通信工程畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于單片機(jī)的紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)與制作-wenkub

　

【正文】 常重要的，而且不僅在點(diǎn)溫度測(cè)量中要使用紅外溫度 傳感器，大面積溫度測(cè)量也可使用紅外溫度傳感器。而且可以以數(shù)字的方式顯示出測(cè)量結(jié)果，使測(cè)量過程 變 得直觀，而且耗時(shí)短，往往在幾秒鐘之內(nèi)就能測(cè)得結(jié)果 江西財(cái)經(jīng)大學(xué)普通本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 紅外 測(cè)溫技術(shù)在生產(chǎn)過程中，在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)，設(shè)備在線故障診斷和安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用。 研究背景及意義 普通溫度測(cè)量技術(shù)經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展已近于成熟，但面臨了諸多無(wú)法跨越的問題。 針對(duì)現(xiàn)代故障檢測(cè)非接觸技術(shù)指標(biāo)的要求，非接觸紅外輻射溫度測(cè)量技術(shù)這 種技術(shù)通過測(cè)量物體的紅外輻射而達(dá)到測(cè)量物體溫度的目的。 AT89C51 江西財(cái)經(jīng)大學(xué)普通本科畢業(yè)設(shè)計(jì) III 目 錄 1 緒論 ................................................................................................ I 研究背景與意義 .............................................1 紅外測(cè)溫技術(shù)發(fā)展概述 .......................................2 紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)原理 .......................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 s t em p e r at u r e . L CD 1 0 6 2 d i s p l ay t h e t em p e r at u r e. The infrared thermometer is different form the raditional thermometer, .It response past , high precision of measurement , wide range of measurment. I t39。 紅外測(cè)溫打破了傳統(tǒng)的測(cè)溫模式，它響應(yīng)快，測(cè)量精度高，可靠性強(qiáng)，范圍廣，為非接觸測(cè)量，因而不易損壞，該溫度計(jì)以其準(zhǔn)備快捷的測(cè)量功能，和清晰易懂 的數(shù)字化顯示方便了人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ饕约翱蒲蓄I(lǐng)域的使用 。該系統(tǒng)主要由光學(xué)系統(tǒng)、熱釋電傳感器 RE200B、 LM324信號(hào)放大電路、 A\D數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、 AT89S51單片機(jī)、 LCD1062液晶顯示部分等部 分組成。 普 通 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 : 基于單片機(jī)的紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)與制作 院 別 軟件與通信工程學(xué)院 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 通信工程 屆 別 2021 屆 指導(dǎo)教師 職 稱 教 授 二 O 一二 年 五 月 普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信承諾書 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目 基于單片機(jī)的紅外測(cè)溫 儀的設(shè)計(jì)與制作 學(xué)生姓名 專 業(yè) 通信工程 學(xué) 號(hào) 0083053 指導(dǎo)老師 職 稱 教 授 所在學(xué)院 軟件與通信工程學(xué)院 誠(chéng)信承諾 本人慎重承諾和聲明： 我承諾在 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）活動(dòng)中遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，恪守學(xué)術(shù)規(guī)范，在本人的畢業(yè)論文中未 剽竊 、抄襲 他人的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、思想和 成 果 ，未篡改研究數(shù)據(jù)，如有違規(guī)行為發(fā)生，我愿承擔(dān)一切責(zé)任，接受學(xué)校的處理。光學(xué)系統(tǒng)匯集其視場(chǎng)內(nèi)目標(biāo)的紅外輻射能量，紅外能量聚焦在熱釋電傳感器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。 【關(guān)鍵詞】 紅外測(cè)溫儀 熱釋電傳感器 AT89C51 江西財(cái)經(jīng)大學(xué)普通本科畢業(yè)設(shè)計(jì) II Abstract It39。s for noncontact measurement, so it is not easy to damage .The thermometer with the function of quick measuring and clear digital display is convenient for people39。 紅外測(cè)溫儀的技術(shù)指標(biāo)及功能 .................................5 本論文的內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排 .......................................6 2 紅外測(cè)溫儀硬件電路方案的設(shè)計(jì) ...................... 7 總體設(shè)計(jì)方案 ...............................................7 熱釋電傳感器 ...............................................7 放大濾波電路的設(shè)計(jì) ..........................................8 運(yùn)算放大器 LM324 的介紹 ...................................8 放大濾波電路的設(shè)計(jì) ......................................9 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) .........................................10 ADC0804 的介紹 ..........................................10 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) ..................................... 11 單片機(jī)控制電路的設(shè)計(jì) .......................................12 單片機(jī) AT89S51 的介紹 ...................................12 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...................................16 LCD1062 顯示 電路的設(shè)計(jì) .....................................16 LCD1062 的介紹 .........................................16 顯示電路的設(shè)計(jì) .........................................17 3 紅外測(cè)溫儀軟件方案的設(shè)計(jì) ......................... 19 4 調(diào)試 ........................................... 22 硬件系統(tǒng)的調(diào)試 ............................................22 軟件系統(tǒng) 的調(diào)試 .............................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 紅外測(cè)溫為測(cè)量 人體溫度提供了快速，非接觸測(cè)量手段，可廣泛，有效的用于密集人群的體溫測(cè)量。例如， 在發(fā)生重大疫情的情況下，在火車站、汽車站、機(jī)場(chǎng)等人流聚 集地需要緊急測(cè)量人體體溫，而傳統(tǒng)的溫度計(jì)費(fèi)時(shí)長(zhǎng)、效率低，無(wú)法達(dá)到快速測(cè)量人體體溫的要求；還有，在鋼鐵、電力等高溫、高危環(huán)境而又必須時(shí)刻監(jiān)測(cè)設(shè)備的溫度的情況下，傳統(tǒng)溫度計(jì)也不能達(dá)到要求。可以對(duì)正在運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行非 接觸檢測(cè)，拍攝其溫度場(chǎng)的分布、測(cè)量任何部位的溫度值，據(jù)此對(duì)各種外 部及內(nèi)部故障進(jìn)行診斷，具有實(shí)時(shí)、遙測(cè)、直觀和定量測(cè)溫等優(yōu)點(diǎn)，用來(lái)檢測(cè)發(fā)電廠、變電所和輸電線路的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備和帶電設(shè)備非常方便、有效。本設(shè)計(jì)正是采用紅外溫度傳感器這種溫度測(cè)量技術(shù)，它 具有溫度分辨率高、響應(yīng)速度快、不擾動(dòng)被測(cè)目標(biāo)溫度分布場(chǎng)、測(cè)量精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn) ；另外紅外溫度傳感器的種類較多，發(fā)展非常快，技術(shù)比較成熟，這也是本設(shè)計(jì)采用紅外溫度傳感器設(shè)計(jì)非接觸溫度測(cè)量?jī)x的主要原因之一。也可以當(dāng)作傳輸之媒介。覆蓋室溫下物體所發(fā)出的熱輻射的波段。 紅外線的熱效應(yīng) 外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)， （ 無(wú)線電 、 微波 、紅外線、 可見光 。 圖 11 電磁波譜 江西財(cái)經(jīng)大學(xué)普通本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 紅外測(cè)溫原理及方法 （ 1）、紅外測(cè)溫儀的測(cè)溫原理 紅外測(cè)溫儀的測(cè)溫原理是黑體 輻射定律，眾所周知，自然界中一切高于絕對(duì)零度的物體都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十分密切的聯(lián)系，物體的溫度越高，所發(fā)出的紅外輻射能力越強(qiáng)。紅外輻射原理 — 輻射定律 ： 440()E T T???? （ ） 江西財(cái)經(jīng)大學(xué)普通本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 式中 ： E輻射出射度數(shù) ， 3W/m ； ? 斯蒂芬 ― 波爾茲曼常數(shù)， 8 2 * 10 W /(m )K? ?； ? 物體的輻射率 ； T 為物體的溫度，單位 K ； 0T 物體周圍的環(huán)境溫度，單位 K 。在不同的溫度范圍，對(duì)象發(fā)出的電磁波能量的波長(zhǎng)分布不同，在常溫 （ 0～ 100℃） 范圍，能量主要集中在中紅外和遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)。所有真實(shí)的物體，包括人體各部位的表面，其 ? 值都是某個(gè)低于 的數(shù)值。紅外溫度測(cè)量技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試速度快， 1 秒 以內(nèi)可測(cè)試完畢。 10%； (5) 工作環(huán)境溫度≤ 60℃ 本論文的內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排 第一部分：緒論，包括本文的選題 背景和研究意義，對(duì) 紅外測(cè)溫儀 的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行研究，并概括了本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排。 第 五 部分：對(duì)本論文工作的總結(jié)和展望。如果檢測(cè)完信號(hào)后送達(dá)處理系統(tǒng)處理，所測(cè)的數(shù)據(jù)有誤，則可以通過控制器（按鈕）來(lái)進(jìn)行重新檢測(cè)，直到顯示正確溫度。這種傳感器是由一種晶體材料做成，當(dāng)這種晶體表面受到紅外線照射時(shí)，會(huì)在晶體表面產(chǎn)生電荷。126176。 圖 22 RE200B 電路圖 江西財(cái)經(jīng)大學(xué)普通本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 LM324 的特點(diǎn)： ★ 內(nèi)部頻率補(bǔ)償 ★ 直流電壓增益高 (約 100dB) ★ 單位增益頻帶寬 (約 1MHz) ★ 電源電壓范圍寬：?jiǎn)坞娫?(3— 32V)； 雙電源 (177。如圖 34 所示： 圖 23 LM324 功能引腳圖 圖 24 放大電路濾波圖 江西財(cái)經(jīng)大學(xué)普通本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 傳感器輸出的信號(hào)經(jīng) 47 μF 電容耦合到第一個(gè)同相放大器，它的閉環(huán)增益為 23～ 24 之間。通過第二章的原理可知由信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓再轉(zhuǎn)化成溫度才顯示出來(lái)的，那么這個(gè)過程將在 第三個(gè)放大器中完成。 ADC00804 的介紹 ADC0804 是 CMOS 8 位單通道逐次漸近型的模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器，其工作電壓為+5V,轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100us，參考電壓為 。 VIN（ +）和 VIN（ ）：模擬電壓輸入 端，模擬電壓輸入接 VIN（ +）端，VIN（ ）端接地。 CLKR 和 CLKIN：外接 RC 電路產(chǎn)生模數(shù)轉(zhuǎn)換器所需的時(shí)鐘信號(hào)， 時(shí)鐘頻率 CLK = 1/，一般要求頻率范圍 100KHz～ 。 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用了 CLK R 端口和 CLK IN 端口配合， 芯片本身產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖的方法， A/D 轉(zhuǎn)換器 Vin（ +）端口接收到經(jīng)處理過的模擬信號(hào)在內(nèi)部進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，片選端口 CS 和 WR 寫信號(hào)輸入端口同