【正文】 （ 3） 實現(xiàn)目標量程： 30～ 200℃ ，工作溫度： 10～ 50℃ 精度： 177。該方案能效地克服測量精度低和數(shù)據量大的問題，再利用溫度傳感器對環(huán)境溫度的監(jiān)測進行相應的溫度補償，可減少環(huán)境溫度引起的測量誤差。 方案二以凌陽 61單片機作為整個系統(tǒng)的控制中心，負責控制啟動溫度測量，接收測量數(shù)據，計算溫度值，并根據取得鍵值控制播放顯示過程，同時通過音頻輸出通道播報溫度值；紅外測溫模塊負責溫度的測量 、采集，并將采集數(shù)據通過數(shù)據端口傳送 SPCE061A單片機；由 LED鍵盤模組中的鍵盤控制溫度顯示和播放，數(shù)碼管顯示溫度值。方案二的系統(tǒng)總體 結構 框圖如圖 32所示。紅外測溫模塊包括獲取溫度數(shù)據，計算溫度值。 方案比較與選擇 方案一 利用紅外熱成像技術實現(xiàn)溫度監(jiān)控和檢測有著精度高 (可分辨 0． 01℃的溫度差 )、非接觸、實時快速、測溫范圍寬、形象直觀等優(yōu)點。由于本設計為非接觸式紅外人體測溫儀的設計，利用方案二能夠更好更快捷的實現(xiàn)設計預達到的要求，單片機處理系統(tǒng)能直接與 PC機進行信息傳遞，從而對系統(tǒng)的改進和完善起到更好的作用，因此，本次設計采用 方案二 基于凌陽 61單片機為核心部件的紅外測溫系統(tǒng)，采用模塊化的設計。二是采用凌陽公司生產的型號為 TN9紅外溫度傳感器， 它是一種 集成的紅外探測器，內部有溫度補償電路和線性處理電路，輸出數(shù)字信號，它的響應速度快、精度高、穩(wěn)定性好， 測量距離大約為 30米，測量回應時間大約為 。數(shù)碼管具有耗能低、電壓低、壽命長、對外界環(huán)境要求低，易于維護等優(yōu)點，其電路復雜，占用資源較多，顯示信息少，不宜顯示大量信息。 單片機處理模塊 SPCE061A 最小系統(tǒng) 中，包括 SPCE061A 芯片及其外圍的基本模塊，其中外圍的基本模塊有：晶振輸入模塊（ OSC）、鎖相環(huán)外圍電路（ PLL）、復位電路（ RESET）、指示燈（ LED）等，如 圖 41 所示。在此環(huán)境中，支持標準 C 語言，可以實現(xiàn) C 語言與凌陽單片機匯編語言的互相調用，并且，提供了語音錄放和語音識別的庫函數(shù)，只要了解庫函數(shù)的使用方法，就會很容易完成語音錄放，為軟件開發(fā)提供了方便的條件： SPCE061A長春工程學院畢業(yè)設計（論文） 9 片內還集成了一個 ICE（在線仿真電路）接口，使得對該芯片的編程、仿真變得非常方便，而 ICE 接口不占用芯片上的硬件資源，結合凌陽科技提供的集成開發(fā)環(huán)境（ unSP IDE），用戶可以進行貼近真實的在線調試、仿真；而程序的下載（燒寫）也是通過該接口進行下載。 SPCE061A引腳的排列和說明 SPCE061A有 84 個引腳， 為 PLCC84 封裝形式；它的 引腳 排列如圖 43 所示； 引腳的描述如表 41 所示 。 VCP 8 瑣相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入 VCM 34 ADC 參考電壓輸出腳 VRT 35 A/D 轉換外部參考電壓輸入腳，它決定 A/D 轉換輸入電壓上限值。 紅外測溫模塊引腳介紹 紅外測溫模塊的引腳圖如圖 44 所示 ，其中 V 為電源電壓引腳 VCC， VCC 一般為 3V到 5V 之間的電壓，一般取 VCC 為 ； D 為數(shù)據接收引腳，沒有數(shù) 據接收時 D 為高電平； C 為 2KHz Clock 輸出引腳； G 為接地引腳； A為測溫啟動信號引腳，低電平有效。計算公式為 目標溫度 /環(huán)境溫度 = Temp/16 – 其中 Temp 為十進制，當把它轉換成十六進制時高八位為 MSB，低八位為 LSB；比如 MS 為 0x14H， LSB 為 0x2aH， 則 Temp 十六進制時為 0x142aH， 十進制時為 5162， 測溫度值為 5162/=℃。 圖 46 1 8 獨立按鍵原理圖 圖 47 8 段 6 位動態(tài)顯示電路原理圖 （ 1） UNL2021A芯片 長春工程學院畢業(yè)設計（論文） 15 其內部為三極管陣列，其 IN 腳相當于三極管的 B 極， OUT 較相當于三極管的 C 極。 ULN2021A元件圖如圖 48： 圖 48 ULN2021A 元件圖 （ 2）共陰極 2 位數(shù)碼管 WD5621CX WD5621CX 元件圖如圖 49： 圖 49 WD5621CX 元件圖 圖中： a~dp 為數(shù)碼管的段信號， G G2 為 2 位數(shù)碼管的位信號。 音頻輸出模塊 SPCE061A內置 2 路 10 位精度的 DAC，只需要外接功放電路即可完成語音的播放。和 LM386 相比， SPY0030 還具有下述優(yōu)勢的，比如 LM386 工作電壓需在 4V以上 , SPY0030僅需 (兩顆電池即可工作 )； LM386輸出功率 100mW以下 , SPY0030約 700mW。 兩個二極管，是為防止誤將電源接反造成不必要損失而設置的，在操作過程中千萬不要將電源接反，因為反向電壓超過一定的值，二極管將會被損壞，達不到保護的目的。對應的引腳中 136 和 7 必須為 , 對于 I/O 端口的電壓 5 5 75 可以是 也可以是 5V，這兩種電平的選擇通過跳線 J5 來控制。 （ 2） DC5V 穩(wěn)壓源供電 。 可以提供直流 進行供電。 文件里包含了 TN_IR_GetData 函數(shù)和一個延時函數(shù)， TN_IR_GetData 函數(shù)的功能是讀取測量結果并計算溫度值。 是一個鍵盤底層驅動文件，包含鍵盤控制端口初始化函數(shù) Key_Init 和鍵盤掃描函數(shù) KeyScan 函數(shù)。 主程序模塊 主程序流程圖如圖 52，初始 化紅外測溫模塊，初始化鍵盤；進入主程序循環(huán)，調用鍵盤掃描程序掃描鍵盤，根據鍵值散轉： 如果第一個鍵（ K1）按下，調用測量溫度程序測量，判斷是否正確測到目標溫度，否則繼續(xù)測量，直到測到正確數(shù)據；是則播放并顯示目標溫度值。 開始 定義返回變量，并賦一個不為 0 的數(shù) 啟動測溫 讀取測量溫度 讀到 第一個字節(jié)數(shù)據為 0X4C 或者 0X66 取第二個字節(jié) 數(shù)據 取第三個字節(jié)數(shù)據 讀到第五 個字節(jié)數(shù)據為 0X0d 計算溫度值 返回變量賦 0 延時 關閉測量 返回 N Y N Y 長春工程學院畢業(yè)設計（論文） 22 圖 53 讀測量數(shù)據程序流程圖 播放顯示程序 該系統(tǒng)采用自動播放方式，顯示時調用數(shù)碼管驅動函數(shù)直接顯示。所做的設計基本上達到了任務書上的要求 ， 本方案能實現(xiàn)非接觸式的溫度測量，并且感應時間在 3 秒以內，分辨力達到176。 通過對硬件電路的設計我對 Protel 軟件的使用更加熟練，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(lián)系實際能力 。爭取能夠在此基礎上設計出更先進、 功能更強大、結構更簡單的智能化儀器 謝 辭 我的畢業(yè)設計是在 林海波 老師的悉心指導下完成的。同時， 林 老師無私的敬業(yè)精神以及同學們的熱情幫助也令我深有感觸，對于我今后的學習、工作和生活都將是受益無窮的！ 再一次對林 老師表達我的深深的謝意 ！ 參考文獻： [1]孫鵬，紅外測溫物理模型的建立及論證 [D].吉林大學 .2021. 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