【正文】 占用CPU資源，精度高。并參考表一各自優(yōu)缺點。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路。不能用作人體測溫，故不選用此方案。而且價格不菲，易于損壞。C的廣泛工作溫度范圍，目標的體表可操作溫度為40176。 綜上所述，本設計采用AT89S52作為單片機控制芯片。方案二：選用AT89S52芯片。Keil C51 uVision2 集成開發(fā)環(huán)境是美國Keil Software 公司開發(fā)的基于80C51內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺，內(nèi)嵌多種復合當前工業(yè)標準的開發(fā)工具，可以完成從工程建立到管理、編譯、鏈接、目標代碼的生成、軟件仿真、硬件仿真等完整的開發(fā)流程尤其是C編譯工具在產(chǎn)生代碼的準確性和效率方面達到了較高的水平，而且可以附加靈活的控制選項，在開發(fā)大型項目時非常理想。補充完善對原理圖做一些相應的說明、標注和修飾，增加可讀性和可觀性。裝入所需要的元件庫將所需的元件庫裝入設計系統(tǒng)中，以便從中查找和選定所需的元器件。電路原理圖的設計是印制電路板設計中的第一步，也是非常重要的一步。、系統(tǒng)總硬件原理圖 系統(tǒng)開發(fā)方法及開發(fā)工具 硬件開發(fā)工具介紹Protel 是由始建于1985年的Protel Technonology公司開發(fā)的、功能強大的電子電路設計軟件。、系統(tǒng)總方案、系統(tǒng)工作原理本課題設計了一個基于單片機的無線電子體溫計，通過按鍵控制數(shù)碼管顯示。將被測物體發(fā)射的紅外線具有的輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，紅外線輻射能量的大小與物體本身的溫度是相關(guān)的，根據(jù)轉(zhuǎn)變成的電信號的大小，就可以確定物體的溫度。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能洗衣機等。顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成芯片，即可進行簡單運算和控制。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統(tǒng)到一個芯片上?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產(chǎn)品中都會集成有單片機。當代單片機系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應用在全系列的單片機上。90年代后隨著消費電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機技術(shù)得到了巨大提高。其中最成功的是INTEL的8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。單片機由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。因此，它具有廣泛的開發(fā)前景！目前國內(nèi)開發(fā)的紅外體溫計主要有華中科技大學研制的“慧眼：HW一05”人體溫度紅外熱圖像儀．其分辨率高達0．06℃；中科院上海物理研究所研制的紅外測溫儀和蘭州大學合華技術(shù)應用開發(fā)中心開發(fā)的LHW—I型紅外線測溫儀。在2003年全國防“非典”斗爭中，我國對紅外技術(shù)應用于非接觸式測溫進行了深入研究，在短時間內(nèi)開發(fā)成功了“非接觸式紅外測溫儀”，打開了國內(nèi)“非接觸式測溫”新篇章。紅外電子體溫計設計方案、 紅外測溫技術(shù)簡介紅外測溫原理:一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。在國外，非接觸式紅外測溫儀已經(jīng)非常先進了，自1999年就有許多國家致力于這方面的開發(fā)研究，到現(xiàn)在為止很多國家的鏟平已經(jīng)達到國際先進水平，并已廣泛應用于各個領(lǐng)域。國外產(chǎn)品有德國博郎集團開發(fā)的只需1秒即可測出體溫的紅外體溫計；日本歐姆龍研制的幾款非接觸式紅外體溫計和BJ40型非接觸式醫(yī)用紅外線體溫計(精度為177。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機系統(tǒng)。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，并且進入主流市場。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標等電腦配件中都配有12部單片機。相當于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。 它由主機、鍵盤、顯示器等組成。因為它體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。本設計利用這個原理，通過紅外傳感器進行體溫測量，紅外傳感器將收集到的被測人員的紅外線轉(zhuǎn)換成電信號，電信號被放大后再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號送入單片機，單片機將接受到的信號送顯示電路顯示。當測溫鍵按下時，系統(tǒng)利用紅外溫度傳感器檢測到被測物體溫度，并將其轉(zhuǎn)換為微弱電信號，通過A/D轉(zhuǎn)換電路將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將之送入單片機控制電路，這樣單片機便可以對信號進行比較系統(tǒng)的處理，這些處理時通過對單片機的編程來實現(xiàn)的，然后，單片機將處理結(jié)果輸入到顯示電路中，顯示模塊便能準確顯示人體溫度。本設計主要用Protel電子設計軟件進行電子線路的設計，電路原理圖見附錄二。電路原理圖設計得好壞將直接影響到后面的工作。設置元件將選定的元件放置到已建立好的工作平面上，并對元件在工作平面上的位置進行調(diào)整，對元件的序號、封裝形式、顯示狀態(tài)等進行定義和設置，以便為下一步的布線工作打好基礎(chǔ)。保存和打印輸出這部分工作主要是對設計完成的原理圖進行保存，包括存盤、打印輸出等，以供以后的工作中使用。Keil C51 uVision2集成開發(fā)環(huán)境的主要功能有以下幾點： Keil C51 uVision2：是一個集成開發(fā)環(huán)境，它將項目管理、源代碼編輯和程序調(diào)試等組合在一個功能強大的環(huán)境中； C51國際際準化C交叉編譯器：從C源代碼產(chǎn)生可重定位的目標模塊； A51宏匯編器：從80C51匯編源代碼產(chǎn)生可重定位的目標模塊； BL51鏈接器/定位器：組合由C51和A51產(chǎn)生的可重定位的目標模塊，生成絕對目標模塊； LIB庫管理器：從目標模塊生成連接器可以使用的庫文件； OH51目標文件至HEX格式的轉(zhuǎn)換器，從絕對目標模塊生成Intel Hex 文件； RTX51實時操作系統(tǒng)：簡化了復雜的實時應用軟件項目的設計。與AT89C52相比，AT89S52新增加了高可靠性、安全性的功能，所以能避免因外部環(huán)境惡劣而引起的信號失真、電磁干擾等現(xiàn)象的發(fā)生。、紅外溫度傳感器選擇方案一：采用紅外溫度傳感器MLX90615ESGDAA，MLX90615在信號調(diào)節(jié)芯片中使用了先進的低噪音放大器，一枚16bit ADC以及功能強大的DSP元件。C至115176。故不選用此方案。方案三：采用熱釋電紅外線傳感器D203S。熱釋電紅外線傳感器本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好，價格低廉。在設計中選用專用A/D芯片完成模擬量采集。外圍電路結(jié)構(gòu)較復雜。方案二：選用AD574。方案三：選用ADC0832。綜上所述，本設計采用ADC0832作為A/D轉(zhuǎn)換器。由于該設計顯示數(shù)字較少。LED數(shù)碼管是一類顯示屏。綜上所述，本設計采用LED數(shù)碼管顯示器。黑體的單色輻射出度是描述在某一波長輻射源單位面積上發(fā)出的輻射通量。所有實際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外，還與構(gòu)成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。影響發(fā)射率的主要因紗在：材料種類、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。由于該波長范圍內(nèi)的光線不被空氣所吸收，因而可利用人體輻射的紅外能量精確地測量人體表面溫度，便能準確地測定人體表面溫度。菲涅爾透鏡(Fresnel Lense)是一種微細結(jié)構(gòu)的光學元件，從正面看其象一個飛鏢盤，由一環(huán)一環(huán)的同心園組成。菲涅爾透鏡作用有兩個：一是聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射（反射）在PIR上，第二個作用是將探測區(qū)域內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號。D203S規(guī)格尺寸如下：D203S的引腳圖如圖a所示，等效電路如圖b所示。其中，濾光片設置在窗口處，組成紅外線通過的窗口。人體的體溫約為3 7℃，輻射最多紅外線的波長是10μm左右，而D203S對5～14μm范圍波長比較靈敏，他采用了2個熱釋電元件PZT板，PZT板表面吸收紅外線，并在受光面的內(nèi)外各自安裝取出電荷的一對電極，能敏感的捕捉到被測物體或光源，具有很高的靈敏度。靜態(tài)電流大致為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一（對每一個放大器而言）。管腳圖如下圖所示：引腳功能如下表所示：引腳功能電壓（V）引腳功能電壓（V）1輸出18輸出32反向輸入19反向輸入33正向輸入110正向輸入34電源11地05正向輸入212正向輸入46反向輸入213反向輸入47輸出214輸出4由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等特點，因此它被非常廣泛的應用在各種電路中。其中后端LM324的輸出接A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端。其工作原理示意圖如下圖所示。8位的分辨率（最高分辨可達256級），可以適應一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。它的特性如下：8位分辨率；雙通道A/D轉(zhuǎn)換；輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；5V電源供電時輸入電壓在0~5V之間；工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為32μS；一般功耗僅為15mW；8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；商用級芯片溫寬為0176。C； ADC0832管腳圖如下圖所示：各引腳功能如下：但由于DO端與DI端在通信時并未同時使用并與單片機的接口是雙向的，所以在I/O口資源緊張時可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。在第一個時鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號。在第一個時鐘期間，Dl為高，表示啟動位，緊接著輸入兩位配置位。數(shù)據(jù)輸出時先輸出最高位(D7~DO)；輸出完轉(zhuǎn)換結(jié)果后，又以最低位開始重新輸出一遍數(shù)據(jù)(D7～DO)，兩次發(fā)送的最低位共用。 。主要功能特性： 1）、兼容MCS51單片機；2）、8k字節(jié)FLASH村租期支持在系統(tǒng)編程ISP1000次擦寫周期3）、32個可編程I/O口；4）、256字節(jié)內(nèi)部RAM；5）、3個16位定時器/計數(shù)器；6）、全靜態(tài)時鐘0Hz33MHz；7）、全雙工UART串行通道；8）、8個中斷源；9）、3級加密程序存儲器；10）、低功耗空閑和掉電模式，掉電后中斷可喚醒；11）、雙數(shù)據(jù)指針；此外，與AT89C52相比，AT89S52新增加了許多功能，這將使單片機在工作過程中具備更高的穩(wěn)定性和電磁抗干擾性。 正因為AT89S52單片機增加了高可靠性、安全性的功能，所以能避免因外部環(huán)境惡劣而引起的信號失真、電磁干擾等現(xiàn)象的發(fā)生。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8 個TTL邏輯門電路，對端口P0 寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。 P2 口：P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。Flash 編程或校驗時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。此時，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字 　　節(jié)。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。時鐘電路與復位電路：AT89S52鐘有兩種方式產(chǎn)生，即內(nèi)部方式和外部方式。對外接電容CC2雖然沒有非常嚴格的要求，但電容的大小會輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩工作的穩(wěn)定性、起震的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦使用30pF177。在這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1端，既內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2懸空。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行時出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為使單片機正常工作，也需要按復位鍵以重新啟動。(二) 單片機控制模塊電路圖單片機控制模塊電路圖如下：單片機的P1口用來接受A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，P0口控制顯示電路，P3口控制報警和時鐘顯示電路。當A、B任意一個為低電平時，則禁止新數(shù)據(jù)輸入，在時鐘端（CLOCK）脈沖上升沿作用下Q0為低電平。這種字符顯示器由七段可發(fā)光的線段拼合而成。（三）顯示模塊電路圖顯示模塊電路圖如下：顯示部分的數(shù)碼管是通過1片74LS164來驅(qū)動的，用循環(huán)送顯的方式，通過9012來選擇要送顯的數(shù)碼管。采用三線接口與CPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)?！?有31*8位的額外數(shù)據(jù)暫存寄存器◆ 最少I/O引腳傳輸，通過三引腳控制◆ 工作電壓：◆ 工作電流小于320納安◆ 讀寫時鐘及岑琦或內(nèi)部RAM可以采用單字節(jié)模式和突發(fā)模式◆ 8pinDIP封裝或8PinSOICs◆ 兼容TTL◆ 可選的工業(yè)級別，工作溫度40—85攝氏度DS1302可以用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時間同時記錄。（二） 時鐘顯示模塊電路圖時鐘顯示電路圖如下： 超溫報警模塊本設計還增加了超溫報警功能，報警器件我們采用蜂鳴器和LED燈。編制程序有以下幾種方法。分解模塊的原則是簡單性、獨立性和完整性，即：模塊具有單一的入口和出口；模塊不宜過大，應讓模塊具有單一功能；模塊和外界聯(lián)系僅限于入口參數(shù)和出口參數(shù)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)