【《基于單片機(jī)的紅外溫度傳感器模塊電路的設(shè)計》10000字（論文）】

引言 2 21.2體溫計發(fā)展現(xiàn)狀 1.5本文結(jié)構(gòu) 4第2章設(shè)計方案 2.1主控芯片設(shè)計方案 52.2顯示電路設(shè)計方案 5第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計 73.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 73.2單片機(jī)主控電路設(shè)計 73.3紅外溫度傳感器模塊電路的設(shè)計 9 3.6.1系統(tǒng)的電源電路 3.6.2系統(tǒng)晶振電路 3.6.3報警電路的設(shè)計 第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計 144.1軟件編譯KeilC51開發(fā)環(huán)境 4.3系統(tǒng)主程序流程圖 4.4紅外測溫流程圖 5.1硬件調(diào)試 5.1.1排除元器件失效 5.1.2排除電源故障 5.2軟件調(diào)試 205.3系統(tǒng)的制作與調(diào)試 205.3.1調(diào)試前的準(zhǔn)備 5.3.2功能測試 結(jié)論 23參考文獻(xiàn) 242第1章緒論1.1研究背景和意義3沃爾特海特(Walterheit)先生是一位來自德國的酒精物理學(xué)家，大約在1714年他就已經(jīng)類似于體溫計的儀器內(nèi)部通常含有少量的銀白色水銀，而且這些上升，到達(dá)事先所標(biāo)明的刻度，此刻度即可反應(yīng)被測人的溫受歡迎，不過隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，溫度計的種類也接觸式溫度計是目前應(yīng)用較為廣泛的一種新型溫度傳感器，其應(yīng)用前景也將越來越廣泛。系統(tǒng)主由硬件、軟件部分組成，硬件有l(wèi)cd1602液晶、測溫模塊以及蜂鳴器等相關(guān)硬溫監(jiān)視系統(tǒng)的主要技術(shù)作用之一就是通過一個紅外線體溫傳感器不用你需要與整個人體內(nèi)部進(jìn)行任何物體接觸而它即刻就可以實(shí)時自動監(jiān)視整個人體的報警溫度數(shù)值大于37度，則報警蜂鳴器就不再需要進(jìn)行溫度報警。系當(dāng)前國外大都大學(xué)是一直致力于不斷提高前視紅外成像系統(tǒng)實(shí)時信息處理的各種綜合性計算能力，利用計算機(jī)上的實(shí)時圖像制作出并生成各種高效解決實(shí)際應(yīng)用和量化發(fā)展中普遍存在的諸多缺陷。除了一些主要的大型民用軍工企業(yè)(包括例如霍尼韋爾、休斯飛機(jī)),許多主要的大型商用汽車公司也都積極致力于紅外系統(tǒng)測溫應(yīng)用能力與量化發(fā)展的深入研究以及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)。近些造業(yè)和工業(yè)的不斷迅猛發(fā)展以及對于工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)轉(zhuǎn)型制造升級的工業(yè)溫度變化檢測控制系統(tǒng)被自行設(shè)計和研究開發(fā)了應(yīng)用出觸式溫度傳感元件仍然具有很大的優(yōu)勢，但非接觸式紅外溫度計業(yè)界的關(guān)注。我國紅外溫度計的發(fā)展起步較國外稍晚，發(fā)展方向也測設(shè)備相比于國外起步稍晚，即時國內(nèi)目前有許多生產(chǎn)廠家，法持平，小型和大規(guī)模的強(qiáng)度研發(fā)和生產(chǎn)能力也相對欠缺，國術(shù)中所存在的主要問題有如下：首先需要精確地判斷被測物本文共分五章。第一章是介紹相關(guān)背景；第二章介紹設(shè)計選擇最優(yōu)解；第三章主要介紹系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計，說明了各模塊和電路的一些基知識；5第2章設(shè)計方案特性它都有所保留。16位的ARM是在設(shè)計系統(tǒng)之初的首要考慮對象，與ARM一樣，單片機(jī)是嵌入式控制器件，采用集成電路技術(shù)。在工業(yè)領(lǐng)域初和設(shè)備或者是外圍電路集成在一塊，集成到一個最小型的芯片機(jī)系統(tǒng)就實(shí)現(xiàn)了，并且能夠很容易地嵌入到非常復(fù)雜和具有較大容基礎(chǔ)知識，它相比于傳統(tǒng)的單片機(jī)編程也更復(fù)雜，價格不實(shí)惠。顯示電路是本文設(shè)計的紅外測溫儀人機(jī)交互模和小寫的英文字母以及一個所計算出來的心率值。目前在設(shè)計方案二：選用LCD1602的大型液晶電視顯示器。它們還可以同時自動顯示32個中英文的純數(shù)字符號和0~9位的英文數(shù)字。從液晶屏幕上的文字顯示中文內(nèi)容我們可以看出來7第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計本設(shè)計中，采用了51系列STC89C52單片機(jī)，原因是其優(yōu)惠的價格，在本科期間我學(xué)習(xí)過它的功能，以及它可以滿足本系統(tǒng)的各種需求，內(nèi)存大。整個系統(tǒng)的一個核心部件就是單片機(jī)，它直接關(guān)系著系統(tǒng)的運(yùn)作方面的控制，單片機(jī)上各個端口的連接如圖3.2所示。8單片機(jī)控制各個模塊是通過PO端口來實(shí)現(xiàn)的，并且液晶顯示控制模設(shè)計中特別注意增加了一個新型上壓下拉穩(wěn)壓電阻J2,一定程度上可以使這個PO端口的電93.3.1MLX90614功能介紹MLX90614管腳分布如圖3.3所示。MLX90614的功能描述如表3.1所示。名稱公共接地端SMBUS的時鐘信號，或者三極管的基極(8-16V)電源常見操作簡稱如圖3.4所示。簡稱含義SStartcondition(起始位)RepeatedStartCondition(重復(fù)起始位)Read(讀標(biāo)志位)Write(寫標(biāo)志位)AAcknowledge(應(yīng)答位)SStopCondition(停止位)PECPacketErrorCode(出錯數(shù)據(jù)包)3.3.2MLX90614測溫特性GY906工作可以看做有以下步驟：系統(tǒng)上電是第一步，然后再開始檢測溫度的工作，GY906的測溫探頭要接近被檢測人所需要進(jìn)行測溫的部位，然后按下功能鍵0(啟動開始鍵)[3]。單片機(jī)提供高電平信號給測試腳，以此開始紅外檢查。例如，當(dāng)?shù)谝粋€字節(jié)長度為讀取后認(rèn)為有效的數(shù)據(jù)發(fā)送給LCD1602來進(jìn)行操縱和安排。432本系統(tǒng)選擇用LCD1602而不是LED,并且用它作為主要的顯示設(shè)備。與LED相比，LCD1602管腳需要連接的少，電路框圖相對簡單，實(shí)物也不復(fù)雜。LCD1602有其特殊的特點(diǎn)，例如可以顯示一個字母，或者顯示幾位數(shù)碼，而LED僅僅可以顯示幾位數(shù)字。LCD啟動后就會顯示系統(tǒng)的上電瞬間。LCD與單片機(jī)各引腳相連方式如圖3.6所示。高電平與低電平分別選用數(shù)據(jù)寄存器和指令寄存器，并且對應(yīng)的是都是引腳RS;通過設(shè)計中的測溫功能就是用戶只需要按下控制器電路中的一個電源開關(guān)，對LCD1602上下限分別進(jìn)行了調(diào)整和報警，如對加減數(shù)和調(diào)整后的數(shù)據(jù)接圖如圖3.7所示。相比，獨(dú)立鍵盤大多數(shù)時候都是使用一個經(jīng)常自動打開的圓形按3.6系統(tǒng)其它硬件電路晶振的作用往往是給單片機(jī)一個穩(wěn)定的脈沖。晶蕩常常配有負(fù)載電容容是C2、C3。連接方式如圖3.8所示，這里的電容是30皮法，這個大小的電容，可以讓晶振的振頻和輸出幅度發(fā)生變化，也可以讓振頻變得安穩(wěn)。其實(shí)這個電容就是分壓電容，振蕩引腳一般是反相的。假如滿足了反饋系數(shù)0.5和電容數(shù)值相等兩個條件，那么振蕩條件也可以滿足。瞬態(tài)振蕩一般是指滿足了反饋系數(shù)0.5和電容數(shù)值相等兩個條件，而基本上這倆條件都是可以滿足的。所以如果振蕩不穩(wěn)定，對地電電阻，它的主要功能就是為了有效防止該報警電路驅(qū)動產(chǎn)生的第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計美國KeilSoftwaer軟件公司自主研制設(shè)計生產(chǎn)的Kei1C51的主機(jī)集成軟件開發(fā)操作環(huán)境基本上來說就是51系列與通用單片式主機(jī)上的C編程語言相同的集成軟件開發(fā)操作系編譯程序完成語句后所用的需要自行生成的各種類型匯編程序源代碼的編譯效率極其高，大多數(shù)編譯語句所需要產(chǎn)生的各種類型匯編程序源代碼都該設(shè)計方法與硬件的設(shè)計有著相應(yīng)的聯(lián)系。系統(tǒng)的硬件錯誤或者問題，也可以立即發(fā)現(xiàn)，并且編程的工作效率也極大的到系統(tǒng)終始化再進(jìn)行系統(tǒng)初始化，再就是對需要掃繼電器閉合作出相應(yīng)動作來阻止過限溫圖4.1系統(tǒng)主流程圖4.4紅外測溫流程圖單來進(jìn)行區(qū)分。設(shè)備都有默認(rèn)地址，一般來說這個默認(rèn)地址是5Ah,假如MLX90614在系統(tǒng)中不止一個，MLX90614就不是共用地址，因此每一個都需要分配不同的地址；當(dāng)MLX90614在系統(tǒng)中只有一個的時候，MLX90614的開始開始v發(fā)送SlaveAddress和WR業(yè)v圖4.2紅外測溫流程圖業(yè)發(fā)送SlaveAddress和WR√發(fā)送commandvvv讀PEC數(shù)據(jù)業(yè)table_mbtemp[4]=mb%10table_mbtemp[3]=mb%10table_mbtemp[1]=mb%10table_mbtemp[0]=mb%10按鍵0是否被按下。假日按鍵0按下，就繼續(xù)判斷開始的字節(jié)大小是不是66H,然后再判斷般不超過5。只有在最后當(dāng)剛開始的存儲字節(jié)與末尾的存儲字節(jié)的數(shù)據(jù)值同時是66H或行操作過程框圖如圖4.3所示。NoNo庫vVNo業(yè)v第5章制作與調(diào)試5.1硬件調(diào)試的時候沒有注意溫度，這樣的小失誤造成的小瑕疵就可能會使元器件損壞。鑒于此情況，作環(huán)境正常，盡量不要在溫度不合適，濕度不合適的環(huán)境下工外在焊接元器件的時候，可以先利用網(wǎng)絡(luò)尋找一些焊而損壞，最終功虧一簣。嚴(yán)重時可能會燒傷，甚至引發(fā)火災(zāi)。壓在5伏左右波動，并且上下浮動不超過0.5伏，就可以認(rèn)為這樣的電壓值是正常值。(5)在焊接工藝的過程中起著非常重要的作用是溫度，為了使得元器件的導(dǎo)線引腳和(6)焊接的時間也需要準(zhǔn)確地進(jìn)行把握，無論是時間過長還是時間過短都會有相應(yīng)的5.2軟件調(diào)試悉了一些概念，例如設(shè)置斷點(diǎn)和逐步運(yùn)轉(zhuǎn)。也試著學(xué)如查看堆棧、輸入口、輸出口狀態(tài)等技術(shù)。Keil編程平臺的基礎(chǔ)調(diào)5.3系統(tǒng)的制作與調(diào)試在系統(tǒng)的調(diào)試設(shè)計方案制作與調(diào)試運(yùn)行系統(tǒng)調(diào)試中除了需要充分關(guān)注上述的這些問題之外，系統(tǒng)本身的工作情況也是需要特別注意的，本系統(tǒng)對控在進(jìn)行制作前首先需要充分了解各種電路的工作原理和功能，初思路并不清晰，在查閱大量網(wǎng)絡(luò)資源與閱讀大量文獻(xiàn)之后，思路題的地方，保證線路正常連通，確保正負(fù)極連接正確。因?yàn)槌杀韭凡粫龤б栽黾釉O(shè)計成本。在我測試了線路之后接下來就首先開機(jī)，設(shè)計正常運(yùn)行，顯示室溫為27.97攝氏度，因?yàn)槭窃谠诤侠淼膮^(qū)間，系統(tǒng)不會報警，燈也沒有亮起，如圖5.1所示。圖5.1開機(jī)測試如圖5.2所示。圖5.2設(shè)定上限將手指靠近測溫模塊，測得溫度35.67℃,由于此時溫度上限設(shè)置為34℃,所以此時系統(tǒng)報警，紅燈亮起，如圖5.3所示。測試存儲功能，當(dāng)按下中間的按鍵時，當(dāng)前溫度便會被存27.41℃,為第四個保存的數(shù)據(jù)save4,如圖5.4所示。本次設(shè)計的核心是單片機(jī)STC89C52,是一套溫度計，結(jié)合了紅外測溫傳感器。用紅外測溫傳感器GY906來采集數(shù)據(jù)，再傳送給LCD來顯示，報警則是