醫(yī)用紅外測(cè)溫儀設(shè)計(jì)說明書

..>--.--考試資料.畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕誠(chéng)信聲明本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)展的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標(biāo)注，論文中的結(jié)論和成果為本人獨(dú)立完成，真實(shí)可靠，不包含他人成果及已獲得青島農(nóng)業(yè)大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何奉獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。論文〔設(shè)計(jì)〕作者簽名：日期：年月日畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕版權(quán)使用授權(quán)書本畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕作者同意學(xué)校保存并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文〔設(shè)計(jì)〕的復(fù)印件和電子版，允許論文〔設(shè)計(jì)〕被查閱和借閱。本人授權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕全部或局部?jī)?nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)展檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕或與該論文〔設(shè)計(jì)〕直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，單位署名為青島農(nóng)業(yè)大學(xué)。論文〔設(shè)計(jì)〕作者簽名：日期：年月日指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日目錄摘要iAbstractii1緒論11.1引言11.2紅外測(cè)溫儀的分類22紅外溫度傳感器52.1紅外溫度測(cè)量技術(shù)52.2紅外溫度傳感器52.3紅外測(cè)溫傳感器otp-538u介紹63總體方案設(shè)計(jì)與主要芯片的介紹93.1總體方案設(shè)計(jì)93.2主要芯片的介紹94系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)194.1單片機(jī)的外圍電路194.2放大電路的設(shè)計(jì)204.3ADC0809與單片機(jī)的連接204.4單片機(jī)外8255擴(kuò)展214.58255擴(kuò)展顯示225系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與電路的仿真235.1紅外測(cè)溫程序235.2ADC0809轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)245.38255轉(zhuǎn)換與數(shù)碼顯示程序設(shè)計(jì)255.4用Proteus軟件對(duì)電路進(jìn)展仿真26參考文獻(xiàn)31致謝32附錄1：總體硬件電路的設(shè)計(jì)圖33附錄2：程序34..>基于單片機(jī)的醫(yī)用紅外測(cè)溫儀設(shè)計(jì)摘要21世紀(jì)以來，紅外傳感技術(shù)得到快速開展。紅外測(cè)溫作為一門新技術(shù)與新方法,它的出現(xiàn)是紅外技術(shù)的開展結(jié)果。紅外技術(shù)是研究紅外輻射的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換、探測(cè)的一門科學(xué)技術(shù)。近20年來,紅外測(cè)溫技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)、設(shè)備在線故障診斷等方面發(fā)揮了正在發(fā)揮著重要作用。由于當(dāng)年非典型肺炎的爆發(fā)，高精度的紅外測(cè)溫也從工業(yè)領(lǐng)域走進(jìn)了醫(yī)療領(lǐng)域和日常生活。用傳統(tǒng)的溫度計(jì)測(cè)量溫度的缺點(diǎn)非常明顯，尤其是其需要測(cè)量者與被測(cè)目標(biāo)近距離接觸，這不僅會(huì)帶來測(cè)量的不便和較大的誤差，在很多情況下還會(huì)影響測(cè)量者的平安。在查閱了大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的根底上，提出了一種以單片機(jī)為核心，進(jìn)展軟硬件設(shè)計(jì)，對(duì)信號(hào)進(jìn)展處理，其外接紅外測(cè)溫模塊、鍵盤顯示、電源模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊等，能實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的采集、計(jì)算與顯示。基于單片機(jī)的紅外測(cè)溫儀主要由光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)單元和信號(hào)處理三局部共同組成的。光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)象的主要作用是收集輻射功率，并允許紅外探測(cè)器收集。紅外探測(cè)器的作用是將接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。電信號(hào)處理局部的作用主要是對(duì)探測(cè)的微弱信號(hào)進(jìn)展放大,以到達(dá)顯示或記錄被測(cè)溫度的目的。為了使紅外線測(cè)溫儀，具有高的信號(hào)輸出，它應(yīng)該需要高靈敏度的檢測(cè)器，一個(gè)低噪聲的信號(hào)處理儀器系統(tǒng)。為了精細(xì)紅外測(cè)溫儀高發(fā)射率的調(diào)整，提出溫度補(bǔ)償，準(zhǔn)確的溫度校正措施。關(guān)鍵詞:紅外測(cè)溫；熱釋電探測(cè)器；溫度補(bǔ)償；單片機(jī)DesignofMedicalInfraredThermometerBasedonMCUAbstractAsthemainmethodfornon-contactmeasurement,infraredmeasurementhasmanyadvantages,suchasfastresponse,widemeasuringrange,highsensitivity,andsoon.Itcanbeusedinvariousspots.Wheninfraredthermometer,andusesnon-contactmethodofmeasuringtemperatureinmedicinetoregulatetheinfraredthermometer,rangingfrom24.0℃to45.0℃accuracyshouldbe0.1℃,whichisusedinmedicine.ButthethermometerInfraredcannotachievethisregulation.Meanwhiletheaccuracyofthethermometerintheinfraredthistemperaturerangecanbesignificantlyaffectedbytheerrortemperatureofthesurroundingenvironmentalsoincreasedsignificantly.Afterthesearchoflargeamountsofdata,anddisadvantagesofinfraredthermometergroupmedical,andanewwaytocompensatefortheambienttemperature,andtheprincipleofdetectingelectricalheatonthebasisofthisnewwayofpaper.Thisproposedanddeterminetheamountofcompensationaccordingtothetemperatureismeasuredatthedifferencebetweengoalsandambienttemperaturesurrounding.Theprogramsaddressthedigitalchip.Newwaystoovercomethedisadvantagesofthermalresistance.Intheprocessofdesigninginfraredsystem,microsystemsimulationWAVE6000controldebuggingandcompilingprograms,assemblylanguage,becauseeachpart.Therelationshipbetweenthetimingofthetestingmeasureinfraredheattoimprovetheaccuracyandstability,itcannotalready.Butitcouldn’treachourcountry’sstandardsonmedicinalthermometer.Keywords:Infraredtemperaturemeasurement;Pyroelectricdetector;Temperaturecompensation;Microcontroller..>--.--考試資料.1緒論引言紅外線波長(zhǎng)的電磁波在0.76μm?1000μm之間，存在于自然世界的每一個(gè)角落。事實(shí)上，所有高于絕對(duì)零度的物體都保持著紅外輻射。從內(nèi)側(cè)發(fā)射的紅外線的材料，物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生紅外線的來源。正如我們都知道，物質(zhì)都是由分子，原子，他們正在按照一定的規(guī)則，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也是不斷變化的，因此繼續(xù)輻射能量，這是熱輻射的現(xiàn)象。紅外輻射的物理性質(zhì)是熱輻射，這種輻射量主要決定于物體的溫度和物料的性質(zhì)，特別是，組合物中的熱輻射的強(qiáng)度和光譜輻射體的溫度取決于熱輻射現(xiàn)象的溫度[1]。過去20年，可以毫不夸張地說，溫度的檢測(cè)是現(xiàn)代工業(yè)的命脈。紅外測(cè)溫技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)設(shè)備在線故障診斷，平安，節(jié)能發(fā)揮了重要作用。溫度測(cè)量的方法有兩種類型，一種是利用電氣參數(shù)隨溫度變化的特性的熱電阻、熱電偶為代表的接觸式測(cè)量體溫和膨脹式溫度計(jì)，另一種是熱輻射作為非接觸式溫度測(cè)量方法。前者的優(yōu)點(diǎn)在于，所述測(cè)得的溫度是該對(duì)象的真實(shí)溫度，溫度測(cè)量是簡(jiǎn)單，可靠，其缺點(diǎn)在于，差的動(dòng)態(tài)性能，有需要聯(lián)系的測(cè)定對(duì)象，該熱交換元件的溫度與被測(cè)介質(zhì)到達(dá)熱平衡需要一定的時(shí)間，同時(shí)被測(cè)對(duì)象的溫度場(chǎng)分布有一定的影響，同時(shí)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)惡劣條件下的高溫，高壓，腐蝕性，影響的溫度計(jì)的精度，極大地限制了使用接觸式溫度計(jì)，非接觸溫度測(cè)量也稱為輻射測(cè)溫，一般使用的熱電型與光電檢測(cè)器作為檢測(cè)元件，相對(duì)接觸溫度測(cè)量其具有的優(yōu)點(diǎn)是短的響應(yīng)時(shí)間、非接觸、不會(huì)干擾的溫度場(chǎng)、容易操作等。但是，由于物體的發(fā)射率、溫度測(cè)量距離、水蒸汽等其它外部因素的影響，其測(cè)量誤差就會(huì)比較大。當(dāng)SARS爆發(fā)，就有了從工業(yè)部門進(jìn)入醫(yī)療和日常生活領(lǐng)域的高精度紅外測(cè)溫。非常明顯的缺點(diǎn)是使用傳統(tǒng)的溫度計(jì)來測(cè)量溫度，特別是用于測(cè)量和測(cè)量有目標(biāo)嚴(yán)密接觸，這將不僅帶來不便和大的測(cè)量誤差的影響，在許多情況下，對(duì)平安性有很大的影響。紅外輻射的普遍性對(duì)紅外溫度測(cè)量的廣泛應(yīng)用起到了決定性作用。不接觸被測(cè)對(duì)象，和遠(yuǎn)距離測(cè)量的紅外溫度測(cè)量，尤其適用于高速移動(dòng)的物體、旋轉(zhuǎn)體、充電體下溫度的測(cè)量。紅外測(cè)溫，不像熱電偶溫度計(jì)，需要與被測(cè)物體接觸，到達(dá)熱平衡，只要接收到紅外輻射的目標(biāo)溫度即可，它的響應(yīng)時(shí)間在毫秒的數(shù)量級(jí)?？梢疠椛涔β实拇蟮淖兓?，由于物體的溫度的微小變化，很容易被探測(cè)器探出，紅外溫度測(cè)量可以測(cè)量非常小的溫度差，高達(dá)幾十分之一攝氏度。紅外測(cè)溫是非接觸式測(cè)量，不破壞物體本身的溫度分布，這樣測(cè)得的溫度是真實(shí)，準(zhǔn)確，誤差達(dá)0.1℃以下[2]。紅外測(cè)溫儀根據(jù)原理可分為全輻射測(cè)溫儀、單色測(cè)溫儀和雙色測(cè)溫儀〔輻射比色測(cè)溫儀〕。全輻射測(cè)溫儀全輻射測(cè)溫儀是通過測(cè)量波長(zhǎng)從零到無窮大的整個(gè)光譜范圍內(nèi)的輻射功率來確定物體的輻射溫度[3]。輻射溫度指的是總輻射功率時(shí)，實(shí)際的對(duì)象〔包括所有波長(zhǎng)〕，和絕對(duì)總黑體輻射功率等于實(shí)際的對(duì)象被稱為輻射溫度的黑體的溫度。有沒有全頻段均勻輻射探測(cè)器，也沒有窗口或鏡頭通過全頻段的紅外光學(xué)材料，輻射測(cè)溫只是一個(gè)理想化的概念。僅在很寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射進(jìn)展輻射溫度計(jì)測(cè)量的實(shí)際使用情況，接收到的輻射能量的大局部的總輻射能量的值。全輻射測(cè)溫儀通常要通過黑體定標(biāo)。設(shè)黑體溫度為，它所對(duì)應(yīng)的輻射功率為(1-1)在儀器定標(biāo)和實(shí)測(cè)時(shí)，假設(shè)兩者的接收功率一樣，應(yīng)有如下關(guān)系(1-2)由此得(1-3)其相對(duì)誤差為(1-4)由于被測(cè)物體的發(fā)射率總是小于1，它表示的輻射溫度計(jì)的溫度總是低于對(duì)象的真實(shí)溫度。顯然，目標(biāo)的發(fā)射率越接近1，說明是更接近目標(biāo)的真實(shí)溫度的溫度計(jì)的溫度，相反，發(fā)射率越小，誤差越大[4]。單色測(cè)溫儀是通過測(cè)量物體發(fā)射的*一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射功率以確定目標(biāo)亮溫的儀器[5]。假設(shè)用黑體標(biāo)定，這時(shí)，溫度為的黑體輻射能量應(yīng)等于溫度為T的目標(biāo)輻射能量。即〔1-5)于是得〔1-6〕有式〔1-6〕可知，實(shí)驗(yàn)選擇的波長(zhǎng)越短，用發(fā)射率引起的誤差較小，因此單色測(cè)溫計(jì)一般工作在短波長(zhǎng)區(qū)域。但短波單色測(cè)溫計(jì)溫度范圍窄，容易受到外界的干擾。在長(zhǎng)波長(zhǎng)的單色測(cè)溫計(jì)雖然測(cè)量誤差較大，但它有一個(gè)很寬的溫度范圍，和高溫物體不是由雜散輻射引起的誤差敏感。此外，格局維恩位移定律，隨著溫度的升高，最大輻射功率的波長(zhǎng)就會(huì)想短波方向移動(dòng)。因此，低溫測(cè)量應(yīng)使用長(zhǎng)波長(zhǎng)，以高溫物體的溫度測(cè)量宜采用短波長(zhǎng)。比色測(cè)溫儀比色測(cè)溫儀是根據(jù)兩個(gè)波段輻射能量的比值與物體溫度的函數(shù)關(guān)系來測(cè)定物體色溫的[5]。設(shè)T為實(shí)際物體的真實(shí)溫度，光譜發(fā)射率為和的波長(zhǎng)分別為和λ2，當(dāng)在兩個(gè)博城的輻射功率比，在這兩個(gè)波長(zhǎng)的輻射功率的黑體溫度對(duì)象是相等的比率，黑體的溫度稱為該對(duì)象的顏色溫度，即色溫。比色溫度計(jì)可以消除一定程度上的發(fā)射率誤差，只要在兩個(gè)波段的發(fā)射率的變化是比較緩慢的，輻射能量的兩波段比值主要取決于被測(cè)目標(biāo)的額外表溫度。對(duì)局部遮擋場(chǎng)的光學(xué)系統(tǒng)，有煙霧測(cè)試空間，灰塵和位置的變化，只要他們輻射的幾乎一樣的兩個(gè)頻帶的功率，這些因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不顯著。同樣，在性能上的變化或電路元件放大對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不顯著。環(huán)境因素對(duì)紅外測(cè)溫儀的影響環(huán)境因素對(duì)紅外測(cè)溫儀主要存在以下兩方面的影響：一方面，輻射出紅外源，大多經(jīng)過一定距離傳輸，在一個(gè)氣體分子，有很強(qiáng)的紅外輻射的吸收，非枯燥的大氣紅外吸收能力最強(qiáng)的是水蒸氣和二氧化碳。除了這些氣體分子吸收紅外線，將紅外散射。由于吸收和散射的氣體分子，使紅外輻射衰減，嚴(yán)重時(shí)，可使紅外儀器無法正常工作。另一方面，由于外部輻射源的存在，尤其是在熱輻射，輻射溫度的實(shí)際測(cè)量透鏡就超過目標(biāo)輸入透鏡的能量，產(chǎn)生的測(cè)量誤差也十清楚顯。醫(yī)用紅外測(cè)溫儀的現(xiàn)狀紅外測(cè)溫技術(shù)開展的非常快，已被用于國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上，美國(guó)許多溫度微機(jī)測(cè)量?jī)x器，生產(chǎn)手提式雙色測(cè)溫儀、各種掃描式高溫計(jì)。紅外測(cè)溫儀在日本十分活潑，產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和應(yīng)用工作，有便攜式、臺(tái)式機(jī)和其他類型的。近年來，德國(guó)推出了一系列高性能的測(cè)量?jī)x器，如品浦東測(cè)量?jī)x器，精度可達(dá)1%，作為一個(gè)比較領(lǐng)先的儀器，可以測(cè)量1200℃的溫度，減小發(fā)射率的影響。紅外線人體測(cè)溫儀是紅外測(cè)溫技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用，它是利用人體發(fā)出的紅外線來測(cè)量出人體的溫度。它采用高精度的紅外傳感器和微電子技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確、方便地測(cè)出人體的溫度，解決了傳統(tǒng)水銀式溫度計(jì)的容易破碎、水銀污染環(huán)境與不易讀數(shù)等問題。這可以說是醫(yī)學(xué)測(cè)量的一個(gè)重大進(jìn)步。盡管紅外測(cè)溫儀早已在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但由于醫(yī)用紅外測(cè)溫儀的特殊要求，直到1986年T.Shinozaki等才首次應(yīng)用熱電堆探測(cè)器制成了耳道式紅外體溫計(jì)，用來測(cè)量人體鼓膜的溫度。我國(guó)在這方面的起步較晚。2003年，由中科院物理研究所王樹鐸教授研制的"非接觸、口腔式紅外線電子體溫儀〞才獲得專利授權(quán)。在此之前，完全不與人體接觸、又滿足醫(yī)療測(cè)量精度的要求的體溫計(jì)，還沒有面世。2紅外溫度傳感器非接觸式紅外溫度測(cè)量，通常用作熱電探測(cè)器或光檢測(cè)器元件。該溫度測(cè)量系統(tǒng)是比較簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)大面積的溫度，它可以是被測(cè)量物體的溫度測(cè)量上的一個(gè)點(diǎn)，可以是便攜式，它可以是固定的，并且容易使用，其制造工藝簡(jiǎn)單，本錢也必然比不接觸被測(cè)物體溫度低，響應(yīng)時(shí)間短，無干擾的溫度場(chǎng)，使用壽命長(zhǎng)，操作簡(jiǎn)便，一系列的優(yōu)點(diǎn)，但使用的紅外輻射來測(cè)量溫度，由物體的發(fā)射率，溫度距離，煙霧和蒸汽及其他外部因素的影響，測(cè)量誤差大。此溫度測(cè)量技術(shù)紅外線溫度傳感器的選擇是很重要的，不僅可以使用紅外線溫度傳感器的溫度測(cè)量點(diǎn)，大面積的溫度測(cè)量，也可以使用紅外線溫度傳感器。這種設(shè)計(jì)是利用紅外溫度傳感器，溫度測(cè)量技術(shù)，其溫度分辨率高，響應(yīng)速度快，不干擾被測(cè)目標(biāo)的溫度分布場(chǎng)，精度高，穩(wěn)定性好；另外紅外溫度傳感器開展速度非?？?，技術(shù)比較成熟，它也是使用非接觸式紅外線溫度傳感器設(shè)計(jì)溫度測(cè)量?jī)x的原因。紅外溫度傳感器紅外溫度傳感器按照測(cè)量原理可以分為兩類:光電紅外溫度傳感器和熱電紅外溫度傳感器。本紅外測(cè)溫儀選用熱電紅外溫度傳感器。光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)控制的。光電傳感器在一般情況下，有三局部構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不連續(xù)地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。此外，光電開關(guān)的構(gòu)造元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維[6]。熱電傳感器是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電量變化的裝置，它利用敏感元件的電磁參數(shù)隨溫度變化而變化的特性來到達(dá)測(cè)量目的。熱電紅外溫度傳感器是利用紅外輻射的熱效應(yīng)，通過溫差電效應(yīng)、熱釋電效應(yīng)和熱敏電阻等來測(cè)量所吸收的紅外輻射，間接地測(cè)量輻射紅外光物體的溫度[6]。紅外測(cè)溫傳感器otp-538u介紹本設(shè)計(jì)中選擇的是otp-538u紅外傳感器。otp-538u是一個(gè)有著傳統(tǒng)TO-46外殼的熱電堆傳感器，該傳感器是由串聯(lián)的116個(gè)熱電偶元素，傳感器芯片經(jīng)由微細(xì)加工，可快速反響環(huán)境里的溫度改變，導(dǎo)致輸出端電壓相應(yīng)，紅外窗口是一個(gè)帶通濾波器，具有恒定的信號(hào)反響至其截止頻率。Otp-538u是一款零功耗，輸出為便于采取的電壓信號(hào)，檢測(cè)溫度范圍較廣的非接觸式溫度檢測(cè)的紅外傳感器。紅外傳感器的外觀圖如圖1所示。圖1紅外傳感器otp-538u外觀圖傳感器特點(diǎn)紅外傳感器otp-538u的傳感器特點(diǎn)如表1。表1傳感器特點(diǎn)參數(shù)描述傳感器帽集成的紅外窗口的金屬帽傳感器頂部TO-46引腳三個(gè)孤立+1接地引腳焊金屬層濾光片硅基紅外濾光片絕緣氣體密封該傳感器密封在氮?dú)猸h(huán)境中傳感器的特性紅外傳感器Otp-538u的特性如表2。表2傳感器的特性參數(shù)MinTypMa*UnitConditions輸出電壓mVTamp=25℃Tobj.=50℃敏感性7085100V/WTC靈敏度%/KTypical敏感區(qū)直徑545μm熱電堆阻抗506580KΩ25℃TC的阻尼%/KTypical時(shí)間常數(shù)16ms噪聲電壓283236nV/Hz1/2NEPnW/Hz1/2信號(hào)輸出特性紅外傳感器otp-538u的信號(hào)輸出特性如圖2。圖2信號(hào)輸出特性濾波器的特性紅外傳感器otp-538u濾波器的特性如表4。表4濾波器的特性參數(shù)MinTypMa*截止波長(zhǎng)光學(xué)特性紅外傳感器otp-538u的光學(xué)特性如表5。表5光學(xué)特性參數(shù)MinTypMa*UnitConditions視場(chǎng)66Degree50%的目標(biāo)信號(hào)機(jī)械制圖與引腳分配圖2機(jī)械圖與引腳分配3總體方案設(shè)計(jì)與主要芯片的介紹總體方案設(shè)計(jì)本方案中系統(tǒng)可以分為模擬紅外溫度傳感器模塊、放大電路模塊、AD轉(zhuǎn)換電路模塊、主控模塊、8255擴(kuò)展模塊和LED顯示模塊?？傮w方案圖如圖3所示。首先模擬紅外溫度傳感器接收人體發(fā)出的紅外線，然后經(jīng)過轉(zhuǎn)換后輸出對(duì)應(yīng)的電壓值，傳感器同時(shí)通過片上溫度傳感器測(cè)量溫度，這兩個(gè)紅外溫度傳感器的輸出量通過放大電路和AD轉(zhuǎn)換電路的處理后傳輸?shù)街骺啬K進(jìn)展相關(guān)的處理，然后通過LED模塊顯示相應(yīng)的人體溫度。AD轉(zhuǎn)換LED顯示放大電路主控模塊紅外測(cè)溫AD轉(zhuǎn)換LED顯示放大電路主控模塊紅外測(cè)溫電源模塊電源模塊圖3總體方案設(shè)計(jì)圖主要芯片的介紹本設(shè)計(jì)采用AT89C51作為核心，集合集成運(yùn)放LM324，ADC0809轉(zhuǎn)換芯片，8255擴(kuò)展，LED數(shù)碼管顯示實(shí)現(xiàn)紅外測(cè)溫儀的功能。AT89C51單片機(jī)AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除的只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS8高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)的案。AT89C51引腳圖如圖4所示。圖4AT89C51引腳圖P0口、P1口、P2口等引腳功能介紹如下：P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻抗輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)展校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)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(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫"1〞時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)展存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址"1〞時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)展讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能存放器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。

P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入"1〞后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。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。P3.0/R*D串行通信輸入P3.1/T*D串行通信輸出P3.2/INT0外部中斷0輸入，低電平有效P3.3/INT1外部中斷1輸入，低電平有效P3.4/T0計(jì)數(shù)器0外部事件計(jì)數(shù)輸入端P3.5/T1計(jì)數(shù)器1外部事件計(jì)數(shù)輸入端P3.6/WR外部隨機(jī)存儲(chǔ)器的寫選通，低電平有效P3.7/RD外部隨機(jī)存儲(chǔ)器的讀選通，低電平有效RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)當(dāng)8051通電，時(shí)鐘電路開場(chǎng)工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計(jì)數(shù)器PC指向0000H，P0-P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07H，其它專用存放器被清"0”。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開場(chǎng)執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變RAM〔包括工作存放器R0-R7〕的狀態(tài)。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想制止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOV*，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE制止，置位無效。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。

EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則此期間外部程序存儲(chǔ)器〔0000H-FFFFH〕，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源。

*TAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。

*TAL2：來自反向振蕩器的輸出。振蕩器特性：*TAL1和*TAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，*TAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的上下電平要求的寬度。AT89C51各中斷源向量地址如表6所示。表6中斷源向量地址中斷源向量地址外部中斷00003H定時(shí)/計(jì)數(shù)器0000BH外部中斷10013H定時(shí)/計(jì)數(shù)器1001BH串行通訊0023HVCC：AT89C51電源正極輸入，接+5V電壓。GND：電源接地端。AT89C51個(gè)中斷源向量地址運(yùn)算放大器LM324系列運(yùn)算放大器是價(jià)格廉價(jià)的帶差動(dòng)輸入功能的四運(yùn)算放大器。它的內(nèi)部包含形式完全一樣的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立?？晒ぷ髟趩坞娫聪?，電壓范圍是3.0V-32V或16V。LM324的引腳如圖5所示。LM324的特點(diǎn)：(1)短跑保護(hù)輸出；(2)真差動(dòng)輸入級(jí)；(3)可單電源工作：3V-32V；(4)低偏置電流：最大100nA〔LM324A〕；(5)每封裝含四個(gè)運(yùn)算放大器；(6)具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ埽?7)共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源；(8)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列；(9)輸入端具有靜電保護(hù)功能。圖5引腳圖ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。(1)ADC0809的內(nèi)部邏輯構(gòu)造由以下圖7可知，ADC0809由一個(gè)8路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)展轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。圖6內(nèi)部構(gòu)造圖(2)ADC0809引腳構(gòu)造ADC0809引腳功能如下：D7-D0：8位數(shù)字量輸出引腳。IN0-IN7：8位模擬量輸入引腳。VCC：+5V工作電壓。GND：地。REF〔+〕：參考電壓正端。REF〔-〕：參考電壓負(fù)端。START：A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端。ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸入端?！惨陨蟽煞N信號(hào)用于啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換〕EOC：轉(zhuǎn)換完畢信號(hào)輸出引腳，開場(chǎng)轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換完畢時(shí)為高電平。OE：輸出允許控制端，用以翻開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端〔一般為500KHz〕。A、B、C：地址輸入線。圖7ADC0809引腳ADC0809對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是0－5V，假設(shè)信號(hào)太小，必須進(jìn)展放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如假設(shè)模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。ADC0809引腳如圖7所示。ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST為上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部存放器清零；下跳沿時(shí)，開場(chǎng)進(jìn)展A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換完畢信號(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，說明轉(zhuǎn)換完畢；否則，說明正在進(jìn)展A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE＝1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7－D0為數(shù)字量輸出線。CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADC0809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF〔＋〕，VREF〔－〕為參考電壓輸入。ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)展鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)入轉(zhuǎn)換器進(jìn)展轉(zhuǎn)換。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如表7所示。表7通道選擇CBA選擇的通道000IN1001IN2010IN3011IN4100IN5101IN6110IN7111IN83.2.474LS74四分頻器74LS74內(nèi)含兩個(gè)獨(dú)立的雙d觸發(fā)器，每個(gè)觸發(fā)器有數(shù)據(jù)輸入〔D〕、置位輸入〔SD〕復(fù)位輸入〔RD〕、時(shí)鐘輸入〔CP〕和數(shù)據(jù)輸出〔Q〕。SD、RD的低電平使輸出預(yù)置或去除，而與其它輸入端的電平無關(guān)。當(dāng)SD、RD均無效〔高電平式〕時(shí)，符合建立時(shí)間要求的D數(shù)據(jù)在CP上升沿的作用下傳送到輸出端。圖874LS74內(nèi)部構(gòu)造8255是Intel公司生產(chǎn)的可編程并行I/O接口芯片，有3個(gè)8位并行I/O口。具有3個(gè)通道3種工作方式的可編程并行接口芯片〔40引腳〕。其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強(qiáng)。8255可作為單片機(jī)與多種外設(shè)連接時(shí)的中間接口電路。8255作為主機(jī)與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機(jī)相連的3個(gè)總線接口，即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。同時(shí)必須具有與外設(shè)連接的接口A、B、C口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制局部，因而8255內(nèi)部構(gòu)造分為3個(gè)局部：與CPU連接局部、與外設(shè)連接局部、控制局部。8255的特性為：(1)一個(gè)并行輸入/輸出的LSI芯片，多功能的I/O器件，可作為CPU總線與外圍的接口。(2)具有24個(gè)可編程設(shè)置的I/O口,即3組8位的I/O口，分別為PA口、PB口和PC口。它們又可分為兩組12位的I/O口：A組包括A口及C口(高4位,PC4~PC7)，B組包括B口及C口(低4位,PC0~PC3)。A組可設(shè)置為根本的I/O口，閃控(STROBE)的I/O閃控式，雙向I/O三種模式；B組只能設(shè)置為根本I/O或閃控式I/O兩種模式，而這些操作模式完全由控制存放器的控制字決定。引腳說明為：RESET：復(fù)位輸入線，當(dāng)該輸入端處于高電平時(shí)，所有內(nèi)部存放器〔包括控制存放器〕均被去除，所有I/O口均被置成輸入方式。：芯片選擇信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，即=0時(shí)，表示芯片被選中，允許8255與CPU進(jìn)展通訊；=1時(shí)，8255無法與CPU做數(shù)據(jù)傳輸。：讀信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，即=0且=0時(shí)，允許8255通過數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即CPU從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。：寫入信號(hào)，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，即=0且=0時(shí)，允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255。圖98255芯片引腳圖D0～D7：三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng)CPU執(zhí)行輸入輸出指令時(shí)，通過它實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)總線傳送。PA0～PA7:端口A輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。PB0～PB7:端口B輸入輸出線，一個(gè)8位的I/O鎖存器，一個(gè)8位的輸入輸出緩沖器。PC0～PC7:端口C輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口C可以通過工作方式設(shè)定而分成2個(gè)4位的端口，每個(gè)4位的端口包含一個(gè)4位的鎖存器，分別與端口A和端口B配合使用，可作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信號(hào)輸入端口。A1,A0：地址選擇線，用來選擇8255的PA口，PB口，PC口和控制存放器。當(dāng)A1=0,A0=0時(shí)，PA口被選擇；當(dāng)A1=0,A0=1時(shí)，PB口被選擇；當(dāng)A1=1,A0=0時(shí)，PC口被選擇；當(dāng)A1=1.A0=1時(shí)，控制存放器被選擇。共陰極數(shù)碼管LED數(shù)碼管實(shí)際上是由七個(gè)發(fā)光管組成8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是8個(gè)。其引腳分布圖如圖10所示。這些段分別由字母a、b、c、d、e、f、g、dp來表示。當(dāng)數(shù)碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會(huì)發(fā)亮，以形成我們眼睛看到的數(shù)碼管字樣了。單個(gè)發(fā)光二極管的管壓降為1.8V左右，電流不超過30mA。發(fā)光二極管的陽極連接到一起連接到電源正極的稱為共陽極數(shù)碼管，發(fā)光二極管的陰極連接到一起連接到電源負(fù)極的稱為共陰極數(shù)碼管。圖10共陰極數(shù)碼管4系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的外圍電路復(fù)位電路無論是在剛開場(chǎng)接上電源時(shí)，還是運(yùn)行過程中發(fā)生故障都需要復(fù)位。復(fù)位電路用于將單片機(jī)內(nèi)部電路的狀態(tài)恢復(fù)到一個(gè)確定的初始值，并從這個(gè)狀態(tài)開場(chǎng)工作。單片機(jī)的復(fù)位條件：必須使其RST引腳上持續(xù)出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平。單片機(jī)的外圍電路如圖11。圖11單片機(jī)的外圍電路時(shí)鐘電路。電路中輸入級(jí)由兩個(gè)同相輸入運(yùn)算放大器電路并聯(lián)，再與第三個(gè)運(yùn)算放大器差分輸入串聯(lián)的三運(yùn)放差動(dòng)放大電路構(gòu)成，電路優(yōu)點(diǎn)：電路放大差模信號(hào)，抑制共模信號(hào)。放大電路圖如圖12所示。圖12放大電路ADC0809與單片機(jī)的連接應(yīng)符合關(guān)系為：〔1〕ADC0809那個(gè)內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機(jī)直接相連。〔2〕初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平?！?〕送要轉(zhuǎn)換通道的地址到A，B，C端口上?！?〕在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)?！?〕是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來判斷。〔6〕當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。連接如圖13所示。圖13ADC0809與單片機(jī)的連接8255的片選信號(hào)及地址選擇線A0、A1分別由AT89C51的P0.7和P0.0、P0.1經(jīng)74LS373地址鎖存后提供。單片機(jī)外8255擴(kuò)展如圖14所示。圖148255擴(kuò)展4.58255擴(kuò)展顯示8255擴(kuò)展顯示如圖15所示。圖158255擴(kuò)展顯示電路5系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與電路的仿真紅外測(cè)溫程序該紅外測(cè)溫模塊的數(shù)據(jù)輸出信號(hào)和脈沖信號(hào)分別接單片機(jī)P1.5，P1.6口,測(cè)溫控制端接P1.7口。它的程序流程圖如圖17所示，此模塊首先定義一個(gè)字符型數(shù)組用于存放讀取到的一幀數(shù)據(jù)，然后啟動(dòng)測(cè)溫，讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是在脈沖的下降沿一位一位傳送的。把五個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)都讀完后判斷第一個(gè)字節(jié)是否為0*4c或0*66并且第五個(gè)字節(jié)為0*0d，假設(shè)是則計(jì)算溫度值返回，否則繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)。在此紅外測(cè)溫儀的軟件設(shè)計(jì)中，溫度值的計(jì)算也是一個(gè)非常重要的局部，它關(guān)系到整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)精度，因此把它的溫度數(shù)據(jù)讀取與計(jì)算用單獨(dú)的程序給出，其流程圖如圖17。因?yàn)榧t外測(cè)溫模塊的數(shù)據(jù)是一位一位地送入單片機(jī)的，所以用雙重循環(huán)，內(nèi)循環(huán)接收一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，外循環(huán)接收五個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。圖16紅外測(cè)溫流程圖轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)進(jìn)展A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，采用查詢EOC的標(biāo)志信號(hào)來檢測(cè)A/D轉(zhuǎn)換是否完畢，假設(shè)完畢則把數(shù)據(jù)通過P2端口讀入，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后在數(shù)碼管上顯示。進(jìn)展A/D轉(zhuǎn)換之前，要啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的方法：ABC=110選擇第三通道ST=0，ST=1，ST=0產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的正脈沖信號(hào)程序：#include

unsignedcharcodedispbitcode[]={0*fe,0*fd,0*fb,0*f7；0*ef,0*df,0*bf,0*7f}；unsignedcharcodedispcode[]={0*3f,0*06,0*5b,0*4f,0*66；0*6d,0*7d,0*07,0*7f,0*6f,0*00}；unsignedchardispbuf[8]={10,10,10,10,10,0,0,0}；unsignedchardispcount；sbitST=P3^0；sbitOE=P3^1；sbitEOC=P3^2；unsignedcharchannel=0*bc;//IN3unsignedchargetdata；voidmain(void){

TMOD=0*01；TH0=(65536-4000)/256；TL0=(65536-4000)%256；TR0=1；ET0=1；EA=1；P3=channel；while(1){ST=0；ST=1；ST=0；while(EOC==0)；

OE=1；getdata=P0；OE=0；dispbuf[2]=getdata/100；getdata=getdata%10；dispbuf[1]=getdata/10；dispbuf[0]=getdata%10；}

}voidt0(void)interrupt1using0{

TH0=(65536-4000)/256；TL0=(65536-4000)%256；P1=dispcode[dispbuf[dispcount]]；P2=dispbitcode[dispcount]；dispcount++；if(dispcount==8){dispcount=0；}Assumecs:codecodesegmentorg100hstart: nopnopstart1:movc*，06hmovb*，00fehmov d*，04a6h mov a*，80h out d*,a* disp:movdi,offsetsegcodmovd*,04a0hmoval,bhmovah,00hadddi,a*moval,cs:[di]outd*,almovd*,04a2hmoval,bloutd*,alpushc*calldelaypopc*incbhrolbl,1loopdispjmpstart1delay: movc*,45h delay1: nop nopnopnop loopdelay1 retsegcoddb6dh,7dh,07h,7fh,6fh,77hcode endsend startProteus是英國(guó)Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件，它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析各種模擬器件和集成電路。Proteus仿真步驟為：(1)點(diǎn)擊ProjectNewProject，在"文件名〞中輸入一個(gè)C程序工程名稱。"保存〞后的文件擴(kuò)展名為uv2，這是KEILuVision2工程文件擴(kuò)展名，以后可以直接點(diǎn)擊此文件以翻開先前做的工程。(2)選擇所要的單片機(jī)，這里選擇常用的AT89C51。(3)首先要在工程中創(chuàng)立新的程序文件或參加舊程序文件。點(diǎn)擊File—New按鈕，或快捷鍵Ctrl+N。出現(xiàn)一個(gè)新的文字編輯窗口，(4)保存源文件，擴(kuò)展名為.C。并將該文件參加到剛剛建立的工程中。(5)編譯源文件。點(diǎn)擊Buildtarget或Rebuildalltargetfiles，查看編譯結(jié)果是否有錯(cuò)，假設(shè)有錯(cuò)，則修改源程序。否則，則可以進(jìn)展調(diào)試。(6)點(diǎn)擊DebugStart/stopDebugsession，進(jìn)入調(diào)試模式?？蛇B續(xù)運(yùn)行，也可以單步運(yùn)行。程序如下：#include<reg*52.h>#include<intrins.h>#include<absacc.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitreset=P2^5;//adc0809/08端口//A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端。sbitST=P3^0;//轉(zhuǎn)換完畢信號(hào)輸出引腳。sbitEOC=P3^1;//輸出允許控制端sbitOE=P3^2;//時(shí)鐘信號(hào)輸入端。sbitCLK=P3^3;uintad0=0;//延時(shí)函數(shù)msvoid_delay_ms(uintt){uinti,j;for(i=0;i<t;i++)for(j=0;j<250;j++);}//延時(shí)函數(shù)usvoid_delay_us(uchart){while(t>0)t--;}voidad(){ _delay_ms(4); //拉高P0置為輸入 P1=0*ff; //轉(zhuǎn)換完畢信號(hào)輸出引腳。 EOC=1; //A/D轉(zhuǎn)換暫停 ST=0; //輸出制止 OE=0; //A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng) ST=1; //A/D轉(zhuǎn)換完畢 ST=0; //判斷完畢標(biāo)志 while(EOC==0); //輸出允許 OE=1; //讀取數(shù)據(jù) ad0=P1; //輸出制止 OE=0; //計(jì)算公式實(shí)際有差異 ad0=ad0/10*45/2;}//共陰極段碼/*0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,*/ucharcodeseg[]={0*3F,0*06,0*5B,0*4F,0*66,0*6D,0*7D,0*07,0*7F,0*6F};//端口映射地址#definePA*BYTE[0*3fff]#definePB*BYTE[0*7fff]#definePC1*BYTE[0*bfff]#defineCTL*BYTE[0*ffff]//數(shù)據(jù)緩存uintad1=0;//顯示函數(shù)voiddisplay(){PA=~seg[ad1%1000/100];_delay_ms(3);PA=0;PB=~(seg[ad1%100/10]|0*80);_delay_ms(3);PB=0;PC1=seg[ad1%10];_delay_ms(3);PC1=seg[ad1%10];//PC1=0*ff;}//主函數(shù)voidmain(){_delay_ms(1);_delay_us(1);reset=1;_nop_();reset=0;CTL=0*80;//寫8255控制字，設(shè)置PA,PB,PC為輸出口//定時(shí)器配置TMOD=0*00;//定時(shí)器0工作方式0TH0=(8192-5000)/32;//5ms定時(shí)TL0=(8192-5000)%32;//允許T0中斷IE=0*82;//開啟定時(shí)器TR0=1;while(1){//讀取ADad();ad1=ad0;//顯示子函數(shù)display();}}//T0中斷函數(shù)voidclkad()interrupt1{//頻率TH0=(8192-50)/32;//恢復(fù)初值TL0=(8192-50)%32;CLK=~CLK;}(7)單擊仿真運(yùn)行開場(chǎng)按鈕，仿真圖如圖16所示。由于紅外溫度傳感器不能進(jìn)展仿真，因此用變阻器代替進(jìn)展仿真。當(dāng)電阻值變化時(shí)，電壓值隨之變化，最后顯示溫度值。圖16仿..>--.--考試資料.參考文獻(xiàn)[1]蔣凱，葉樹明，李志鋒，呂維敏，甄輝，黃鋼妹.高精度醫(yī)用紅外測(cè)溫儀的開發(fā).計(jì)算機(jī)工程.2004.30〔23〕[2]白春麗，沈慧南，韓旭波.基于單片機(jī)的智能紅外測(cè)溫系統(tǒng).信息技術(shù),InformationTechnology，2012年02期[3]苗玉杰.醫(yī)用紅外測(cè)溫儀及溫度補(bǔ)償技術(shù)的研究.2005年05期[4]張?jiān)剑瑥堁?，趙延軍.基于DS18B20溫度傳感器的數(shù)字溫度計(jì).國(guó)家重點(diǎn)根底研究開展(973)方案資助工程(2004CB217702-04-01)[5]丁霞，司文娟，王福明.基于單片機(jī)的紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)山西電子技術(shù),Shan*iElectronicTechnology,2011年04期[6]張璇.基于51單片機(jī)的紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)硅谷.SiliconValley,編輯部郵箱，2010年19期[7]陳可中，譚翔，董建杰，鄭明暉，王戎丞，肖桂平.紅外測(cè)溫儀的社計(jì)電子測(cè)量技術(shù).[8]劉學(xué)志.紅外測(cè)溫儀的機(jī)械設(shè)計(jì).中國(guó)科技信息,ChinaScienceandTechnologyInformation，2005年19期[9]崔旭晶.單片機(jī)在紅外測(cè)溫上的開發(fā)應(yīng)用.微處理機(jī),MICROPROCESSORS,1999年01期，2001，20(8):25-27[11]李軍，，2001，(2):32-37[12]CongDaCheng,DaiJingMing,Sun*iaoTao.DevelopmentofInfraredMulti-SpectralRadiationThermometer.HarbinInstituteofTechnology.ProceedingofTheSecondInternationalsymposiumonInstrumentationScienceandTechnology,JinanChina.2002:337-342[13]V.Ale*andnaHaria，BerbecarnCicerons，StanculescuFlorin.DopedTGSCrystalsforIRDetectorandSensors.SensorsandActuators2004，113(3):387-38致謝光陰似箭，日月如梭。轉(zhuǎn)瞬間，四年的大學(xué)生活即將完畢，思念之情難以言表，總結(jié)大學(xué)四年的生活，我學(xué)到了很多，同時(shí)也要感謝許多人，是他們讓我這大學(xué)四年有了全新的改變。首先，我想特別感謝我的導(dǎo)師——溫利教師，在設(shè)計(jì)過程中，溫教師和我一起解決方案和構(gòu)造設(shè)計(jì)的難題，指導(dǎo)設(shè)計(jì)硬件電路、控制系統(tǒng)的思路和解決方法等等。讓我從中得到很多的經(jīng)歷和啟發(fā)。在此，向溫教師表示最真誠(chéng)的感謝和誠(chéng)摯的敬意。另外，感謝同學(xué)，我們一起不斷學(xué)習(xí)、突破和創(chuàng)新，相互幫助和鼓勵(lì)，一起為心中的夢(mèng)想努力奮斗；希望這種努力學(xué)習(xí)氣氛傳承并發(fā)揚(yáng)下去，營(yíng)造一種積極努力向上的氣氛，給更多的同學(xué)開展的時(shí)機(jī)，證明自己的能力。最后要感謝我的父母，是你們?cè)谖疑砗蟛粩嗟亟o我提供支持，讓我完成了大學(xué)夢(mèng)。你們勞累的身影不時(shí)出現(xiàn)在我眼前，發(fā)自內(nèi)心的說聲我愛你們，爸爸媽媽，我會(huì)用實(shí)際行動(dòng)讓你們過上更加幸福的生活。路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。我愿在未來的學(xué)習(xí)和工作過程中，以更豐厚的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持我的所有領(lǐng)導(dǎo)、教師、同學(xué)。四年的大學(xué)生活讓我學(xué)到了許多珍貴知識(shí)和經(jīng)歷，在此衷心感謝母校的培育之恩，祝母校：桃李滿天下，明天更輝煌！謝謝大家！附錄1：總體硬件電路的設(shè)計(jì)圖附錄2：程序#include<reg51.h>#include<intrins.h>#include<math.h>Unsignedintdatabai,shi,ge;unsignedlongintidatatemp,temp1,tp;//unsignedchardatadis[5];unsignedcharcodetable[]={0*30,0*31,0*32,0*33,0*34,0*35,0*36,0*37,0*38,0*39};unsignedcharcodew[]={0*00,0*01,0*02,0*03,0*04,0*05,0*06,0*07,0*08,0*09};unsignedchardataCode5[]="NO:";unsignedchardataCode6[]="GETREADY!";unsignedchardataCode7[]="AMBIENTTEMP:" ;unsignedchardataCode8[]="INPUTDONE!";unsignedchardataCode9[]="PRESSTORECALL" ;inti,j,k;k=0;unsignedcharidataa[5][6];unsignedlongintidatapp[7];unsignedcharm;unsignedchar*datakey;sbitACS=P3^3;sbitALE=P3^4;sbitSTART=P3^5;sbitOE=P3^6;sbitEOC=P3^7;sbitLCDRS=P3^0;sbitLCDRW=P3^1;sbitLCDEN=P3^2;voiddelay(unsignedcharn){inti,j;for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<100;j++);}voiddelay1(unsignedcharn){inti,j;for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<1000;j++);}//*****************voidfree(){while(1){P1=0*f0;if(P1==0*f0)break;}}voidWrite_Cmd(unsignedcharC){LCDEN=1;LCDRS=0;P0=C;delay(5);LCDEN=0;}voidWrite_Data(unsignedcharD){LCDEN=1;LCDRS=1;P0=D;delay(5);LCDEN=0;}voidLCD_Init(){LCDRS=0;//指令存放器選擇Write_Cmd(0*01);//清屏Write_Cmd(0*38);//Write_Cmd(0*0F);//開關(guān)顯示設(shè)置Write_Cmd(0*06);//輸入方式設(shè)置，光標(biāo)從左向右移動(dòng)，內(nèi)容不移動(dòng)}voidwelcome(){unsignedcharCode1[]="WELCOMETOTHE";unsignedcharCode2[]="TEMPSYSTEM!";unsignedcharm;LCDRW=0;//寫選擇LCD_Init();P1=0*fe;Write_Cmd(0*01);Write_Cmd(0*80+0*01);//for(m=0;m<14;m++){Write_Data(Code1[m]);delay1(30); }Write_Cmd(0*c0+0*02);//for(m=0;m<12;m++){Write_Data(Code2[m]);delay1(30); }delay1(1000); Write_Cmd(0*08);delay1(500); Write_Cmd(0*0f);delay1(500); Write_Cmd(0*08); delay1(500);Write_Cmd(0*0f);}voidstart(){P1=0*fe;while(1){if(P1==0*ee){ delay(5); if(P1==0*ee) {free(); break; } }}}voidok(){P1=0*fe;while(1){if(P1==0*be){ delay(5); if(P1==0*be) {free(); break; } }}}voidinputnumber(){unsignedcharCode3[]="INPUTANUMBER!";unsignedcharCode4[]="NO:";unsignedcharm;LCDRW=0;//寫選擇Write_Cmd(0*01);Write_Cmd(0*80+0*01);for(m=0;m<14;m++){Write_Data(Code3[m]);delay(3);}Write_Cmd(0*c0+0*01);for(m=0;m<3;m++){Write_Data(Code4[m]);delay(3);}}unsignedcharadc(){ALE=0;START=0;OE=0;EOC=1;ALE=1;_nop_();_nop_();ALE=0;START=1;_nop_();_nop_();START=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();while(EOC==0);OE=1;temp1=P2;OE=0;//temp1=128;temp=temp1*19400/(49600-temp1*194);if(temp<66)tp=floor(((66-temp)/2.4+35)*10.0)+5;elseif(temp<81)tp=floor(((81-temp)/3.0+30)*10.0)+5;elseif(temp<100)tp=floor(((100-temp)/4.2+25)*10.0)+5;elseif(temp<124)tp=floor(((124-temp)/4.9+20)*10.0)+5;//tp=temp;bai=tp/100;shi=tp%100/10;ge=tp%10;LCDRW=0;Write_Cmd(0*c5);Write_Data(table[w[bai]]);Write_Data(table[w[shi]]);Write_Data(0*2e);Write_Data(table[w[ge]]);Write_Data(0*44);Write_Data(0*45);Write_Data(0*47);returntp;}//********************unsignedcharadc2(){ALE=0;START=0;OE=0;EOC=1;ALE=1;_nop_();_nop_();ALE=0;START=1;_nop_();_nop_();START=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();while(EOC==0);OE=1;temp1=P2;OE=0;tp=temp1*194;pp[k]=tp;k++;bai=tp/10000;shi=tp%10000/1000;ge=tp%1000/100;LCDRW=0;//寫選擇Write_Cmd(0*c5);Write_Data(table[w[bai]]);Write_Data(table[w[shi]]);Write_Data(0*2e);Write_Data(table[w[ge]]);Write_Data(0*44);Write_Data(0*45);Write_Data(0*47);returntp;}unsignedcharsckey(){while(1) { P1=0*f0; if(P1!=0*f0) { delay(5); if(P1!=0*f0) {P1=0*fe; if(P1!=0*be){delay(5); if(P1!=0*be) break; } } } }P1=0*fe;if(P1!=0*fe){delay(5);if(P1!=0*fe){switch(P1){case0*de:key='0'; free();break;case0*ee:key='/'; free();break;}}}P1=0*fd;if(P1!=0*fd)