基于单片机实现红外测温仪设计说明Word下载.doc

1、该系统主要红外测温传感器、时钟芯片、单片机、液晶显示、电源管理等部分组成。红外测温传感器汇集其视场内目标的红外辐射能量并把红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。STC89C51单片机负责控制启动接受时钟电路的时钟信号、温度测量、接收测量数据、并按照单片机中的温度值计算算法计算出目标的温度值和日期时间再通过LCD把结果显示出来。关键词： 单片机，红外测温，设计 . . . ABSTRACTTemperature measurement is widely used. Temperature measurement methods can be divided into contact

2、and non -contact . Contact temperature advantage is simple, reliable, high accuracy, but the temperature sensor and the object it must be allowed to reach a temperature of -contact measurement after thermal equilibrium between them, so the disadvantage is that the response time is long . And in many

3、 fields of application is not required to measure a temperature sensor in contact with the measured object , which requires a non-contact temperature measuring method to meet the requirements. Infrared temperature measurement is to determine the temperature of the object based on the object s infrar

4、ed radiation energy , and the object without touching the object and has no impact on the temperature field, temperature , high resolution, fast response, wide temperature range, stable good characteristics . This paper is designed to be above the actual needs of the infrared thermometer .This paper

5、 introduces the basic principle and method of infrared thermometer temperature measurement is proposed to STC89C51 microcontroller core control components for infrared temperature measurement system . Details of the implementation and composition of the system , given the software and hardware desig

6、n flow diagram . The system is mainly infrared temperature sensor , clock chip, microcontroller, LCD , composed power management section. Infrared temperature sensor brings together its field of infrared radiation energy targets and the infrared energy is focused on the photoelectric detector and co

7、nverted into a corresponding electrical signal . STC89C51 SCM is responsible for controlling start accepting clock circuit clock signal , temperature measurement, receive measurement data and calculation algorithm to calculate the target temperature and the date and time according to the microcontro

8、ller temperature value then the results are displayed via LCD .Keywords: microcontroller, infrared temperature measurement, design目录摘要IABSTRACTII 目录II1绪论11.1本课题的研究背景和意义11.2本课题的研究现状与发展趋势11.3设计的目的和意义31.4本课题研究的内容31.5 本课题设计的任务42方案分析与选择52.1设计方案5 2.2方案论证63系统的硬件设计73.1单片机模块73.2红外测温模块10 3.2.1红外测温仪的原理和性能分析10

9、3.2.2MLX90614的特性15 3. 2 .3MLX90614引脚及其功能15 3.2.4 MLX90614 原理图163.3 DS1302时钟模块163.4电源模块183.5 LCD显示模块184 系统的软件设计224.1 软件的设计架构224.2 主控程序224.3应用模块23 4.3.1 MLX90614部分软件设计23 4.3 .2DS1302部分软件设计255系统仿真265.1软件介绍26 5.1.1 keil介绍26 5.1.2protues介绍31 5.1.3 DXP介绍325.2仿真图346、PCB板357系统调试367.1电路的组装367.1硬件调试、367.2软件调试

10、377.3软硬件联合调试37结论38参考文献39附录40 附录一 系统程序40致谢531绪论1.1本课题的研究背景和意义 温度值是工业生产中一个重要的工艺参数，系统的运作过程都或多或少的受到温度的影响。因此，如何实现温度的测量和可靠控制，将关系到系统的运行状况，对工业生产有着十分重要的意义。温度是表征物体冷热程度的物理量，温度信号也也是工业现场常见的物理参数。由于温度是一个非电量的物理信号，因此需要先将温度信号通过传感器转换为电信号才能进行下一步处理。常见的温度传感器根据使用方法的不同，可分为接触式和非接触式两大类。接触式的测温优点是简单、可靠、测量精度高，但是它响应时间长且容易受到环境的影响

11、。有些场合需要非接触式的测温，于是红外测温应运而生。红外测温是根据被测物体的红外辐射的能量来确定物体的温度，不需要与被测物体接触，具有不影响被测物体温度场，温度分辨率高、响应速度快、稳定性好等特点。因此研究红外测温不论是对工业生产，生化医疗和国防科技都有着重大的意义。1.2本课题的研究现状与发展趋势1.2.1国内、外研究现状红外测温仪在工业上有着广泛的应用，但是医用红外测温仪要求有点特殊，20世纪80年代才取得技术上的突破，能精确的测量体温。90年代该技术得到发展和完善在美欧占领了巨大的市场。我国在这方面的起步较晚。 2003 年我国爆发了非典，非典传播性极强，危害性极大，而非典最初的表现形势

12、是低烧。为了控制疫情我们急需能不接触人体、快速、精确的测温技术。我国加大了对红外测温的研究终于取得了巨大的成就，医用红外测温仪在我国正式研究出来，在此之前完全不予人体接触、满足医用精度的体温计还没有问世。随着医疗技术的快速发展人们对非接触、快速有效测温技术的需求越来越大传统的接触式人体测温仪已经不能满足现代医用领域的测温需求。红外测温仪具有安全、可靠、非接触、快速、准确、方便、寿命长等方面不可替代的优势已被越来越多的医疗行业认识和接受。红外测温技术在过去很长一段时间都是前沿科学，最近及时年才取得巨大的发展，目前已发展到可以扫描物体的热辐射分布，绘制出其温度分布图像，迅速检测物体与物体之间以及物

13、体本身的隐藏温差，这就是红外热成像技术。该项技术最初应用在军事上，作为热描系统提高搜索和打击命中目标的能力。后渐渐地流入民用领域，用于灾难中的搜救和出入进口搜索违禁品。瑞典在民用红外热成像领域发展的最快最为完善。红外热成像系统分为非冷型红外热成像系统和制冷型红外热成像系统,制冷型红外热成像系统又有一代、 二代、 三代之分。第一代红外热成像系统由光学扫描器机，红外传感器，显示部分和视频信号处理部分组成。第二代红外热成像系统采用更先进的位于光学系统焦平面技术。第二代热成像系统与第一代通用组件相比它的响应速度更快、尺寸更小、质量更轻、可靠性更好、能耗更低、自动化程度更高，视场更大、分辨率更高。第三代

14、红外热成像技术也已日趋成熟红外焦平面凝视式阵列也已日趋成熟，除了32*32和64*64元，凝视式中波和红外阵列以外，512*51元高密度 的CMT阵列也已问世。1995年，中国科学院吉林长春光学精密机械研究所，所采用的微机械加工的技术 ，已研制成低成本线列32元，128元硅微测热辐射计阵列 的NEm 为 300mk 存储时间为1ms。2000年12月，中科院上海技术物理研究所最新引进的新工艺制成的 钛 酸锶钡铁的电薄膜材料性能通过了国家鉴定达到了国际先进水平， 与美国的TI公司所研制的非制冷探测器采用相同的材料。我们国家在非制冷红外热成像 系统上面的研究工作 主要集中在研究所、公司和个别高等院校，他们主要从事整机系统 方面的开发应用工作， 而红外热成像的核心技术部分即红外焦平面阵列基 本上需要进口。1.2.2本课题的发展趋势温度是最基本的自然