other advantages in one, soon cognitive and accepted by more and more people.This paper according to the principle of infrared temperature measurement, STC89C52 single-chip computer as core control unit, control system, combined wi

4、th TN901 infrared temperature measurement module, match LCD to realize temperature measuring. This paper Outlines the composition and implementation of the system, gives the hardware and software aspects of the design process. This system is mainly composed of photoelectric detection system is runni

5、ng, and display output sections such as: infrared radiation by TN901 collection, introduced into single chip microcomputer, processed by single-chip microcomputer is converted to electrical signals, and displayed in the LCD module.Keywords Infrared temperature measurement STC89C52 TN901蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程

6、學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄 TOC o 1-5 h z 1 緒論 1設(shè)計(jì)背景 1 HYPERLINK l bookmark5 o Current Document 設(shè)計(jì)應(yīng)用 1 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 設(shè)計(jì)內(nèi)容 2 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 3 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 方案論證 3紅外測(cè)溫模塊的方案論證 3電源模塊選取的方案論證 4 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document

7、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 5 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 系統(tǒng)總體框圖 5 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document STC89C52單片機(jī)概述 6 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 紅外測(cè)溫的原理及方法 8紅外測(cè)溫的原理 8紅外測(cè)溫的方法 9 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 紅外測(cè)溫模塊 103硬件電路設(shè)計(jì) 11硬件電路圖 11 HYPERLINK l bookmark21 o Current Docume

8、nt 按鍵部分的制作 12 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 電源模塊的制作 12 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 單片機(jī)模塊的設(shè)計(jì) 13 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document LCD顯示模塊設(shè)計(jì) 13 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 軟件的設(shè)計(jì) 15 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 軟件總體流程圖 15 HYPERLINK l bookmark

9、42 o Current Document 紅外測(cè)溫模塊 16 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 顯示模塊部分 18 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 系統(tǒng)測(cè)試 19 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 結(jié)論 20致ft 錯(cuò)誤！未定義書簽。 TOC o 1-5 h z 參考文獻(xiàn) 21 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 附錄A元器件清單 22 HYPERLINK l bookmark56 o Curr

10、ent Document 附錄B電路原理圖 24 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 附錄C源程序 25蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1 緒論設(shè)計(jì)背景在科技快速發(fā)展的今天，溫度隨時(shí)可見，“溫度”這個(gè)定義的出現(xiàn)，給各行 各業(yè)帶來(lái)了新的認(rèn)知。在工業(yè)中，有很多不能觸及的地方和無(wú)法用傳統(tǒng)測(cè)溫方式 去測(cè)量的發(fā)面，這種情況和下使用傳統(tǒng)的測(cè)溫方式， 不僅限制了接觸式測(cè)溫儀的 使用，嚴(yán)重的話，可能導(dǎo)致傷亡事件的發(fā)生。此時(shí)，我們更加應(yīng)該去尋找一種方 便、快捷的測(cè)溫方式。在醫(yī)學(xué)中尤為常見，人的體溫，是檢測(cè)一個(gè)人狀態(tài)的重要 標(biāo)志，溫度成為了確定物質(zhì)狀態(tài)的重要參

11、數(shù)之一， 通過(guò)體溫來(lái)檢查一個(gè)人的機(jī)能 是否正常已經(jīng)成為我們現(xiàn)在很普遍的技術(shù)，如 2003年的非典時(shí)期，由于測(cè)量人 數(shù)龐大，醫(yī)院的護(hù)士們需要一個(gè)一個(gè)使用傳統(tǒng)的測(cè)溫技術(shù)（水銀測(cè)溫），去測(cè)量每一位待測(cè)人員的體溫，等待水銀溫度計(jì)的反應(yīng)，這樣一來(lái)，不僅在測(cè)量時(shí)間上有重大堵塞，并且在測(cè)量空間上給大家?guī)?lái)困惑和不便，把紅外線測(cè)溫技術(shù)運(yùn)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，不僅能大大節(jié)省時(shí)間（本設(shè)計(jì)溫度儀反應(yīng)時(shí)間小于2秒），而且在空間上給人們帶來(lái)方便，也將工作效率提高到了一個(gè)新的高度。設(shè)計(jì)應(yīng)用紅外測(cè)溫也叫輻射測(cè)溫，通常情況下都是使用光或者熱等探測(cè)器來(lái)進(jìn)行測(cè) 量，因?yàn)榇藴y(cè)量方法較為簡(jiǎn)單，所以可以進(jìn)行大面積的操作，亦或是物體的某一 部分

12、，使用方便、便捷，它的制作工藝很簡(jiǎn)單，而且成本也比較低，測(cè)量的時(shí)候 不需要接觸到物體，并且響應(yīng)時(shí)間短、使用壽命長(zhǎng)。另外，紅外傳感器的種類比 較多、發(fā)展速度比較快，在將來(lái)將會(huì)普遍使用。紅外線測(cè)溫的特點(diǎn)：1）測(cè)量范圍廣、精確2）反應(yīng)時(shí)間短、反應(yīng)速度快3）方便、安全，無(wú)需接觸物體4）可以測(cè)微小的物體。根據(jù)紅外線測(cè)溫的以上特點(diǎn)，我們可以應(yīng)用在如：電力：燃煤發(fā)電、水電站、核電站等。第1頁(yè)共35頁(yè)冶金：鋁廠、銅廠、鋼廠等。石化：采油、石化廠、煉油廠等。一般工業(yè)：空調(diào)廠、冷凍機(jī)、冰箱廠、啤酒廠、制藥廠、汽車廠。溫度原件和制造廠：溫度開關(guān)，溫度控制器制作。等諸多應(yīng)用。設(shè)計(jì)內(nèi)容利用STC89C52I片機(jī)，結(jié)合上

13、TN901溫度傳感器，完成測(cè)溫的功能，具體 設(shè)計(jì)指導(dǎo)如下：1）測(cè)量范圍：055攝氏度，測(cè)量精度：0.5攝氏度2）測(cè)量距離： 0.5米3）反應(yīng)時(shí)間：0 2秒4）通過(guò)TN901模塊進(jìn)行溫度的采集、測(cè)量，并將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)端口傳 送到STC89C5印片機(jī)中，單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，轉(zhuǎn)入液晶顯示器中， 液晶顯示器直觀化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。另外，鍵盤模塊可以進(jìn)行部分操作，電源 模塊用于供電。第2頁(yè)共35頁(yè)2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案論證紅外測(cè)溫模塊的方案論證萬(wàn)案一：在此方案中，系統(tǒng)分為模擬紅外溫度傳感器模塊、放大電路模塊、AD轉(zhuǎn)換電路模塊、單片機(jī)模塊、按鍵模塊、報(bào)警（蜂鳴器）模塊、LCD顯示模塊和電源模塊（如圖2-1所示）

14、。所謂的模擬傳感器就是傳感器的輸出量是模擬量， 而不是可以直接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的數(shù)字量，所以它需要通過(guò)信號(hào)放大和AD轉(zhuǎn)換等處理后才能傳輸給單片機(jī)進(jìn)行相關(guān)的處理。圖2-1方案一系統(tǒng)框圖此方案，首先模擬紅外溫度傳感器接收人體發(fā)出的紅外線，然后經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后輸出對(duì)應(yīng)的電壓值，傳感器同時(shí)通過(guò)傳感器溫度。這兩個(gè)紅外溫度傳感器的輸出 量通過(guò)放大電路和AD轉(zhuǎn)換電路的處理后傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)模塊進(jìn)行相關(guān)的處理，然 后通過(guò)LCD顯示模塊顯示相應(yīng)的人體溫度。此方案與第一個(gè)方案的最大區(qū)別就是：在本方案中采用TN901紅外第3頁(yè)共35頁(yè)溫度傳感器來(lái)代替模擬紅外溫度傳感器。 由于TN901紅外溫度傳感器內(nèi)部已經(jīng)集 成了運(yùn)放電路、AD

15、轉(zhuǎn)換電路、濾波電路和數(shù)字信號(hào)處理器，所以只需通過(guò)傳感 器的數(shù)據(jù)接口就可以把 TN901傳感器測(cè)量的人的體溫?cái)?shù)據(jù)直接傳送給單片機(jī)模 塊處理并由LCD顯小模塊顯小。圖2-2方案二系統(tǒng)框架方案對(duì)比和選擇：與方案二比較，方案一比較低廉，但是對(duì)設(shè)計(jì)要求和系統(tǒng)電路變的更加復(fù)雜， 這樣就使得電源的功耗增大，并且效率會(huì)有所降低，在增加工作量的同時(shí)也帶來(lái) 了更多的要求。與方案一相比，雖然方案二采用的TN901模塊成本會(huì)高一些，但是整個(gè)系統(tǒng) 相對(duì)而言就比較的簡(jiǎn)單，傳感器可以和單片機(jī)直接連接，不僅簡(jiǎn)化了電路， 而且 不會(huì)給電源模塊帶來(lái)更多的消耗，所以電源的效率會(huì)提升一個(gè)新的檔次。考慮到各方面的成本，我覺得方案二更適

16、合本次設(shè)計(jì)。電源模塊選取的方案論證采用USEK口進(jìn)行供電。隨著科技的不斷發(fā)達(dá)，電腦等產(chǎn)品的不斷升級(jí)，電子產(chǎn)品智能化，很多電子產(chǎn)品的供電已經(jīng)開始慢慢的轉(zhuǎn)向USEB電,USBffi電不僅即插即用，而且更環(huán)保、更方便、更普遍，更能跟上時(shí)代的步伐。第4頁(yè)共35頁(yè)采用電池供電。電池供電已經(jīng)有很長(zhǎng)一段歷史，并且一直持續(xù)到現(xiàn)在， 很多遙控器、手電筒等等常用家電至今也一直在使用電池供電，使用電池供電方便快捷，易于更換電源。方案的對(duì)比和選擇：電池供電與USBft電比起來(lái)更加便攜，如今，在市場(chǎng)上電池的種類繁多，比如干電池、鋰電池和紐扣電池等。而干電池則幾乎在每個(gè)大大小小的商店都有出 售，這就在很大程度上方便了更換

17、電池，雖然 US瞅電更方便快捷、即插即用、 更環(huán)保，并且能符合電子產(chǎn)品的走勢(shì)，但是為了本設(shè)計(jì)的便攜性，還是采取電池 供電。綜上所述：本設(shè)計(jì)采用3節(jié)1.5V的5號(hào)干電池作為電源模塊部分的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)以上的論證比較，我選取了以上的各方案，在這些方案中，系統(tǒng)由：TN901 傳感器模塊、按鍵模塊、報(bào)警（蜂鳴器）模塊，STC89C52單片機(jī)模塊、電源模塊和LCD顯示模塊等六部分組成。此系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：體溫快速測(cè)量；、當(dāng)超出量程系統(tǒng)報(bào)警等等。系統(tǒng)總體框圖本設(shè)計(jì)采用了以下6個(gè)模塊組成，通過(guò)電源部分供電，按鍵模塊進(jìn)行操作，傳感器模塊采集數(shù)據(jù)，傳送到單片機(jī)中處理，然后在LCD顯示模塊中顯示出來(lái)，

18、如若傳感器采集到的數(shù)據(jù)超過(guò)了它的量程，則將信息發(fā)到單片機(jī)中，單片機(jī)進(jìn)行處理，通過(guò)報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警。（圖2-3）第5頁(yè)共35頁(yè)圖2-3紅外測(cè)溫系統(tǒng)總體框圖STC89C52單片機(jī)概述STC89C5整ST償司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C5較用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的 改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash ,使得STC89C5協(xié)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。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash , 512字節(jié)RAM 32位I/O 口線

19、，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KBEEPROMMAX81寰位電路，3個(gè)16位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向 量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工用行口。另外STC89C52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停止工作，允許RAM定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、由口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)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。最高運(yùn)作頻率 35MHz 6T/12T 可選。第6頁(yè)共35頁(yè)T2 P1.C C(T2 EXP1T1 E P1J2E P13匚 PT.4C iMOSI) P1.5 C MISO

20、j PI.6 匚(SCK)P1+7C RSTC(RX 3 ? F3.D 匚 (TXO? P3 , * C ；rTrc F3.2 匚 :rrrh 尸3.3 匚 (TO) F3 4 匚 tri)P3.5 匚(vvrj P3.e C (fC P3.7 匚XTAL2C XTAL* CGM 口匚 vCC PC C AIX i PC 1 AD- I POCAD2 FC . AD3 FC Q 1 AS41 FC ADf n FC 6(ADO FC 7 (AC7 EAVPr J 三二R 二土 PSEN F2 7 tAl5： F2 e ；盧2； F2 f1A13： F2.4 A12) P2 3 A11 ： P2

21、 2 AIO： P2 1 141 P2 A3：圖2-4 STC89C52各引腳標(biāo)注其各個(gè)參數(shù)如下：1）增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意 選擇, 指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051工作電壓：5.5V3.3V （5V單片機(jī)）/3.8V2.0V （3V單片機(jī)）工作頻率范圍：040MHz相當(dāng)于普通 8051的080MHz實(shí)際工作 頻率 可達(dá)48MHz4）用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)片上集成512字節(jié)RAM通用I/O 口（32個(gè)），復(fù)位后為：P0/P1/P2/P3是準(zhǔn)雙向口 /弱上拉，P0 口 是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)， 需加上拉電

22、阻。ISP （在系統(tǒng)可編程）/IAP （在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú) 需專 用仿真器，可通過(guò)用口（ RxD/P3.0,TxD/P3.1 ）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即 可完成一片8）具有EEPRO則能9）共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T2第7頁(yè)共35頁(yè)10）外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒11）通用異步用行口（ UART,還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè) UART 12）工作溫度范圍：-40+85C （工業(yè)級(jí)）/075c （商業(yè)級(jí)）STC89C5/個(gè)弓I腳的描述如下：a）電源和晶振：VCC-運(yùn)行和程序校驗(yàn)時(shí)加的

23、電壓；VSS-接地；XTAL1-一輸入到振蕩器的反向放大器；XTAL2反向放大器輸出，輸入到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器。RST單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端；ALE:地址鎖存有效信號(hào)輸出端；PSEN片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端。2.5紅外測(cè)溫的原理及方法紅外測(cè)溫的原理紅外測(cè)溫的原理是黑體輻射定律，大家都知道。在自然界中一切高于絕對(duì)零 度的物體都一直在不停向外輻射能量，物體的向外輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的 分布與它的表面溫度有著聯(lián)系，物體的溫度越高，它所發(fā)出的紅外輻射能力就越 強(qiáng)。黑體的光譜輻射出射度由普朗克公式確定，如下：M = 05 5eC2/ -1(2-1)第8頁(yè)共35頁(yè)EWSS35001000X M

24、e15002000圖2-5不同溫度下的黑體光譜輻射度根據(jù)圖2-5可以看出：1)隨著溫度的升高，物體發(fā)射出的紅外輻射也越高2)隨著溫度的升高，與光譜輻射度極大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)減小。這表明隨著溫度的升高，黑體輻射中的短波長(zhǎng)輻射所占比例增加；3)隨著溫度升高，輻射峰值向左移動(dòng)，峰值處的波長(zhǎng)與絕對(duì)溫度T成反比。紅外測(cè)溫的方法紅外測(cè)溫有好幾種，因?yàn)闇y(cè)溫原理不同，還有設(shè)計(jì)方法不同，在此我選擇了 全輻射測(cè)溫法來(lái)進(jìn)行測(cè)量，選用這種方法，不僅利用了中低溫物體波長(zhǎng)大、 輻射信號(hào)弱，而且結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，成本低。以下是全輻射測(cè)溫的方法;|由普朗克公式可推導(dǎo)出輻射體溫度與檢測(cè)電壓之間的關(guān)系式：V=Rae(T T4=KT4(

25、2-2)式中K=Ras * 由實(shí)驗(yàn)確定，定標(biāo)時(shí) e取1T被測(cè)物體的絕對(duì)溫度R探測(cè)器的靈敏度a與大氣衰減距離有關(guān)的常數(shù) 輻射率(7 斯蒂芬玻耳茲曼常數(shù)因此，可以通過(guò)檢測(cè)電壓而確定被測(cè)物體的溫度， 上式表明探測(cè)器輸出信號(hào)第9頁(yè)共35頁(yè)與目標(biāo)溫度呈非線性關(guān)系，V與T的四次方成正比，所以要進(jìn)行線性化處理。線 性化處理后得到物體的表觀溫度，需進(jìn)行輻射率修正為真實(shí)溫度，其校正式為：T =Tr_PLAT PIU/T PHI plij PM Fill PL6R5TVPDN I1GNDF3.(tRX.D EAVPPPll.TXD pa.zivri .Air Frog FJ.JTNfT RENP3.4TfliF3

26、.1TIP3.tWRPl.RDXTAL2XTaLIGsd3.2按鍵部分的制作r 有，* 二JI Op2.K.p2p2.Kp.:p2k圖3-1總體電路圖按鍵部分采用簡(jiǎn)單的按鍵進(jìn)行控制系統(tǒng)的測(cè)試和復(fù)位如圖3-2所示czr)圖3-2按鍵部分電路圖電源模塊的制作電源部分由3節(jié)1.5V的5號(hào)電池和一個(gè)電源開關(guān)組成第12頁(yè)共35頁(yè)單片機(jī)模塊的設(shè)計(jì)圖3-4為此次設(shè)計(jì)的單片機(jī)模塊部分電路圖的最小系統(tǒng)TN CLK ;TN DataRSTPLOTVccPLI TPOO PO.I Pfl.2P0.3P0.4P0.5 PO.ERST VPD P0.7VCC40 TPOO POIP(i2 宿03 P04 P05 P06

27、 P07_XTAL二XTALI 19：20P3.0RXD EA VPPP3J TXD P3.-TnT0 ALE/PROGP3.3.1NTTPSENP3.-1 TOP35TJP2.7P3,6 WRP2.6P3.7 RDP2.5P2.4XTAL2P2.3XT AL IP2.2P2.1GndP2.0GND圖3-4單片機(jī)模塊最小系統(tǒng)LCD顯示模塊設(shè)計(jì)LCD部分采用LCD1602M示（如圖3-5） 1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間 有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間

28、也有間隔， 起到了字符間距和行間距的作用， 正因 為如此所以它不能很好地顯示圖形。第13頁(yè)共35頁(yè)L匚DI圖3-5 LCD液晶顯示模塊電路圖1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：第1腳：GN時(shí)電源地第2腳：VCB 5V電源正極第3腳：V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K的 電位器調(diào)整對(duì)比度）。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：RW曲讀寫信號(hào)線，高電平（1）時(shí)進(jìn)行讀操作，電平（0）時(shí)進(jìn)行寫操作。第6腳：E（或EN）端為使能（enable）端，高電平（1）

29、時(shí)讀取信息，負(fù)跳變時(shí) 執(zhí)行指令。第714腳：D0- D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。第1516腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負(fù)極。第14頁(yè)共35頁(yè)4軟件的設(shè)計(jì)軟件總體流程圖當(dāng)紅外測(cè)溫儀接通電源時(shí)，STC89C5笄片機(jī)就會(huì)自動(dòng)復(fù)位，開始運(yùn)行該程 序。首先對(duì)STC89C5初始化。然后給出開機(jī)顯示，接著判斷是否有按鍵輸入， 若沒有按鍵輸入，則繼續(xù)返回繼續(xù)判斷；若有鍵輸入，則判斷是否是紅外測(cè)溫。 如果否就保持開機(jī)顯示，是則進(jìn)行紅外測(cè)溫，接收數(shù)據(jù)，并將所測(cè)的溫度計(jì)算顯示出來(lái)，并等待結(jié)束測(cè)溫命令。再判定是否結(jié)束溫度測(cè)量，若沒則繼續(xù)測(cè)溫，若 收到結(jié)束命令則返回開機(jī)顯示，重新開始以上操作。Y圖4-1圖物

30、件總體流程圖第15頁(yè)共35頁(yè)紅外測(cè)溫模塊該紅外測(cè)溫模塊的數(shù)據(jù)輸出信號(hào)和脈沖信號(hào)分別接單片機(jī)P1.5, P1.6 口，測(cè)溫控制端接P1.7 口。它的程序流程圖如圖4-2所示，此模塊首先定義一個(gè)字 符型數(shù)組用于存放讀取到的一幀數(shù)據(jù)，然后啟動(dòng)測(cè)溫，讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是在脈沖的下降沿一位一位傳送的。把五個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)都讀完后判斷第一個(gè)字節(jié)是否為0 x4c或0 x66且第五個(gè)字節(jié)為0 x0d,若是則計(jì)算溫度值返回，否則繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)。圖4-2紅外測(cè)溫模塊流程圖第16頁(yè)共35頁(yè)溫度計(jì)算流程:第17頁(yè)共35頁(yè)顯示模塊部分開始顯示被測(cè)物體溫度等于周圍溫度N傳感器是、，一、否在進(jìn)行測(cè)溫. 一Y 顯示被測(cè)物體的溫度圖4-4

31、顯示模塊部分流程圖第18頁(yè)共35頁(yè)5系統(tǒng)測(cè)試經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了非接觸測(cè)溫，： 1）測(cè)量范圍實(shí)現(xiàn)了 055攝氏度（圖5-1）圖5-1量程測(cè)量圖2）測(cè)量距離大于0.3米，并且測(cè)量精度土 0.5攝氏度（如圖5-2,圖5-3 為圖5-2中液晶顯示器數(shù)據(jù)）反應(yīng)時(shí)間小于 2秒經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，反應(yīng)時(shí)間在1.7秒左右。3）并且本設(shè)計(jì)設(shè)置的報(bào)警裝置測(cè)試成功，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定溫度，則啟動(dòng)自 動(dòng)報(bào)警功能。第19頁(yè)共35頁(yè)以下是本次設(shè)計(jì)我的實(shí)物圖:結(jié)論本次設(shè)計(jì)，基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求中的要求， 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)部 分的設(shè)計(jì)：硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，讓我對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)又到了一 個(gè)新的層次，并且在動(dòng)

32、手和思考方面更加的熟練，并且， 讓我的知識(shí)運(yùn)用能力也 有所提高，為以后的工作學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。 同時(shí)，也讓我發(fā)現(xiàn)了自己很多不足的 地方。這更加激勵(lì)我要在以后的生活中多學(xué)習(xí)，多動(dòng)手，多思考，爭(zhēng)取在以后的 學(xué)習(xí)和工作中做到更好。第20頁(yè)共35頁(yè)參考文獻(xiàn)：孫鵬，紅外測(cè)溫物理模型的簡(jiǎn)歷及論證D.吉林大學(xué).2006晏敏，彭楚武，顏永紅，曾云，曾健平.紅外測(cè)溫原理及誤差分析 J.湖南曹潤(rùn)強(qiáng).紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)J.攀枝花學(xué)院學(xué)報(bào)，2006,23(6):87-89張友德，趙志英，涂時(shí)亮.單片機(jī)微型原理、應(yīng)用與實(shí)踐.第五版.上海：復(fù)旦大學(xué)出版社.20065柳剛，黃竹鄰，周昊，王雙保，易新建.非接觸式紅外研制M.光電

33、子科技與信息，2005. TOC o 1-5 h z 6何希才.傳感器及其應(yīng)用電路M.北京：電子工業(yè)出版社，2001.7馬殿閣.多路紅外溫度監(jiān)測(cè)儀J.電子測(cè)量技術(shù)，1993(3).8陳杰，黃鴻.傳感器與檢測(cè)技術(shù)M.北京：高等教育出版社，20049宋文、楊帆.傳感器與檢測(cè)技術(shù).北京：高等教育出版社，200410閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).第四版.高等教育出版社，2004.4第21頁(yè)共35頁(yè)附錄A元器件清單 TOC o 1-5 h z LCD1602W 幕1TN901溫度模塊1輕觸開關(guān)1自鎖開關(guān)110K110uf130P210K電位器112MH和j振1DIP401STC89S5219*15萬(wàn)用板1排針

34、、排座2蜂鳴器18550三極管1DC005雨座1電池盒1個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)第22頁(yè)共35頁(yè)第23頁(yè)共35頁(yè)附錄B電路原理圖Hod號(hào)*uuIZIU-左.*.I巾p-1U.工-TVJJC m0二 nk*口丁 Lxl 冊(cè)FMH第24頁(yè)共35頁(yè)附錄C源程序/宏定義#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/頭函數(shù)#include /全局變量定義float Temp;float HJTemp,MBTemp;/TN9溫度傳感器頭函數(shù)#include /LCD頭函數(shù)#include /按鍵sbit K =P1A2;sbit LR=

35、P1A0；sbit LG=P1A1；/主函數(shù)void main()(/屏幕初始化 Init_LCD();/開啟指示燈LR=1;LG=0;/開始按鍵 while(K=1);/溫度顯示初始化 Init_T();/循環(huán)讀碼while(1)(LR=LR;/讀取目標(biāo)溫度TN_IRACK_UN(); TN_IRACK_EN(); TN_GetData(0 x4c); MBTemp=Temp;LR=LR;/讀取環(huán)境溫度第25頁(yè)共35頁(yè)TN_IRACK_UN();TN_IRACK_EN();TN_GetData(0 x66);HJTemp=Temp;/顯示Display(MBTemp,HJTemp);/管腳定

36、義sbit TN_ACK=P1A3;/TN9 觸發(fā)sbit TN_Clk=P1A4; /TN9 時(shí)鐘線sbit TN_Data=P1A5;/TN9 數(shù)據(jù)線uchar ReadData5;=/ C 格式：void TN_IRACK_EN(void);/實(shí)現(xiàn)功能：紅外模塊啟可函數(shù)/ 入口參數(shù)：無(wú)/ 出口參數(shù)：無(wú)/=void TN_IRACK_EN(void)(TN_ACK=0;/=/ C 格式：void TN_IRACK_UN(void);/實(shí)現(xiàn)功能：紅外模塊關(guān)山函數(shù)/ 入口參數(shù)：無(wú)/ 出口參數(shù)：無(wú)/=void TN_IRACK_UN(void)(TN_ACK=1;/=/ C格式:int TN_R

37、eadData(void);第26頁(yè)共35頁(yè)/實(shí)現(xiàn)功能：讀測(cè)得數(shù)據(jù)=void TN_ReadData(uchar Flag)(.uchar i,j,k;bit BitState=0;for(k=0;k7;k+)(for(j=0;j5;j+)(for(i=0;i8;i+)(while(TN_Clk);BitState=TN_Data;ReadDataj= ReadDataj1;ReadDataj= ReadDataj|BitState;while(!TN_Clk);if(ReadData0=Flag)k=8;TN_IRACK_UN();/= =/Program:TN紅外傳感器目標(biāo)數(shù)據(jù)測(cè)量子程序I

38、nPut:NULL/OutPut:unsigned int returnData測(cè)量結(jié)果的出錯(cuò)標(biāo)識(shí)/= =/void TN_GetData(uchar X)(.TN_ReadData(X);Temp=(ReadData10;x-) for(y=110;y0;y-);/LCD寫命令void write_com(uchar com)rs=0;lcden=0;P0=com;delay_LCD(1);lcden=1;delay_LCD(1);lcden=0;/LCD寫數(shù)據(jù)void write_date(uchar date)rs=1;lcden=0;P0=date;delay_LCD(1);lcden

39、=1;delay_LCD(1);lcden=0;/初始化void Init_LCD()uchar num;lcden=0;/屏幕初始化第28頁(yè)共35頁(yè)write_com(0 x38);write_com(0 x0c);write_com(0 x06);write_com(0 x01);write_com(0 x80);/時(shí)間write_com(0 x01);write_com(0 x80);for(num=0;num16;num+)(write_date(table0num);.write_com(0 x80+0 x40);for(num=0;num16;num+)(write_date(ta

40、ble1num);/初始化void Init_T()(.uchar num;lcden=0;/屏幕初始化write_com(0 x38);write_com(0 x0c);write_com(0 x06);write_com(0 x01);write_com(0 x80);/時(shí)間write_com(0 x01);write_com(0 x80);for(num=0;num16;num+)(write_date(table2num);write_com(0 x80+0 x40);for(num=0;num220.0|MT=0)(if(MT10)(temp=MT*10; write_com(0 x80+9); write_date( ); write_date( );write_date(0+temp/10);write_date(.);write_date(0+temp%10);write_date(0 xdf); write_date(C);else if(MT100)(temp=MT*10; write_com(0 x80+9); write_date( );write_date(0+temp/100);write_date(0+temp/10%10); wri