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(存儲版)

　　

【正文】 拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個TTL 門電流。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的/PSEN 信號將不出現。 1602 采用標準的 16腳接口，其中 ： 第 3 腳： VEE 為液晶顯示器對比度調整端 ； 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器； 第 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。 LCD1602 的 RS 寄存器選擇端口接單片機的 ，通過軟件程序中對此端口的設置來決定選擇的寄存器。 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。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。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。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。 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。 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。 //用戶標定溫度 unsigned char TH=30,TL=20,RS=0x3f。 //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}。 //分離出個位 TempBuffer1[15]=user_dot_temper+0x30。 //分離出 TL 的百十個位 if( TempBuffer0[12]==0x30) TempBuffer0[12]=0xfe。 //0xfe 為變 +的 ASCII 碼 t[1]=4。 //將高低字節的有效值的整數部分拼成一個字節 soundvalue1=t[1]。0x0c。 //分離出十分位 TempBuffer1[6]=y%10+0x30。 //分離出十位 TempBuffer1[3]=(t[1]%100)%10+0x30。0x0f。 江西財經大學普通本科畢業設計 30 t[1]=*pt。 //分離出十位 TempBuffer0[6]=(TH%100)%10+0x30。 //百位數消隱 TempBuffer1[12]=(temper%100)/10+0x30。\039。 //報警開關 bit set_temper_dot_flag。 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。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。 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。 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。 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。同時計數器加 1，繼續讀取下一組 數據。 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 。 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。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號 端 。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。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。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?？偩€在圖中以帶箭頭的空心線表示。 （ 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。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。 CLKR 和 CLKIN：外接 RC 電路產生模數轉換器所需的時鐘信號， 時鐘頻率 CLK = 1/，一般要求頻率范圍 100KHz～ 。 ADC00804 的介紹 ADC0804 是 CMOS 8 位單通道逐次漸近型的模 /數轉換器，其工作電壓為+5V,轉換時間為 100us，參考電壓為 。如圖 34 所示： 圖 23 LM324 功能引腳圖 圖 24 放大電路濾波圖 江西財經大學普通本科畢業設計 10 傳感器輸出的信號經 47 μF 電容耦合到第一個同相放大器，它的閉環增益為 23～ 24 之間。126176。如果檢測完信號后送達處理系統處理，所測的數據有誤，則可以通過控制器（按鈕）來進行重新檢測，直到顯示正確溫度。 10%； (5) 工作環境溫度≤ 60℃ 本論文的內容結構安排 第一部分：緒論，包括本文的選題 背景和研究意義，對 紅外測溫儀 的現狀及發展趨勢進行研究，并概括了本文的主要內容和結構安排。所有真實的物體，包括人體各部位的表面，其 ? 值都是某個低于 的數值。紅外輻射原理 — 輻射定律 ： 440()E T T???? （ ） 江西財經大學普通本科畢業設計 5 式中 ： E輻射出射度數 ， 3W/m ； ? 斯蒂芬 ― 波爾茲曼常數， 8 2 * 10 W /(m )K? ?； ? 物體的輻射率 ； T 為物體的溫度，單位 K ； 0T 物體周圍的環境溫度，單位 K 。 紅外線的熱效應 外線波長較長， （ 無線電 、 微波 、紅外線、 可見光 。也可以當作傳輸之媒介?？梢詫φ谶\行的設備進行非 接觸檢測，拍攝其溫度場的分布、測量任何部位的溫度值，據此對各種外 部及內部故障進行診斷，具有實時、遙測、直觀和定量測溫等優點，用來檢測發電廠、變電所和輸電線路的運轉設備和帶電設備非常方便、有效。 紅外測溫為測量 人體溫度提供了快速，非接觸測量手段，可廣泛，有效的用于密集人群的體溫測量。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。光學系統匯集其視場內目標的紅外輻射能量，紅外能量聚焦在熱釋電傳感器上并轉變為相應的電信號。該系統主要由光學系統、熱釋電傳感器 RE200B、 LM324信號放大電路、 A\D數模轉換電路、 AT89S51單片機、 LCD1062液晶顯示部分等部 分組成。 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。 針對現代故障檢測非接觸技術指標的要求，非接觸紅外輻射溫度測量技術這 種技術通過測量物體的紅外輻射而達到測量物體溫度的目的。而且可以以數字的方式顯示出測量結果，使測量過程 變 得直觀，而且耗時短，往往在幾秒鐘之內就能測得結果 江西財經大學普通本科畢業設計 2 紅外 測溫技術在生產過程中，在產品質量控制和監測，設備在線故障診斷和安全保護以及節約能源等方面發揮了著重要作用。因此得到結論：太陽光譜中，紅光的外側必定存在看不見的光線，這就是紅外線。 俗稱紅外光。 （ 2）、紅外測溫的方法 自然界一切溫度高于絕對零度 (℃ )的物體，由于分子的熱運動，都在不停地向周圍空間輻射包括紅外波段在內的電磁波，其輻射能量密度與物體本身的溫度關系符合輻射定律。 輻射率 ? 是一個用以表達物體發射電磁波能力的系數，數值由 0 至 。 1℃ ； 江西財經大學普通本科畢業設計 6 (2) 溫度測量的分辨率 ℃： (3) LCD 顯示； (4) 電源： DC 5V177。如果經過處理后的數據大于所設置的預警數據，則蜂鳴器報警。 表 21 熱釋電傳感器 RE200B 參數表 工作波長 平均 透過率 輸出信號（ V） 工作電壓 (V) 工作電流 (mA) 源極電壓 (V) 工作溫度 (℃ ) 視場 714um 75% V 5V 4μA .1V 20℃ +70℃ 139176