通信工程畢業設計-基于單片機的紅外測溫儀的設計與制作(文件)

　

【正文】 為低電平時啟動轉換，因為0804 內部有輸出鎖存器，轉換后的數字信號存在鎖存器里，當 CS、 RD 同為低電平時，可以讀取轉換輸出的數字信號，由 A/D 模數轉換器的 D0~D7 端江西財經大學普通本科畢業設計 12 輸出， 接 入 AT89C51 單片機的 P1 口的 ~,經過程序燒制顯示到液晶顯示屏上。有圖可見，在這一塊芯片上，集成了一臺微型計算機的主要組成部分，其中包括 CPU、存儲器、江西財經大學普通本科畢業設計 13 可編程 I/O 口、定時器 /計數器、串行口等，各部分通過內部總線相連。 （ 2）數據存儲器 （內部 RAM） 芯片中共有 256B 的 RAM 單元，但其中后 128 個單元（ 80H0FFH）被專用寄存器占用，能作為寄存器提供用戶使用的只是前 128 個單元（ 007FH），用于存放可讀寫的數據。 （ 5）并行 I/O 口 AT89S51 共有 4 個 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3口），可以實現數據的并行輸入 /輸出。它共有 5 個中斷源： 2 個外部中斷源 /INTO 和 /INT1 ； 3 個內部中斷源，即 2 個定時 /計數中斷， 1 個串行口中斷。總線在圖中以帶箭頭的空心線表示。 GND：接地。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位 雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當 P2 口被寫 “1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。在給出地址 “1”時，它利用內部上拉優勢，當對外部八位地址數據存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內容。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故 。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在SFR8EH 地址上置 0。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號 端 。注意加密方式 1 時， /EA 將內部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內部程序存儲器。 單片機最小系統電路 LCD 顯示電路的設計 LCD1062 的介紹 液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內容豐富、超薄輕巧的諸多優點，在袖珍式儀表和低功耗應用系統中得到越來越廣泛的應用。 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執行每條指令之前一定要確認模塊的忙標志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。 顯示電路的設計 在 液顯 電路連接上， LCD1602 顯示模塊可以直接和單片機 AT89C51 直接江西財經大學普通本科畢業設計 18 接口， 液晶顯示的 D0~D7 八個雙向端口接 AT89C51 單片機的 P0 口的~，單片機的 P0 口可以作為通用的輸入，輸出端口使用，此時，若要驅動 NMOS 或其他拉電流負載時，需外接上拉電阻，才能使該位高電平有效，所以中間接 10K 的排阻，來決定顯示器高低點位，是否要顯示 。使能 E 端接單片機的 口，使能端由高電平到低電平時開始執行命令，把讀數顯示出來。同時計數器加 1，繼續讀取下一組 數據。執行完一次子命令后運行中斷信號，子程序返回。 保持環境溫度顯示的同時，對覆蓋熱釋電探測器視場的物體表面的紅外輻射進行轉換和采樣，并比較各采樣值，直到采樣值為熱釋電探測器響應的峰值電壓為止。中間又經過了 ADC0804數模轉換器將結果轉換為可供 LCD 顯示的代碼。 硬件系統的調試 利用 Protues99s 電路設計軟件設計好原理圖后，根據原理圖焊接電路板。軟件的調試主要有語法錯誤和邏輯錯誤兩類。 江西財經大學普通本科畢業設計 23 5 總結與展望 本設計主要包括兩大部分：硬件設計部分和軟件設計部分，硬件部分包括了紅外測溫模、放大濾波模塊、模數轉換模塊、單片機控制模塊與 LCD 顯示模塊。這不僅使我對課本上所學的知識有了更進一步的了解，而且也提高了我的動手能力、理論聯系實際能力。所以在今后的工作中，還要不斷的學習充電，掌握更多的技能。但是非接觸式人體測 溫儀測量的時人體表面的溫度而不是體溫。 黨老師對工作認真負責的態度，嚴謹的治學精神和深厚的理論水平都使我受益匪淺。 //超過上限溫度 ,報警 bit up_one,down_one。 //報警開關 bit set_temper_dot_flag。 //用來存放溫度值 ,測溫程序就是通過這個數組與主函數通信的 unsigned char TempBuffer1[17]={0x2b,0x20,0x30,0x30,0x2e,0x30,0x30,0x20, 0x53,0x45,0x2b,0x20,0x30,0x30,0x2e,0x30,39。\039。 void tempsound()。 //百位數消隱 TempBuffer1[12]=(temper%100)/10+0x30。 //0x2B 為 +的 ASCII 碼 if(TL0x7f) else TempBuffer0[11]=0x2b。 //分離出十位 TempBuffer0[6]=(TH%100)%10+0x30。 //分離出十位 TempBuffer0[14]=(TL%100)%10+0x30。 江西財經大學普通本科畢業設計 30 t[1]=*pt。0x70。0x0f。} //如果溫度高于用戶標定溫度 ,則報警 else {dc_motor_run=0。 //分離出十位 TempBuffer1[3]=(t[1]%100)%10+0x30。 //左移兩位 ,以便查表 x=t[0]。 //分離出十分位 TempBuffer1[6]=y%10+0x30。 //查表換算成實際的小數 soundvalue2=y。0x0c。 //+0x30 為變 0~9 ASCII 碼 if( TempBuffer1[1]==0x30) TempBuffer1[1]=0xfe。 //將高低字節的有效值的整數部分拼成一個字節 soundvalue1=t[1]。 //將 t[0]暫存到 X,因為取小數部分還要用到它 x=4。 //0xfe 為變 +的 ASCII 碼 t[1]=4。 t[0]=*pt。 //分離出 TL 的百十個位 if( TempBuffer0[12]==0x30) TempBuffer0[12]=0xfe。 //分離出 TH 的百十個位 if( TempBuffer0[4]==0x30) TempBuffer0[4]=0xfe。 //分離出個位 TempBuffer1[15]=user_dot_temper+0x30。 / /0x2B 為 +的 ASCII 碼 TempBuffer1[11]=temper/100+0x30。 //顯示溫度上下限 ,上電時顯示 TH:+ 00 TL:+ 00 unsigned char code dotcode[4]={0,25,50,75}。}。 //用戶標定溫度 unsigned char TH=30,TL=20,RS=0x3f。 //上限報警設置標志 bit set_temper_flag。 同時我還要感謝我的同學們在課題完成中的合作與支持 ! 感謝我的家人，他們的支持和愛，使我不致懈怠，勇敢地面對學習和生活中的挑戰！ 感謝所有指導和教育過我的老師，他們的教育使我不斷進步！ 感謝所 有關心和幫助過我的人！ 江西財經大學普通本科畢業設計 26 附 錄 附錄一 硬件電路實物圖 江西財經大學普通本科畢業設計 27 附錄二 程序 include //頭文件 include include include include include include //測溫頭文件 include //液晶顯示頭文件 sbit upalarm=P3^0。 江西財經大學普通本科畢業設計 24 參考文獻 ［ 1］ 戴義保．高精密溫度測量的研究與實現 [J]．上海：自動化儀表第 2021， 24（ 3）： 2427 ［ 2］ 謝光忠、蔣亞東．溫濕度智能數據 采集控制系統的研制 [J]. 哈爾濱：傳感器技術 2021， 19（ 4）， 2933 ［ 3］ 紅外檢測與診斷技術 ［Ｍ］ .北京：化學工業出版社， 2021， 3： 143. ［ 4］ 陳永甫 .紅外輻射 — 紅外器件與典型應用 ［ P］ .北京：電子工業出版社，:130. ［ 5］ 黃賢武 . 傳感器的原理與應用 ［Ｍ］ . 成都：電子科技大學出版 社， 1999： 5657. ［ 6］ 宋文 、 楊帆．傳感器與檢測技術 . 北京：高等教育出版社， 2021 ［ 7］ 蔡惟錚 .常用電子元器件手冊 . 哈爾濱 :哈爾濱工業大學出版社 ,1998 ［ 8］ 范立南 .PROTUES 仿真軟件實例使用指南 . — 北京：電子工業出版社 ［ 9］ 華成英、童詩白 .模擬電子技術基礎 .第三版 .高等教育出版社， ［ 10］ 胡漢才．單片機原理及系統設計．北京 :清華大學出版社 ,2021。 本方案設計的以及實際應用的紅外測溫儀都只限于測量物體的外部溫度，不方便測量物體內部和存在障礙物時的溫度。但同時也明顯感覺到還有很多地方需要完善和提高，設計的產品與實際應用還有一定的差距。單片機負責控制紅外測溫把接收到的溫度數據經處理后送 LCD 顯示。系統調試的方法如下： 首先，軟件在各個子程序模塊調試正確后，再將相互有關系的模塊組合起來加以調試，以解決在程序模塊中可能出現的邏輯錯誤。系統硬件測試方法如下： 首先，對照原理電路圖，檢測焊接線路是否正確； 然后，用萬能表對電路進行檢測，檢測線路是否通暢，沒有短路、斷路現象，確保焊接的電路板有效 最后，用示波器測試、信號發生器等測 試各部分電路是否能達到要求。 液晶 顯示子程序完成最后的溫度。要實現準確測溫就必須得到輸出 信號的峰值，但在實際電路中，由于探測器響應延時不盡相同，且電路的延時也很難準確計算，所以要準確采集到峰值是十分困難的。 主程序主要實現以下功能： 開機或復位時能自動初始化設備，引導程序正確執行。 中斷子程序設置 INT0 為外部中斷，中斷后對 EEPROM 里的數據進行讀取，然后通過液晶屏顯示出來，讀取時要對數據進行一個判斷， AT89C51 單片機的 P3 口除了是多功能 I/O 口外還是第二功能口，它的第二功能是作為控制端口使用的，所以本設計用 串行口輸入端來控制報警系統，如果數據大于 ℃，則蜂鳴器報警。然后 A/D 轉換器的 CS、 RD 同時為低電平 0 時讀取轉換輸出的數據，轉換后的數據存入模數轉換器自身的鎖存器里，由輸出端口 D0~D7 輸入到