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基于單片機(jī)的非接觸式紅外體溫計(jì)設(shè)計(jì)(完整資料)(可以直接使用,可編輯優(yōu)秀版資料,歡迎下載)
基于單片機(jī)的非接觸式紅外體溫計(jì)設(shè)計(jì)(完整資料)(可以直接使用,可編輯優(yōu)秀版資料,歡迎下載)本科畢業(yè)論文非接觸式紅外體溫計(jì)的設(shè)計(jì)DesignofContactlessInfraredThermometerSystem學(xué)院名稱:專業(yè)班級(jí):學(xué)生姓名:學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師姓名:指導(dǎo)教師職稱:年月畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知,除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果,也不包含我為獲得安陽(yáng)工學(xué)院及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料.對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體,均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作者簽名:日期:指導(dǎo)教師簽名:日期:使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解安陽(yáng)工學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的規(guī)定,即:按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電子版本;學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務(wù);學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文;在不以贏利為目的前提下,學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。作者簽名:日期:目錄TOC\o”1—3”\h\u1160摘要I15053AbstractII6163引言16163第一章系統(tǒng)主要芯片介紹2245001。1STC89C52芯片簡(jiǎn)介229171.2紅外溫度模塊簡(jiǎn)介3240031.2。1TN901紅外測(cè)溫模塊337871。2。2紅外測(cè)溫原理3189411。2。3紅外測(cè)溫模塊的工作時(shí)序465211.3LCD1602顯示器簡(jiǎn)介 49216第二章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 6241742.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 6256202.2單片機(jī)的主控電路設(shè)計(jì)6183422。3紅外溫度傳感器模塊電路的設(shè)計(jì)776332。4LCD1602設(shè)計(jì)原理圖8157072.5按鍵電路的設(shè)計(jì)8190822.6系統(tǒng)其它硬件電路9106962.6。1系統(tǒng)的電源電路9228172.6。2系統(tǒng)晶振電路9326522.6。3報(bào)警電路的設(shè)計(jì)1023513第三章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)11208603。1軟件編譯KeilC51開發(fā)環(huán)境1195713.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)要求及任務(wù)11199473。3系統(tǒng)主程序流程圖11244593。4紅外測(cè)溫流程圖1224459第四章制作與調(diào)試15244594.1軟件調(diào)試 15244594.2硬件調(diào)試 15244594。3系統(tǒng)誤差分析及處理16244594.4系統(tǒng)的制作與調(diào)試16結(jié)論 1824881致謝 1928698參考文獻(xiàn)208576附錄 21非接觸式紅外體溫計(jì)的設(shè)計(jì)摘要:本文針對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)溫儀器自身存在的諸多缺點(diǎn)以及在現(xiàn)實(shí)生活中所暴露的使用不便,缺少安全性等缺陷,提出了一種非接觸式紅外測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案.該系統(tǒng)是以STC89C52作為紅外測(cè)溫傳感器數(shù)據(jù)傳輸和控制核心.此外,還設(shè)計(jì)了報(bào)警模塊、顯示電路、功能按鍵等外圍模塊。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)時(shí)溫度的顯示,以及對(duì)后者過(guò)限時(shí)報(bào)警,同時(shí)還能對(duì)溫度測(cè)量報(bào)警的上下限進(jìn)行調(diào)節(jié).它的最大的創(chuàng)新不僅僅是因?yàn)榭梢詼y(cè)量基本的溫度,更在于它可以控制繼電器電路使溫度在測(cè)量范圍內(nèi)。它的安全性,方便性更有利于普通百姓的使用。本次紅外測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu),提高了測(cè)溫的穩(wěn)定性及可靠性。該系統(tǒng)具有反應(yīng)速度快、傳輸效率高、測(cè)量精度高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵字:STC89C52;報(bào)警;紅外測(cè)溫DesignofContactlessInfraredThermometerSystemAbstract:Inviewofthetraditionaltemperaturemeasuringinstrument,therearemanyshortcomings,Andinreallifeitexposesmuchinconvenience,lacksofsafety,soiputforwardthisdesignofcontactlessinfraredtemperaturemeasurementsystem。ThesystemisbasedonsinglechipmicrocomputerSTC89C52thatasbeingthecenterofinfraredmeasuringtemperaturesensordata'stransmissionandregulation.Inaddition,itisalsoequippedwithalarmcircuits,keyswitch,liquidcrystaldisplayoutputandkeycircuits.Thissystemrealizereal—timetemperaturedisplay,andgiveanalarmwhenthetemperaturebeyondlimitationconfigured,surelythelimitationcanbechangedelse.Thesystem'sbiggestinnovationnotonlyintherealizationofbasicfunctionstemperaturemeasurement,butalsocancontrolarelaycircuittogetthetemperatureinmeasuringrange.Itssafety,conveniencearemorehelpfuloftheuseofthecommonpeople。Thedesignofinfraredtemperaturemeasurementsystemsimplifythecircuitstructure,improvethestabilityandreliabilityofmeasuringtemperature。Thegreatreactionspeed,hightransmissionefficiency,highaccuracyandhighreliabilityisalsoitsadvantage.Keywords:STC89C52;alarm;infraredtemperaturemeasurement引言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)生活水平的提高,人們對(duì)自身身體情況愈來(lái)愈重視.體溫是人體生命活動(dòng)最基本的特征,也是觀察人體機(jī)能是否正常的重要指標(biāo)之一?,F(xiàn)在各種流行病比較多,傳染性比較強(qiáng),傳統(tǒng)的接觸式測(cè)溫系統(tǒng)有很大的局限性,特別是在高發(fā)病的場(chǎng)所諸如學(xué)?;蛘呖瓦\(yùn)中心等等.目前,傳統(tǒng)的測(cè)溫儀器存在的缺陷開始被人們所認(rèn)識(shí),測(cè)量準(zhǔn)確度低,等待時(shí)間長(zhǎng),使用不當(dāng)還會(huì)發(fā)生意想不到的事故等。非接觸式紅外測(cè)溫系統(tǒng)的開發(fā),將能很好的代替?zhèn)鹘y(tǒng)測(cè)溫儀器,彌補(bǔ)他們的不足與使用的不便.它的響應(yīng)時(shí)間快、非接觸、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),更適合兒童在平時(shí)的生活中獨(dú)立完成體溫測(cè)量。當(dāng)今社會(huì),紅外測(cè)溫技術(shù)已在工業(yè)、石化、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、安全監(jiān)控與防范和科學(xué)研究等領(lǐng)域被廣泛地應(yīng)用,在傳統(tǒng)的測(cè)溫系統(tǒng)中注入現(xiàn)代科技的元素,它所具備的響應(yīng)時(shí)間快、非接觸、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),較傳統(tǒng)溫度儀器更加能滿足人們生活生產(chǎn)的需求,必定會(huì)占領(lǐng)相當(dāng)大的市場(chǎng),受到人們的青睞[5]。近20年來(lái),我國(guó)的紅外測(cè)溫技術(shù)得到迅速的發(fā)展,并逐步應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域。紅外檢測(cè)技術(shù),它是一種在線監(jiān)測(cè)不停電式高科技檢測(cè)技術(shù),能對(duì)電氣設(shè)備的故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預(yù)測(cè),滿足了現(xiàn)代電力企業(yè)對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行的要求.此無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)包括硬件電路部分和軟件部分。硬件電路采用STC89C52單片機(jī)作為控制核心,主要包括以下幾個(gè)部分:紅外測(cè)溫電路、報(bào)警電路,顯示電路,按鍵電路和繼電輸出控制電路等。軟件設(shè)計(jì)主要包括:主程序、紅外測(cè)溫模塊、報(bào)警模塊、功能按鍵模塊、顯示模塊、繼電輸出模塊等子程序.該系統(tǒng)在工作時(shí),操作者先將紅外測(cè)量?jī)x對(duì)準(zhǔn)被測(cè)量者,接通電源,等待2秒鐘,隨后紅外傳感器就會(huì)把溫度信號(hào)傳送到STC89C52中進(jìn)行處理,然后送1602顯示。該系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)報(bào)警的上下限,當(dāng)實(shí)時(shí)溫度低于設(shè)定溫度,綠燈亮,蜂鳴器響;高于設(shè)定溫度蜂鳴器響,紅燈亮;正常溫度蜂鳴器不響,黃燈亮。另外,該系統(tǒng)還可以測(cè)量物體溫度,當(dāng)物體溫度過(guò)限時(shí),繼電器會(huì)閉合,同時(shí)觸發(fā)相應(yīng)的自己設(shè)定的動(dòng)作來(lái)使目標(biāo)溫度控制在要求范圍內(nèi)。第一章系統(tǒng)主要芯片介紹1。1STC89C52芯片簡(jiǎn)介STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)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STC89C52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。STC89C52單片機(jī)引腳結(jié)構(gòu)如圖1—1所示[4]。圖1-1STC89C52引腳結(jié)構(gòu)圖STC89C52單片機(jī)芯片的引腳介紹如下:管腳1~8:P1口,8位準(zhǔn)雙向I/O口,可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載.管腳9:RESET復(fù)位鍵,單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)輸入端,對(duì)高電平有效.當(dāng)進(jìn)行復(fù)位時(shí),要保持RST管腳大于兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。管腳10,11:RXD串口輸入TXD串口輸出。管腳12~19:P3口,P3。2為INT0中斷0,P3。3為INT1中斷1,P3.4為計(jì)數(shù)脈沖T0,P3。5為計(jì)數(shù)脈沖T1,P3。6為WR寫控制,P3。7為RD讀控制輸出端。管腳21~28:P2口,8位準(zhǔn)雙向I/O口,與地址總線(高8位)復(fù)用,可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。管腳29:PSEN片外Rom選通端,單片機(jī)對(duì)片外Rom操作時(shí)29腳(PSEN)輸出低電平。管腳30:ALE/PROG地址鎖存器。管腳31:EArom取指令控制器高電平片內(nèi)取低電平片外取。管腳32~39:P0口,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,可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。管腳40:電源+5V.1。2紅外溫度模塊簡(jiǎn)介1.2。1TN901紅外測(cè)溫模塊TN901紅外傳感器輸出的是數(shù)字信號(hào),TN901傳感器芯片管腳如圖1—2所示:圖1-2TN9紅外測(cè)溫模塊接口管腳5是V為電源引腳VCC,VCC一般為3V到5V之間的電壓,一般取3。3V;管腳4為D是數(shù)據(jù)接收引腳,沒(méi)有數(shù)據(jù)接收時(shí)D為高電平;管腳3為C為2KHzClock輸出引腳;管腳2為G是接地引腳;管腳1是A為測(cè)溫啟動(dòng)信號(hào)引腳,低電平有效[6]。1.2。2紅外測(cè)溫原理紅外測(cè)溫傳感器是接收目標(biāo)物體的熱輻射并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件。所有物體都會(huì)發(fā)出紅外線能量,物體越熱,其分子就愈加活躍,目標(biāo)輻射波長(zhǎng)越短,它所發(fā)出的紅外線能量也就越多。紅外溫度模塊中的光學(xué)裝置,可以收集物體的輻射紅外線能量,并把該能量聚焦在探測(cè)器上,能量經(jīng)探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào),并被放大、顯示出來(lái)[8]。由普朗克黑體輻射原理:—光學(xué)常數(shù)-輻射出射度-斯蒂芬—波爾茲曼常數(shù)-被測(cè)對(duì)像的輻射率-紅外溫度計(jì)的輻射率-被測(cè)對(duì)像熱力學(xué)溫度-紅外溫度計(jì)熱力學(xué)溫度通過(guò)紅外傳感器接收到的能量峰值信號(hào),經(jīng)過(guò)單片機(jī)即可計(jì)算出目標(biāo)溫度。探測(cè)器輸出的信號(hào)與目標(biāo)溫度呈非線性的關(guān)系,所以需要對(duì)其進(jìn)行線性化處理。線性化處理后得到物體的表觀溫度,然后對(duì)其進(jìn)行輻射率修正,轉(zhuǎn)化成真實(shí)溫度,由于調(diào)制片輻射信號(hào)的影響,還需作溫度的補(bǔ)償,即真實(shí)溫度加上環(huán)境溫度才能最終得到被測(cè)物體的實(shí)際溫度[3].紅外測(cè)溫模塊的工作時(shí)序TN9紅外傳感器向單片機(jī)發(fā)送一幀數(shù)據(jù)共有5個(gè)BYTE組成,如表1—1所示.表1—1信息格式ItemItemMSBLSBSumCRItem:“L”(4CH):Tobj(目標(biāo)溫度),“f”(66H):Tamb(環(huán)境溫度)MSB:8bitData最高有效位LSB:8bitData最低有效位Sum:Item+MSB+LSB=SumCR:0DH,結(jié)束信息單片機(jī)在時(shí)鐘的下降沿接收數(shù)據(jù),一次溫度測(cè)量需接收5個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),這五個(gè)字節(jié)中:Item為0x4c表示測(cè)量目標(biāo)溫度,0x66表示測(cè)量環(huán)境溫度;MSB為接收溫度的高八位數(shù)據(jù);LSB為接收溫度的低八位數(shù)據(jù);Sum為驗(yàn)證碼,接收正確Sum=Item+MSB+LSB;CR為結(jié)束標(biāo)志,當(dāng)CR為0x0dH時(shí)表示完成一次溫度數(shù)據(jù)接收.1。2。4紅外測(cè)溫模塊溫度值計(jì)算無(wú)論測(cè)量環(huán)境溫度還是目標(biāo)溫度,只要檢測(cè)到Item為0x4cH或者0x66H,同時(shí)檢測(cè)到CR為0x0dH,它們的溫度計(jì)算方法都相同。計(jì)算公式為:實(shí)際溫度值=temp/16—273。15。其中273.15為華氏轉(zhuǎn)攝氏的單位轉(zhuǎn)換差值[7]。Temp為十進(jìn)制,當(dāng)把它轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制時(shí)高八位為MSB,低八位為L(zhǎng)SB;比如MSB為0x10H,LSB為0x2bH,則Temp為十六進(jìn)制時(shí)是0x142bH,十進(jìn)制時(shí)是5163,則測(cè)得實(shí)際溫度值為5163/16—273。15=49。537℃。1。3LCD1602顯示器簡(jiǎn)介在本系統(tǒng)中,需要將實(shí)時(shí)時(shí)鐘與測(cè)量出來(lái)的溫度值顯示出來(lái),LCD顯示器的微功耗,體積小,顯示內(nèi)容豐富,超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)非常符合系統(tǒng)需求。本次使用的LCD1602顯示器模塊為5×7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器,內(nèi)帶ASCII字符庫(kù)。LCD1602模塊內(nèi)部可以完成顯示掃描,單片機(jī)只要向LCD1602發(fā)送命令和顯示內(nèi)容的ASCII碼。LCD1602顯示器的工作電壓為4.5~5.5V,在本系統(tǒng)中,采用的電壓為5V,字符尺寸為2。95×4.35(WXH)mm。LCD1602顯示芯片引腳如圖1—3所示[1]。圖1—3LCD1602芯片引腳圖第1腳:VSS為地電源.第2腳:VDD接5V正電源.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)比度或者直接接地。第4腳:RS為寄存器選擇,高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳:R/W為讀寫信號(hào)線,高電平時(shí)進(jìn)行讀操作,低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。第6腳:E端為使能端,當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí),液晶模塊執(zhí)行命令。第7~14腳:D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15~16腳:空腳。LCD1602液晶顯示器寄存器選擇控制如表1-2所示。表1—2寄存器選擇控制表RSR/W操作說(shuō)明00寫入指令寄存器D0~D701讀取輸出的D0~D7的狀態(tài)字10寫入數(shù)據(jù)寄存器D0~D711從D0~D7讀取數(shù)據(jù)開始時(shí)初始化E為0,然后置E為1,再清0。讀取狀態(tài)字時(shí),注意D7位,D7為1,禁止讀寫操作;D7為0,允許讀寫操作。所以對(duì)控制器每次進(jìn)行讀寫操作前,必須進(jìn)行讀寫檢測(cè)。第二章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的硬件原理圖采用AltiumDesigner進(jìn)行設(shè)計(jì),AltiumDesigner主要運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)。這套軟件通過(guò)把原理圖設(shè)計(jì)、電路仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)溥壿嬜詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)的完美融合,為設(shè)計(jì)者提供了全新的設(shè)計(jì)解決方案,使設(shè)計(jì)者可以輕松進(jìn)行設(shè)計(jì),熟練使用這一軟件必將使電路設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率大大提高[11]。2。1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖本系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)為核心,外圍主要包括:TN9紅外傳感器模塊,報(bào)警電路,LCD1602顯示模塊,功能按鍵、晶振電路和繼電器輸出電路組成,如圖2-1所示.繼電器輸出電路晶振電路STC89C52單片機(jī)LCD1602液晶顯示器功能按鍵報(bào)警電路電源電路紅外測(cè)溫模塊繼電器輸出電路晶振電路STC89C52單片機(jī)LCD1602液晶顯示器功能按鍵報(bào)警電路電源電路紅外測(cè)溫模塊圖2-1系統(tǒng)整體框圖2.2單片機(jī)的主控電路設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,從價(jià)格,熟悉程度以及滿足系統(tǒng)的需求等方面考慮采用了51系列STC89C52單片機(jī).單片機(jī)為整個(gè)系統(tǒng)的核心,控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行,其接口電路如圖2-2所示。圖2—2STC89C52接口電路STC89C52單片機(jī)連接系統(tǒng)的各個(gè)模塊,P0口接上LCD1602顯示器模塊的數(shù)據(jù)線,P1.0,P1.1作為L(zhǎng)CD1602的控制信號(hào);P2。0,P2.1,P2。2接紅外測(cè)溫模塊;P1.2,P1。3和P1.4分別接紅、綠、黃三個(gè)LED指示燈;P1.5接繼電器輸出電路;P3。2,P3.3,P3.4,P3.5接4個(gè)功能按鍵。由于P0口為開漏式,只有一個(gè)模式管,故在設(shè)計(jì)中加了一個(gè)上拉電阻J2,為的是增加P0口的驅(qū)動(dòng)能力。2.3紅外溫度傳感器模塊電路的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用的是TN9紅外模塊,該模塊不需要增加另外的A/D轉(zhuǎn)換電路,使得硬件可以盡可能的簡(jiǎn)單化,相比于其他紅外模塊,TN9產(chǎn)品只需要3伏電源供電。它是一種集成的紅外探測(cè)器,內(nèi)部有溫度補(bǔ)償電路和線性處理電路,使本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)得到了簡(jiǎn)化。TN9紅外模塊接口如圖圖2—3所示[2]。圖2—3TN9紅外模塊接口電路圖TN9紅外模塊的工作過(guò)程:系統(tǒng)正常上電,當(dāng)進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí),將TN9的紅外傳感器探頭對(duì)準(zhǔn)被測(cè)量者的額頭,隨即按下功能按鍵0,即開始鍵,單片機(jī)通過(guò)向測(cè)試腳提供一個(gè)高電平的信號(hào),即啟動(dòng)紅外測(cè)溫。在時(shí)鐘的下降沿開始讀數(shù)據(jù),共5個(gè)字節(jié),當(dāng)?shù)谝粋€(gè)字節(jié)為4CH(或66H),且第5個(gè)字節(jié)為0DH時(shí),讀取的數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù),否則讀取的數(shù)據(jù)無(wú)效,數(shù)據(jù)讀取后,單片機(jī)對(duì)讀到的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理,然后送LCD1602顯示。2。4LCD1602設(shè)計(jì)原理圖本系統(tǒng)采用LCD1602作為顯示器,相比于LED,LCD1602需要的管腳少,電路圖和實(shí)物比較簡(jiǎn)單。同時(shí)LCD1602還可以顯示字母和數(shù)字,LED就只能顯示數(shù)字。LCD1602顯示是從系統(tǒng)上電運(yùn)行時(shí)就開始顯示時(shí)間,該顯示模塊與單片機(jī)的連接如圖2—4所示。圖2-4LCD1602顯示電路圖RS為寄存器選擇,高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選指令寄存器;通過(guò)單片機(jī)的P0。2口控制,R/W為讀寫信號(hào)線,高電平時(shí)進(jìn)行讀操作,低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。由于本設(shè)計(jì)中只需要對(duì)液晶進(jìn)行寫操作,為了節(jié)省單片機(jī)引腳資源,它直接接為低電平;EN端為使能端,當(dāng)EN端由高電平跳變成低電平時(shí),液晶模塊執(zhí)行命令,通過(guò)單片機(jī)P0.4口控制.圖3-6中的R8是一個(gè)5K歐姆的滑動(dòng)變阻器,通過(guò)改變它的數(shù)值,可調(diào)節(jié)顯示器的對(duì)比度[10].2。5按鍵電路的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)開啟紅外測(cè)溫功能只需按下電源電路中的開關(guān),LCD1602上能對(duì)報(bào)警上下限進(jìn)行調(diào)整,比如數(shù)字的加和減以及調(diào)整完之后的確認(rèn),經(jīng)過(guò)設(shè)想,最終系統(tǒng)的功能按鍵設(shè)置為4個(gè),均采用獨(dú)立按鍵模塊,電路原理圖如下圖2—5所示。圖2-5系統(tǒng)按鍵電路原理圖鍵盤模塊采用動(dòng)態(tài)掃描的方式,采用4個(gè)獨(dú)立式鍵盤.相較于矩陣鍵盤,獨(dú)立式鍵盤是一種常開型按鍵開關(guān),常態(tài)下鍵的兩個(gè)觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài),按下鍵時(shí)它們才閉合,最大的優(yōu)點(diǎn)是使用方便,程序編寫比較簡(jiǎn)單。4個(gè)按鍵的功能具體如下:按鍵S3:調(diào)節(jié)報(bào)警上下限的功能按鍵,按下后進(jìn)入調(diào)整狀態(tài);按鍵S4:在跳針的情況下,實(shí)現(xiàn)“加”功能;按鍵S5:在跳針的情況下,實(shí)現(xiàn)“減”功能;按鍵S6:對(duì)上述“加減”功能調(diào)節(jié)后的確認(rèn)鍵。2.6系統(tǒng)其它硬件電路2。6。1系統(tǒng)的電源電路電源電路原理圖如圖2-6所示.圖2—6電源電路接口系統(tǒng)使用的電源為5V,由外部引入,二極管作為電源指示燈,C4、C5起濾波的作用。2.6.2系統(tǒng)晶振電路STC89C52單片機(jī)引腳XTAL1和XTAL2與晶體振蕩器及C2、C3的連接如圖2-7所示.圖2—7系統(tǒng)晶振電路原理圖晶振的作用是給單片機(jī)提供一個(gè)穩(wěn)定的節(jié)拍,C2,C3這兩個(gè)電容叫晶振的負(fù)載電容,接法如上圖所示,大小為30pF,它會(huì)影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度,也是使振蕩頻率更穩(wěn)定。實(shí)際上等同于電容三點(diǎn)式電路的分壓電容,接地點(diǎn)就是分壓點(diǎn),以接地點(diǎn)作為參考點(diǎn),振蕩引腳的輸入和輸出是反相的。當(dāng)兩個(gè)電容量相等時(shí),反饋系數(shù)是0.5,一般是可以滿足振蕩條件的,但如果不易起振或振蕩不穩(wěn)定可以減小輸入端對(duì)地電容量,而增加輸出端的值以提高反饋量。2。6.3報(bào)警電路的設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的報(bào)警電路的原理圖如圖2-8所示。圖2—8報(bào)警電路原理圖報(bào)警電路實(shí)際就是蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路,R6為限流電阻,防止電路電流過(guò)大損壞其他器件。FM輸出的是控制信號(hào),Q1可以看做是個(gè)電子開關(guān),用來(lái)控制蜂鳴器的控制中斷.當(dāng)FM口輸出高電平時(shí),Q1飽和導(dǎo)通,蜂鳴器獲得電工作發(fā)出鳴響,當(dāng)FM口輸出低電平時(shí)Q1截止蜂鳴器失電,停止工作.第三章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1軟件編譯KeilC51開發(fā)環(huán)境Kei1C51集成開發(fā)環(huán)境是美國(guó)KeilSoftwaer公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)。Kei1C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具,全Windows界面。另外重要的一點(diǎn),編譯后生成的匯編代碼,到Kei1C51生成的目標(biāo)代碼效率非常高,多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊,容易理解,在開發(fā)大型項(xiàng)目時(shí)非常理想。3.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)要求及任務(wù)軟件是整個(gè)系統(tǒng)的核心,它具有充分的靈活性與可修改性,可以根據(jù)系統(tǒng)的要求而變化。在硬件結(jié)構(gòu)一定的情況下,通過(guò)改變軟件就能實(shí)現(xiàn)不同的功能。本設(shè)計(jì)的紅外測(cè)溫系統(tǒng)的軟件方面全部采用C語(yǔ)言編寫,以提高系統(tǒng)的可讀性和可移植性.其設(shè)計(jì)方法和硬件設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng),采用模塊對(duì)應(yīng)進(jìn)行編寫,將系統(tǒng)的硬件劃分為相應(yīng)的子程序模塊,分別進(jìn)行編寫、調(diào)試,使整個(gè)程序看起來(lái)簡(jiǎn)潔,明了,在調(diào)試過(guò)程中也方便自己發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,提高了編程的效率。整個(gè)系統(tǒng)軟件主要包括主程序、紅外測(cè)溫模塊、功能按鍵模塊、顯示模塊等子程序.3。3系統(tǒng)主程序流程圖主程序的運(yùn)行過(guò)程:系統(tǒng)正常上電,開始初始化,對(duì)功能按鍵進(jìn)行掃描處理,看是否有按鍵按下,如果有,則進(jìn)入設(shè)置狀態(tài),對(duì)上下限進(jìn)行調(diào)節(jié),如果沒(méi)有,則顯示測(cè)的溫度,且對(duì)過(guò)限的溫度進(jìn)行報(bào)警,相應(yīng)LED指示燈亮,繼電器閉合,執(zhí)行根據(jù)自己設(shè)定的動(dòng)作,阻止過(guò)限的繼續(xù)。主程序流程圖如圖3—1所示。圖3—1系統(tǒng)主流程圖3.4紅外測(cè)溫流程圖紅外傳感器模塊流程圖如圖3—2所示。圖3-2紅外測(cè)溫流程圖如流程圖所示:系統(tǒng)正常上電,開始初始化,判斷是否有功能按鍵0按下,如果是,再次判斷首字節(jié)是否為4CH或者66H,最后一個(gè)字節(jié)是否為0DH,因?yàn)閱纹瑱C(jī)每一次讀取5個(gè)BYTE,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)BYTE和最后一個(gè)BYTE分別同時(shí)為4CH(或66H)和0DH時(shí),才認(rèn)為這是一個(gè)有效的數(shù)據(jù),否則單片機(jī)將不停地進(jìn)行讀取.如果是,則進(jìn)行溫度的計(jì)算及溫度的處理,然后送LCD1602顯示,最后關(guān)閉TN901;如果不是,則繼續(xù)按下按鍵0,直到符合有效數(shù)據(jù)的要求,才進(jìn)行溫度的讀取。制作與調(diào)試4.1軟件調(diào)試本設(shè)計(jì)由于需要外界環(huán)境作為媒介才能完成仿真,所以我沒(méi)有進(jìn)行最后的仿真,僅僅用Altiumdesigner進(jìn)行了編譯,程序部分用KeilC51進(jìn)行了編譯。在進(jìn)行該過(guò)程時(shí)分為兩步:目標(biāo)程序糾錯(cuò),整體程序調(diào)試。目標(biāo)程序糾錯(cuò):該階段工作通常在目標(biāo)程序編輯時(shí)就完成。一般來(lái)說(shuō),軟件能為用戶輸入的程序指令糾錯(cuò),包括書寫格式、標(biāo)號(hào)未定義或多重定義、轉(zhuǎn)移地址溢出等錯(cuò)誤,這一步主要是一些細(xì)節(jié)上的問(wèn)題,需要一部分一部分的去檢查。整體程序調(diào)試:即把各子程序整體連起來(lái)聯(lián)系整體電路進(jìn)行調(diào)試,看根據(jù)現(xiàn)行的程序和硬件條件是否能實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)的功能顯示。在這階段若發(fā)生故障,可以考慮各子程序在運(yùn)行時(shí)是否破壞現(xiàn)場(chǎng),數(shù)據(jù)緩沖單元是否發(fā)生沖突,標(biāo)志位的建立和清除在設(shè)計(jì)上是否失誤,堆棧是否溢出,輸入輸出狀態(tài)是否正常等再進(jìn)一步對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行修改。4.2硬件調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開的,許多硬件故障在軟件調(diào)試時(shí)才能發(fā)現(xiàn),但通常要先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障。調(diào)試工作可以分為四步:線路檢查:根據(jù)硬件邏輯設(shè)計(jì)圖,仔細(xì)檢查樣機(jī)線路是否連接正確,并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求,必要時(shí)可用萬(wàn)用表檢測(cè)線路通斷情況。電源調(diào)試:樣機(jī)的第一次通電測(cè)試很重要,若樣機(jī)中存在電源故障,則加電后將造成器件損壞。調(diào)試的方法有兩種:一種是斷開穩(wěn)壓電源的輸出端,檢查空載時(shí)電源工作情況;另一種是拔下樣機(jī)上的主要集成芯片,檢查電源的負(fù)載能力(用假負(fù)載).確保電源無(wú)故障并性能符合設(shè)計(jì)要求[12].通電檢查:在確保電源良好前提下,接通電源.最好在電源與其余電路之間串接一個(gè)電流表。若接通后電流很大,須立即切斷電源.電源大得超出正常范圍,說(shuō)明電路中有短路或故障.通電檢查的主要目的是看系統(tǒng)是否存在短路或由元器件損壞、裝配錯(cuò)誤引起的電流異常。檢查芯片的邏輯關(guān)系是否出錯(cuò):加電后檢查各插座上相關(guān)引腳的電位,仔細(xì)測(cè)量相應(yīng)的輸入輸出電平是否正常.單片機(jī)系統(tǒng)大都是數(shù)字邏輯電路,使用電平檢查法可首先查出邏輯設(shè)計(jì)是否正確,選用器件和連接關(guān)系是否符合要求等.4。3系統(tǒng)誤差分析及處理由于該系統(tǒng)是非接觸式測(cè)溫,這就給獲得正確的溫度值帶來(lái)一定困難,影響紅外測(cè)溫系統(tǒng)的溫度誤差的因素很多,通過(guò)查閱資料和自己的了解,主要體現(xiàn)在以下幾方面:距離系數(shù)是該系統(tǒng)性能的一個(gè)重要指標(biāo).通常距離越遠(yuǎn)的物體,紅外測(cè)溫儀測(cè)溫時(shí)所經(jīng)過(guò)的光路上受到的干擾以及大氣衰減越大,精度也越低。物體的輻射率的影響。輻射率是指相同幾何條件和光譜的條件下,實(shí)際被測(cè)物體和同溫度黑體的輻射的能量之比,不同的物體的輻射率不同,且和黑體輻射的能量也有差別,所以輸入值必然存在一定誤差。環(huán)境因素對(duì)測(cè)溫的影響.環(huán)境溫度,被測(cè)物到測(cè)溫儀的現(xiàn)場(chǎng)清晰度都和輸出溫度有關(guān)。通常,環(huán)境溫度越低,從外界進(jìn)入紅外測(cè)溫儀窗口的輻射能量就少,而且環(huán)境的清晰度越高,傳感器接收到的能量越多,就越接近真實(shí)值.干擾光的影響.因?yàn)樵撓到y(tǒng)是通過(guò)物體輻射出來(lái)的紅外線測(cè)得溫度的,外界的一切光線都會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生一定干擾.由于該系統(tǒng)存在上述影響,故在使用時(shí)必須采取一定的措施來(lái)盡量減輕誤差。比如,在選取傳感器時(shí)盡量選取吸收系數(shù)高的器件;測(cè)量時(shí)盡量多測(cè)量幾次數(shù)據(jù),取其平均值,降低誤差;軟件設(shè)計(jì)時(shí),采用循環(huán)系統(tǒng)測(cè)量,想辦法得到更精確的算法;測(cè)量時(shí)盡量注意周圍環(huán)境的影響,在比較適合測(cè)量的環(huán)境測(cè)量溫度。4。4系統(tǒng)的制作與調(diào)試在系統(tǒng)的制作與調(diào)試中除了要關(guān)注上述問(wèn)題之外,系統(tǒng)本身的情況也需要注意,本系統(tǒng)進(jìn)行模塊化處理,分別分為不同的幾個(gè)電路:電源電路,LCD1602顯示電路,復(fù)位電路,功能按鍵電路,過(guò)限狀態(tài)指示電路,繼電器輸出電路,晶振電路以及最重要的紅外測(cè)溫模塊電路。在制作前首先要了解各個(gè)電路的原理和作用,這樣才能知道電路可以使用哪些元器件,比如,電源電路的電容起到了濾波的作用,我們就可以根據(jù)電路電壓的大小來(lái)選擇合適的電容,LED指示電路的電阻起到的是限流的作用,可以選擇的范圍為100Ω—1KΩ,這樣可以對(duì)元器件的選擇有一個(gè)很好的把握.在制作本系統(tǒng)時(shí),同樣的遇到了很多問(wèn)題,比如PCB板的排版問(wèn)題,由于封裝不合適,最后顯示屏和按鍵以及單片機(jī)沒(méi)辦法和諧的安裝,只能重新制作,浪費(fèi)了不少功夫,還有在腐蝕銅板的時(shí)候,沒(méi)有把握時(shí)間,有些電路不得不在焊接的時(shí)候用焊錫連接起來(lái).這些問(wèn)題都是可以通過(guò)自己的注意加以避免的。制作好實(shí)物后,首先我用萬(wàn)用表測(cè)量了那些腐蝕過(guò)度并用焊錫連接的地方,保證其連通,檢查電解電容,二極管,三極管,蜂鳴器等有正負(fù)極的期間的焊接情況,其是否接反。確認(rèn)無(wú)誤后,想測(cè)試下電路是否能正常運(yùn)行,因?yàn)閭鞲衅鞯膬r(jià)格較高,我沒(méi)有連接,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明電路正常運(yùn)行,顯示屏亮。我按照各管腳的順序用杜邦線接上傳感器,開機(jī),系統(tǒng)初始化,因?yàn)槲以O(shè)置的初始的上下限是4度和25度,顯示屏顯示的26度,標(biāo)志正常溫度的黃色LED燈亮,之后我又設(shè)置最高限是20度,此時(shí),紅燈亮起,蜂鳴器報(bào)警,繼電器閉合,表示溫度超過(guò)最大限度。最后設(shè)置最低限為30度,超過(guò)室溫,綠燈亮起,蜂鳴器報(bào)警,繼電器閉合,表示低于最低溫度。按下復(fù)位按鈕,系統(tǒng)變?yōu)槌跏紶顟B(tài).實(shí)踐證明,本系統(tǒng)可以運(yùn)行。結(jié)論本系統(tǒng)利用STC89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)核心,通過(guò)TN9紅外傳感器,對(duì)人體和物體溫度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,同時(shí)在顯示器上顯示實(shí)時(shí)溫度,還可以對(duì)過(guò)限的溫度進(jìn)行報(bào)警,對(duì)于超出或者低于限度的溫度會(huì)閉合繼電器,繼電器電路可以接上風(fēng)扇,加熱裝置以應(yīng)對(duì)測(cè)量目標(biāo)為非人體時(shí)的各種情況,這個(gè)屬于擴(kuò)展功能。同時(shí)本設(shè)計(jì)中的紅外測(cè)溫部分采用的是紅外傳感器模塊,價(jià)格占了總設(shè)計(jì)費(fèi)用的一大半,而且該模塊如果損壞,無(wú)法通過(guò)軟件或者通過(guò)對(duì)硬件的檢修而修復(fù),以上缺點(diǎn)有待以后改進(jìn)。致謝本次的畢業(yè)設(shè)計(jì),很好的為我大學(xué)四年的生涯做了一個(gè)總結(jié),它集合了我自己,指導(dǎo)老師****老師,班級(jí)同學(xué)的努力,從前期準(zhǔn)備包括課題的選定,相關(guān)資料的收集,期刊論文的查找,每一件元器件的購(gòu)買,焊接,每一個(gè)模塊的程序編寫,到最后的論文的完成,一路走來(lái),凝聚了大量的心血與時(shí)間。每一次的焊接錯(cuò)誤,每一次程序運(yùn)行出錯(cuò),都在不斷激勵(lì)我走向成功.在這里我要由衷地感謝****老師對(duì)我耐心的指導(dǎo)和嚴(yán)格的要求,使我在完成本次畢業(yè)論文的過(guò)程中少走了很多彎路,此外我還要感謝其他同學(xué)對(duì)我這段期間幫助,幫助我解決了技術(shù)上的很多難題,總而言之,感謝每一位關(guān)心過(guò)我的人.當(dāng)然由于本人才疏學(xué)淺,該系統(tǒng)還存在一些漏洞與不足,功能有待于進(jìn)一步的改進(jìn),懇請(qǐng)老師同學(xué)批評(píng)指正,在此深表感謝。參考文獻(xiàn)[1]李響,張岷等.一種新型紅外測(cè)溫方法研究[J]。天津理工大學(xué)學(xué)報(bào):2010,26(01):58—61。[2]鄭文瑤,孟慶義.體溫測(cè)量的研究進(jìn)展[J].河北醫(yī)學(xué):2008,14,(01):103-106.[3]任婷婷,張?chǎng)?梁志華.淺談紅外體溫測(cè)量法[J]。計(jì)量與測(cè)試技術(shù):2008,35(12):44—46。[4]張日欣?;贛LX90614的非接觸式體溫測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]:2009,8(03):105-108.[5]吳海洋,計(jì)林.一種基于ARM的人體紅外測(cè)溫系統(tǒng)[J]。紅外測(cè)溫:2011(03):34—38。[6]韓吉辰.從“紅外測(cè)溫儀”談起[M].中國(guó)科普作家協(xié)會(huì):2010:41-50。[7]崔紅淼,梁波。提高遠(yuǎn)紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)電力設(shè)備故障判斷的準(zhǔn)確度[J]。電工電氣:2010(No。2):63—70.[8]劉曉春。基于單片機(jī)、溫度傳感器的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子世界:2011(9):24-25.[9]時(shí)子青。陳向東。龔靜。李秀梅,一種新型MEMS溫度傳感器[J].傳感器:2011,30(9):149-152.[10]王琳。淺談溫度傳感器特點(diǎn)及其應(yīng)用[J].倪雪飛:淺談紅外測(cè)溫及其應(yīng):2011(5):21—22.[11]張璇。基于51單片機(jī)的紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].高科技產(chǎn)品研發(fā):2010(02):52-53[12]余彥霖?;诹桕?yáng)SPCE061A單片機(jī)的語(yǔ)音導(dǎo)引系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告[J]??萍夹畔?2011(01):99—100。[13]柳剛,黃竹鄰,周昊等。非接觸式紅外測(cè)溫的研究[J].光電子技術(shù)與信息:2005(5):69—73。附錄元器件清單器件名稱器件規(guī)格器件數(shù)量電容30PF2電容1041電容220UF1LEDLED_RED2LEDLED_GREEN1LEDLED_YELLOW1電阻10K排阻1傳感器TN9_11LCD16021S555V繼電器1三極管88501三極管85501電阻2205電阻5K1電阻1K1按鈕4開關(guān)1蜂鳴器BUZZER1接線柱接線柱3P(3.96MM間距)1單片機(jī)80511晶振12M1系統(tǒng)的整體原理圖:系統(tǒng)的PCB圖:實(shí)物圖:系統(tǒng)的程序:#include”reg52。h"#include”intrins。h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint/*************1602LCD引腳定義*************/#defineLCD_dataP0//數(shù)據(jù)口sbitRS=P1^0;//寄存器選擇輸入sbitEN=P1^1;//液晶使能控制sbitRW=P2^5;/*************按鍵引腳定義*************/sbitkeys=P3^5;sbitkeyz=P3^4;sbitkeyj=P3^3;sbitkeyq=P3^2;/*************發(fā)光二極管指示接口定義*************/sbitledg=P1^2;sbitledd=P1^3;sbitledc=P1^4;sbitfm=P3^7;sbitji=P1^5;bitflag=0;/*************紅外測(cè)溫引腳定義*************/sbitA_TN9=P2^0; //TN9觸發(fā)sbitCLK_TN9=P2^1; //TN9時(shí)鐘線sbitDATA_TN9=P2^2; //TN9數(shù)據(jù)線/***********全局變量定義**************/bitflag;unsignedcharTN_Data_Buff[5]; //紅外模塊0數(shù)據(jù)緩存數(shù)組unsignedcharDATA_INDEX;unsignedcharDATA_NUM; //八位數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)unsignedchardata_tmp; //紅外模塊數(shù)據(jù)緩存unsignedchartable_mbtemp[]=”00。00^C”;floatiTemp,MBTemp=11.01; //溫度數(shù)據(jù)intT1h=25,T1l=4; //溫度上下限初始值/*************函數(shù)定義聲明**************/voidshow_temp(); //溫度顯示子函數(shù)函數(shù)voidkey_pro(); //按鍵處理子函數(shù)voidwarn(); //報(bào)警子函數(shù)/************延時(shí)子程序,11。0592M晶振下*****************/voiddelay(){ unsignedinti; for(i=0;i〈10;i++);}/************延時(shí)毫秒子程序,11.0592M晶振下*****************/voiddelay_ms(unsignedinttime){ unsignedinti,j; for(i=1;i〈=time;i++) for(j=1;j〈=113;j++);}/*—-——-—-——-———-—-—-——-——-—-—-—————————--寫入命令函數(shù)——-—-——-—————-——--—-—--——-—--—-————--*/voidLCD_Write_Com(unsignedcharcom){ delay_ms(5); RS=0; RW=0; EN=1; P0=com; _nop_(); EN=0;}/*——-———-———-—-——-—--————-————-—————寫入數(shù)據(jù)函數(shù)——--—-————--———————-——--———————-——-—*/voidLCD_Write_Data(unsignedcharData){ delay_ms(5); RS=1; RW=0; EN=1; P0=Data; _nop_(); EN=0;}/*———--—--——--—--——-——-———-——-——--———-———-——寫入字符串函數(shù)--———-—-——-—-———-—--——--————-—-—--—————--————*/voidLCD_Write_String(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*s){ if(y==0) { LCD_Write_Com(0x80+x);//表示第一行 } else { LCD_Write_Com(0xC0+x);//表示第二行 } while(*s) { LCD_Write_Data(*s); s++; }}/*--——-——————-——-—————-————-————-———-—-———初始化函數(shù)-————————--—-—-——-—-—--—--—————-—-——-—*/voidLCD_Init(void){ LCD_Write_Com(0x38);/*顯示模式設(shè)置*/ delay_ms(5); LCD_Write_Com(0x38); delay_ms(5); LCD_Write_Com(0x38); delay_ms(5); LCD_Write_Com(0x38); LCD_Write_Com(0x08);/*顯示關(guān)閉*/ LCD_Write_Com(0x01);/*顯示清屏*/ LCD_Write_Com(0x06);/*顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置*/ delay_ms(5); LCD_Write_Com(0x0C);/*顯示開及光標(biāo)設(shè)置*/}//==========================================================================// // C格式: voidTN_IRACK_EN(void);// 實(shí)現(xiàn)功能: 紅外模塊啟動(dòng)函數(shù)// 入口參數(shù): 無(wú)// 出口參數(shù): 無(wú)//==========================================================================voidTN_IRACK_EN(void){ unsignedcharj; flag=0; A_TN9=0; delay();DATA_NUM=0;DATA_INDEX=0; for(j=0;j〈=4;j++) TN_Data_Buff[j]=0;}//==========================================================================// C格式: voidTN_IRACK_UN(void);// 實(shí)現(xiàn)功能: 紅外模塊關(guān)閉函數(shù)// 入口參數(shù): 無(wú)// 出口參數(shù): 無(wú)//========================================================================== voidTN_IRACK_UN(void){ A_TN9=1;}//==========================================================================// C格式: intTN_ReadData(void);// 實(shí)現(xiàn)功能: 讀測(cè)得數(shù)據(jù)//========================================================================== voidTN_ReadData(void){ data_tmp=0; DATA_NUM=0; DATA_INDEX=0; while(DATA_INDEX〈5) { if(!CLK_TN9) { if(flag==0) { flag=1; DATA_NUM++; data_tmp〈<=1; if(DATA_TN9) { data_tmp=data_tmp|0x01; } else { data_tmp=data_tmp&0xfe; } if(DATA_NUM==8) { TN_Data_Buff[DATA_INDEX]=data_tmp; DATA_NUM=0; DATA_INDEX++; data_tmp=0; } } } else { if(flag==1) { flag=0; } } }}//======================================================================////Program:TN紅外傳感器目標(biāo)數(shù)據(jù)測(cè)量子程序//InPut:NULL//OutPut:unsignedintreturnData 測(cè)量結(jié)果的出錯(cuò)標(biāo)識(shí)//Note://Editbyxinqiang20050324//======================================================================//unsignedcharTN_IR_GetData(){ unsignedchariItem,MSB,LSB; unsignedcharBack_Data;//定義返回變量,返回0表示讀出正確數(shù)據(jù) Back_Data=0xaa;TN_IRACK_UN(); delay_ms(10); TN_IRACK_EN(); //enabletheTN delay(); delay(); delay(); TN_ReadData(); delay(); iItem=TN_Data_Buff[0];//取讀到第一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) delay(); if(iItem==0x4c)//判斷第一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)是否正確 { MSB=(TN_Data_Buff[1]);//取讀到第二個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) LSB=(TN_Data_Buff[2]);//取讀到第三個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) if(TN_Data_Buff[4]==0x0d)//判斷是否讀到結(jié)束標(biāo)志 { iTemp=MSB*256+LSB;//計(jì)算溫度值,計(jì)算方法請(qǐng)參考紅外測(cè)溫模塊 iTemp=iTemp/16-273。15; Back_Data=0; //返回變量賦0 } } TN_IRACK_UN(); //UnabletheTN returnBack_Data;//返回Back_Data}/*****************目標(biāo)溫度值MBtemp處理子程序*************/voiddis_mbtemp(){ unsignedintmb; mb=MBTemp*100; //變成整數(shù),便于單片機(jī)處理 table_mbtemp[4]=mb%10+0x30; //分別取溫度十位、個(gè)位、小數(shù)點(diǎn)后一位、小數(shù)點(diǎn)后二位 mb=mb/10; table_mbtemp[3]=mb%10+0x30; mb=mb/10; table_mbtemp[1]=mb%10+0x30; mb=mb/10; table_mbtemp[0]=mb%10+0x30;}/***************************************************** 主函數(shù)*****************************************************/voidmain(){ //ucharflag1=0; LCD_Init(); //LCD1602初始化音使用 while(1) { show_temp();//顯示溫度示時(shí)間 warn(); key_pro(); }}/***************************************************** 溫度顯示子函數(shù)*****************************************************/voidshow_temp() { if(!TN_IR_GetData()) { MBTemp=iTemp; } dis_mbtemp(); //目標(biāo)溫度值MBtemp處理 LCD_Write_String(0,0,"TEMP:”); LCD_Write_String(7,0,table_mbtemp);}/***************************************************** 按鍵處理*****************************************************/voidkey_pro(){ ucharshi,ge,num_key=0; bitflag1=1; if(keys==0) //按鍵S按下 { delay_ms(10); //按鍵消抖 if(keys==0) { while(!keys);//松手檢測(cè) fm=1; LCD_Write_Com(0x01); LCD_Write_String(0,0,”T1H:”); LCD_Write_String(8,0,"T1L:"); LCD_Write_Com(0x84); shi=T1h/10; LCD_Write_Data(shi+0x30); ge=T1h%10; LCD_Write_Data(ge+0x30); LCD_Write_Com(0x8c); shi=T1l/10; LCD_Write_Data(shi+0x30); ge=T1l%10; LCD_Write_Data(ge+0x30); while(flag1) { if(keys==0) { delay_ms(10); if(keys==0) { while(!keys); num_key++; if(num_key==2) num_key=0; } } if(num_key==0) { LCD_Write_Com(0x85); LCD_Write_Com(0x0f); if(keyz==0) { delay_ms(5); if(keyz==0) { while(!keyz); T1h++; if(T1h==100) T1h=99; LCD_Write_Com(0x84); shi=T1h/10; LCD_Write_Data(shi+0x30); ge=T1h%10; LCD_Write_Data(ge+0x30); } } if(keyj==0) { delay_ms(5); if(keyj==0) { while(!keyj); T1h--; if(T1h==0) T1h=1; LCD_Write_Com(0x84); shi=T1h/10; LCD_Write_Data(shi+0x30); ge=T1h%10; LCD_Write_Data(ge+0x30); } } } if(num_key==1) { LCD_Write_Com(0x8d); LCD_Write_Com(0x0f); if(keyz==0) { delay_ms(5); if(keyz==0) { while(!keyz); T1l++; if(T1l==100) T1l=99; LCD_Write_Com(0x8c); shi=T1l/10; LCD_Write_Data(shi+0x30); ge=T1l%10; LCD_Write_Data(ge+0x30); } } if(keyj==0) { delay_ms(5); if(keyj==0) { while(!keyj); T1l-—; if(T1l==0) T1l=1; LCD_Write_Com(0x8c); shi=T1l/10; LCD_Write_Data(shi+0x30); ge=T1l%10; LCD_Write_Data(ge+0x30); } } } if(keyq==0) { delay_ms(5); if(keyq==0) { while(!keyq); LCD_Write_Com(0x01); LCD_Write_Com(0x8d); LCD_Write_Com(0x0c); flag1=0; } } } }}}voidwarn(){ if((MBTemp〉=T1h)) //溫度大于50°報(bào)警 { fm=0; ji=0; ledg=0; ledc=1; ledd=1; } elseif((MBTemp<=T1l)) { fm=0; ji=0; ledd=0; ledg=1; ledc=1; } else { fm=1; ji=1; ledc=0; ledg=1; ledd=1; }}畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書?!!下面的行距都跟原來(lái)的封面不一樣了,連論文題目也沒(méi)有。。。你能不能用“?!!下面的行距都跟原來(lái)的封面不一樣了,連論文題目也沒(méi)有。。。你能不能用“論文”封面?(2016屆)所屬系(部):機(jī)電工程學(xué)院所學(xué)專業(yè):通信技術(shù)班級(jí):13通信技術(shù)班姓名:xxx學(xué)號(hào):xxx指導(dǎo)教師:xxx2015年7月7日AT89C52單片機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)單片機(jī)??設(shè)計(jì)單片機(jī)??通信技術(shù)XxxXxx摘要計(jì)算器是微型電子計(jì)算機(jī)的一種特殊類型。它與一般通用計(jì)算機(jī)的主要區(qū)別在于程序輸入方式的不同.計(jì)算器的程序一般都已經(jīng)固定,只需按鍵輸入數(shù)據(jù)和運(yùn)算符號(hào)就會(huì)得出結(jié)果,很容易就能掌握.而一般計(jì)算機(jī)的程序可以根據(jù)需要隨時(shí)改動(dòng),或重新輸入新的程序。簡(jiǎn)易計(jì)算器主要用于加減乘除;科學(xué)計(jì)算器,又增添了初等函數(shù)運(yùn)算。隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,微處理芯片的集成程度越來(lái)越高,單片機(jī)已可以在一片芯片上同時(shí)集成cpu,存儲(chǔ)器,定時(shí)器,計(jì)數(shù)器,并行和串行接口,看門狗,前置放大器,A|D轉(zhuǎn)換器,D|A轉(zhuǎn)換器等多種電路。完成一定區(qū)間和條件的簡(jiǎn)單四則運(yùn)算過(guò)程.關(guān)鍵詞:計(jì)算器,AT89C52,矩陣按鍵,LCD1602目錄TOC\o”1—3”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc432753147"第一章緒論1HYPERLINK\l”_Toc432753148”1。1課題的提出及意義11.2設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求12。1芯片比較32.1.1單片機(jī)選擇32.1.2顯示器的選擇3HYPERLINK\l”_Toc432753154"2.1。3按鍵部分的選擇42。2總體設(shè)計(jì)及系統(tǒng)原理43。1.1單片機(jī)發(fā)展歷史63.1。2單片機(jī)發(fā)展趨勢(shì)6HYPERLINK\l”_Toc432753160"3。1。3計(jì)算器系統(tǒng)現(xiàn)狀7HYPERLINK\l”_Toc432753161"3。1。4AT89C52系列單片機(jī)簡(jiǎn)介8HYPERLINK\l”_Toc432753162"3。2矩陣按鍵部分16_Toc432753164”第四章單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)25HYPERLINK\l”_Toc432753165"4。1主程序設(shè)計(jì)25HYPERLINK\l”_Toc432753166"4.2鍵掃程序設(shè)計(jì)25HYPERLINK\l”_Toc432753167”4。3算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)26HYPERLINK\l”_Toc432753168”4。4顯示程序設(shè)計(jì)27HYPERLINK\l”_Toc432753169”第五章單片機(jī)安裝、調(diào)試29_Toc432753171"5。2安裝步驟30HYPERLINK\l”_Toc432753172”5。2.1檢查元件的好壞30HYPERLINK\l”_Toc432753173”5.2.2放置、焊接各元件305.3調(diào)試345.3.1硬件調(diào)試345.3.2軟件調(diào)試34結(jié)束語(yǔ)35HYPERLINK\l”_Toc432753178"致謝36參考文獻(xiàn)37第一章緒論1.1課題的提出及意義隨著社會(huì)的發(fā)展,科學(xué)的進(jìn)步,人們的生活水平在逐步地提高,尤其是微電子技術(shù)的發(fā)展猶如雨后春筍般的變化。計(jì)算器在人們的日常中是比較常見的電子產(chǎn)品之一,如何使計(jì)算器技術(shù)更加的成熟,充分利用已有的軟件和硬件條件,設(shè)計(jì)出更出色的計(jì)算器,使其更好地為各個(gè)行業(yè)服務(wù),成了如今電子領(lǐng)域重要的研究課題。現(xiàn)在人們的日常生活中已經(jīng)離不開計(jì)算器了,社會(huì)的各個(gè)角落都有它.因此設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)單實(shí)用的計(jì)算器會(huì)有很大的實(shí)際意義。本設(shè)計(jì)在進(jìn)一步掌握單片機(jī)理論知識(shí),理解嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的硬軟件設(shè)計(jì),加強(qiáng)對(duì)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力.通過(guò)本設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí),使我掌握單片機(jī)程序設(shè)計(jì)和微機(jī)接口應(yīng)用的基本方法,并能綜合運(yùn)用本科階段所學(xué)軟、硬件知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題,提高解決畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)際問(wèn)題的能力你的本設(shè)計(jì)不就是“畢業(yè)設(shè)計(jì)”你的本設(shè)計(jì)不就是“畢業(yè)設(shè)計(jì)”嗎?怎么本設(shè)計(jì)去提高解決畢業(yè)設(shè)計(jì)的能力??對(duì)字符液晶顯示模塊的工作原理,如初始化、清屏、顯示、調(diào)用及外特性有較清楚的認(rèn)識(shí),并會(huì)使用LCD(液晶顯示模塊)實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果的顯示;掌握液晶顯示模塊的驅(qū)動(dòng)和編程,設(shè)計(jì)LCD和單片機(jī)的接口電路,以及利用單片機(jī)對(duì)液晶顯示模塊的驅(qū)動(dòng)和操作;在充分分析內(nèi)部邏輯的概念,進(jìn)行軟件和調(diào)試,學(xué)會(huì)使用,并能夠以其為平臺(tái)設(shè)計(jì)出具有四則運(yùn)算能力簡(jiǎn)易計(jì)算器的硬件電路和軟件程序。這些要不放在論文最后總結(jié)那里。這一節(jié)講的是這些要不放在論文最后總結(jié)那里。這一節(jié)講的是“計(jì)算器”本身的意義,不是做這個(gè)對(duì)你的意義。1。2設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求eq\o\ac(○,1)目的:通過(guò)本次工程實(shí)踐,運(yùn)用《智能化測(cè)量控制儀表原理與設(shè)計(jì)》、《MCS—51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用》所學(xué)知識(shí)及查閱相關(guān)資料,完成簡(jiǎn)易計(jì)算器的設(shè)計(jì),達(dá)到理論知識(shí)與實(shí)踐更好結(jié)合、提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和設(shè)計(jì)能力的目的。通過(guò)本次設(shè)計(jì)訓(xùn)練,可以使我們?cè)诨舅悸泛突痉椒ㄉ蠈?duì)基于MCS—51單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)比較感性的認(rèn)識(shí),并具備一定程度的設(shè)計(jì)能力。邏輯不對(duì)嗎?不是先理論設(shè)計(jì)好了,再實(shí)踐的嗎?上面那段都實(shí)踐完了,這里才理論設(shè)計(jì)?邏輯不對(duì)嗎?不是先理論設(shè)計(jì)好了,再實(shí)踐的嗎?上面那段都實(shí)踐完了,這里才理論設(shè)計(jì)?eq\o\ac(○,2)要求:使用硬件:MCS—51單片機(jī),中央處理器,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),程序存儲(chǔ)器(ROM)等。使用軟件:電子繪圖軟件Protel。(1)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及各種相關(guān)書籍查找相關(guān)信息,確定使用的元器件。(2)以MCS—51單片機(jī)為核心,開發(fā)一個(gè)完整的系統(tǒng),包括硬件設(shè)計(jì)和軟件的編程.(3)使用Protel軟件,繪制原理圖、PCB,并進(jìn)行元器件安裝、焊接及調(diào)試檢測(cè)達(dá)到預(yù)期的目的.矩陣按鍵輸入、LCD1602液晶顯示,構(gòu)成一套可以運(yùn)算兩個(gè)數(shù)之間的加減乘除的設(shè)計(jì)。最大運(yùn)算是:9999*9999,可以運(yùn)算負(fù)數(shù)。第二章總體方案設(shè)計(jì)2.1芯片比較2。1.1單片機(jī)選擇AT89C52是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓,高性能CMOS8位單片機(jī),片內(nèi)含8Kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn),與標(biāo)準(zhǔn)MCS—51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容,片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和FLASH存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大AT89C52單片機(jī)適用于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合.AT89C52有40個(gè)引腳,32個(gè)外部雙向輸入/輸出(I/O)端口,同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口,3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口,2個(gè)讀寫口線,AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程,也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起,特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式,以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。2。1。2顯示器的選擇在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,使用的顯示器主要有LED(發(fā)光二極管顯示器)、LCD液晶顯示。方案一:使用8位LED數(shù)碼管來(lái)顯示,LED顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段組成的顯示器件,在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段LED,這種顯示器有共陰極和共陽(yáng)極兩種,它具有成本低廉、配置靈活和單片機(jī)接口方便等特點(diǎn).方案二:使用液晶顯示器來(lái)顯示。液晶是介于固態(tài)和液態(tài)間的有機(jī)化合物,將其加熱會(huì)變成透明液態(tài),冷卻后變成結(jié)晶的渾濁固態(tài)。在電機(jī)的作用下,產(chǎn)生冷熱變化,從而影響它的透光性,來(lái)達(dá)到顯示的目的。LCD還具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)低壓、微功耗;(2)顯示信息量大;(3)長(zhǎng)壽命;(4)無(wú)輻射、無(wú)污染。選擇液晶顯示屏。為了適應(yīng)本課題的需要,本設(shè)計(jì)采用液晶顯示屏LCD1602進(jìn)行顯示。2.1.3按鍵部分的選擇根據(jù)操作需要和畢業(yè)設(shè)計(jì)需要,按鍵部分采用4*4行列式鍵盤,分別設(shè)定數(shù)字鍵和功能鍵。2.2總體設(shè)計(jì)及系統(tǒng)原理所示:
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