【正文】 示錯(cuò)誤）。 IR 失 調(diào)： 固定波長 FIR 濾波器測量失調(diào) 固定波長 IIR 濾波器進(jìn)行附加濾波，結(jié)果作為 存于 RAM 固定波 長 FIR 濾波 器測量增益 失調(diào)抵消 固定 波長 IIR 濾波器進(jìn)行附加增益濾波，結(jié)果作為 存于 RAM 增益補(bǔ)償計(jì)算，結(jié)果作為 存 于 RAM 物體溫度： IR1 傳 感器： 可編程 波長 FIR 濾 波器測 量 IR 傳感器 失調(diào)補(bǔ)償 增益補(bǔ)償 可編程波長 IIR 濾 波器進(jìn)行濾波，作為 存 于 RAM 計(jì)算物體溫度，結(jié)果 作為 存于 RAM IR2 傳感器 ： 可編程波長 FIR 濾波器測量 IR 傳感 器 失調(diào)補(bǔ)償 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 28 增益補(bǔ)償 可編程波 長 IIR 濾波器進(jìn)行濾波 ，作為 存于 RAM 計(jì)算物體溫度，結(jié)果作 為 存 于 RAM LCD1602 顯示 LCD1602 液晶能夠同時(shí)顯示 16x02（ 16 列 2 行）即 32 個(gè)字符 的 工業(yè)字符型液晶。 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2， 可以 用來 顯示兩行，每行 16 個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端 。 其中： D 表示顯示開關(guān)； D=1 外開， D=0 為關(guān)； C 表示光標(biāo)開關(guān)； C=1 外開， C=0 為關(guān)； B 表示閃爍開關(guān)； B=1 外開， B=0 為關(guān)； 光標(biāo)、畫面位移 RS=0， R/W=0， DB7~DB5 均為 0， DB4=1， DB3 為 S/C， DB2 為 R/L； 運(yùn)行時(shí)間（ 250KHz）； 40us 功能：光標(biāo)、畫面移動(dòng)，不影響 DDRAM。 其中： I/D=1；數(shù)據(jù)讀、寫操作后， AC 自動(dòng)增一； I/D=0；數(shù)據(jù)讀、寫操作后， AC 自動(dòng)減一； S=1；數(shù)據(jù)讀、寫操作，畫面平移； S=0；數(shù)據(jù)讀、寫操作，畫面不動(dòng)。 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫操作。 1602 液晶由若干個(gè) 5X7 或者 5X11 等 點(diǎn)陣 字符位組成， 其中， 每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以 用來分別 顯示一個(gè)字符 。 在 POR 后， 存于 帶電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器 里的校準(zhǔn)數(shù)值 將芯片 初始化，在 這個(gè) 階段 中 ，芯片 將 選擇 IR 傳感器 的 號碼 從而選擇用哪一 個(gè)傳感器， 進(jìn)而 測量，補(bǔ)償，以及 在閉環(huán)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 27 的流程中 運(yùn)行線性化 的 程序。在 RAM 單元地址 006h 中， 2DE4h 對應(yīng)線性輸出 的 最低限度 ℃ ， 4DC4h (19908d) 則與 125℃ 對應(yīng)。測量完兩個(gè)傳感器的輸出后，對應(yīng)的環(huán)境溫度和物體溫度被計(jì)算出。 溫度計(jì)算 IR 傳感器 內(nèi)部集成許多的相 串接 的 熱電偶， 這些 熱電偶的冷接頭 以及其 熱接頭 分別存在傳感器 芯片襯底上 以及其 薄膜上。 圖 48 進(jìn)入睡眠模式時(shí)序圖 圖 49 退出睡眠模式時(shí)序 退出睡眠模式 之 后， 會(huì) 間隔 （典型值）才 有 數(shù)據(jù) 的 輸出。（寫入 0） RAM 中不能寫入數(shù)據(jù)，只能進(jìn)行讀取。 存儲(chǔ)發(fā)射率的地址包含物體的發(fā)射率， (出廠默認(rèn)值為 = 0xFFFF)， 16 位數(shù)值。 Data(2..0)和 Data(8..15)—都為 0。 表 41 MLX90614 命令操作碼 操作碼 命令 000x _ xxxx 訪問 RAM 001x_xxxx 訪問 EEPROM 1111_0000 讀取表示符 1111_1111 進(jìn)入 SLEEP 模式 讀取標(biāo)示符： Data(7) —EEBUSY – 先前對 EEPROM 的讀 /寫操作正在進(jìn)行，高有效。C 時(shí)， RAM 地址 0x07h 的數(shù)據(jù)會(huì)從 0x27AD到 0x7FFF。 命令 RAM 和 EEPROM 大小都為 32x16。 Thdac(MD) 定義了一段時(shí)間，此時(shí)間在 SCL的第九個(gè)下降沿后， MLX90614會(huì)控制 PWM/SDA（它可繼續(xù)傳送下個(gè)字節(jié)），不超過 。這段時(shí)間 過 后會(huì)假定總線是空閑的（根據(jù)SMBus 規(guī)范）并重置通信模塊，不多于 27ms。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 21 圖 43 SMBus 讀取數(shù)據(jù)格式 圖 44 SMBus 寫入數(shù)據(jù)格式 圖 45 SMbus 通信實(shí)例 (從 RAM 中讀取并寫入到 EEPROM) SMBus 的 AC 特性 時(shí)序 MLX90614 滿足所有 SMBus 時(shí)序規(guī)范。 NACK 也會(huì) 在 PEC 接收后出現(xiàn)，這意味著在接收的信息有錯(cuò)誤并且 MD 應(yīng)重新發(fā)送信息。這也是后面將兩者區(qū)別對待的原因。 與標(biāo)準(zhǔn) SMBus 規(guī)范的區(qū)別 標(biāo)準(zhǔn) SMBus 有十一種命令協(xié)議。當(dāng)同過主控器對 MLX90614 進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)讀取的 操作時(shí)，若元器件本身的 帶電可擦寫可編程 只讀存儲(chǔ)器 里存儲(chǔ)的從動(dòng)地址以及主控芯片發(fā)送的從動(dòng)地址相同的情況下， MLX90614 傳感器便發(fā)送以 16 位的數(shù)據(jù)和 8 位 PE。 MLX90614 只作為從動(dòng)器件使用。 通信模式： PWM 和 SMBus。當(dāng)使用外部電壓穩(wěn)壓器時(shí)，兩線協(xié)議只有在電壓穩(wěn)壓器過驅(qū)時(shí)才有效。程序結(jié)構(gòu)如下圖 41所示。 STC15W4K32S4 單片機(jī)如果掉電喚醒模式是有外部中斷 INT0（上升沿 +下降沿中斷）管腳喚醒，則掉電喚醒之后 CPU首先執(zhí)行設(shè)置單片機(jī)進(jìn)入掉電模式的語句的嚇一條語句（建議在設(shè)置單片機(jī)進(jìn)入掉電模式的語句后多加幾個(gè) NOP 空指令），然后進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。進(jìn)入到以掉電模式后，所有 I/O 口、 SFRs（特殊功能寄存器）始終保持進(jìn)入掉電模式前那一刻的狀態(tài)不發(fā)生變化。由于在休眠時(shí)整個(gè)電路無需任何元件工作，所以選用最低功耗的掉電模式。系統(tǒng)總程序詳見附錄 2。而觸摸按鍵工作需要單片機(jī)給一個(gè) 300KHz 的方波信號，所以這個(gè)喚醒功能的按鍵在單片機(jī)睡眠狀態(tài)下如果可用的話，就一畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 16 定要選用物理按鍵。感應(yīng)彈簧能夠等效成一塊對地的金屬板，它對于對地面有一個(gè)電容 CP，當(dāng)手指按下之后，則對地面會(huì)再并聯(lián)一個(gè)的電容CF。 圖 310 物理按鍵電路及按鍵功能 物理按鍵抗干擾能力強(qiáng)并且功耗低，但是物理按鍵壽命相對短并且觸感差。相反，非接觸的按鍵由于沒有機(jī)械觸點(diǎn)，使用壽命長，方便。共有 3 個(gè)控制口，工作電壓 ~，喇叭是 8Ω~16Ω范圍內(nèi)的任何喇叭（ ~1W 內(nèi)）。其電路連接圖如下所示： 圖 38 液晶 1602 電路連接圖 圖中 Q1 PNP三極管是驅(qū)動(dòng)液晶點(diǎn)亮背光，因單片機(jī) I/O口輸出電流不足以點(diǎn)亮液晶 1602的背光，倘若直接與 1602 的背光開關(guān)，所以不直接接在單片機(jī)上。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 13 LCD1602 可以顯示 16x2 個(gè)數(shù)字或字符，對于顯示溫度完全夠用，而 LCD12864 能顯示128x64 個(gè)數(shù)字或字符，由于僅僅顯示溫度， LCD12864 完全沒必要，若后續(xù)加擴(kuò)展 LCD1602也完全夠用，故最終選用 LCD1602。通常顯示數(shù)字字符可以選用數(shù)碼管、 LCD、 OLED 三大塊。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 12 圖 36單片機(jī) I/O分配圖 USB 下載和串口電路。 %（ 20℃ ~+65℃），內(nèi)部時(shí)鐘從 5MHz~35MHz 可 ISP 編程時(shí) 設(shè)定；不需外部晶振和復(fù)位電路，還可對外輸出時(shí)鐘和低電平復(fù)位信號。 STC15W4K32S4 單片機(jī)中包含中央 處理器（ CPU）、程序存儲(chǔ)器（ Flash）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ SRAM）、定時(shí) 器 /計(jì)數(shù)器、掉電喚醒專用定時(shí)器、 I/O 口、高速 A/D 轉(zhuǎn)換、比較器、看門 狗、 UART 高速異步串行通信口 串行口 串行口 串行口 CCP/PWM/PCA、高速同步串行通行端 口 SPI，片內(nèi)高 精度 R/C時(shí)鐘及高可靠復(fù)位等模塊 。目前 8 位單片機(jī)大多是 8051的內(nèi)核，而現(xiàn)在國內(nèi)市場上的 8051 內(nèi)核單片機(jī)主要是以 愛特梅爾 （ ATMEL）和宏晶科技（ STC）兩家為主。圖 34 為MLX90614ESFBAA 的 SMBus 通信接口電路圖。信號通過可編程的 FIR 和 IIR 低通濾波器以進(jìn)一步減低輸入信號和帶寬從而達(dá)到所需的噪聲特征和刷新率。圖 33 所示是 MLX90614 內(nèi)部模塊情況的圖表。該溫度范圍對于體溫的測量完全夠用，測量精度可達(dá)到 ℃，此版本傳感器為單色測溫傳感器。圖 32 所示是充電指示電路。圖 31 所示整個(gè)設(shè)計(jì)中的電源電路。表 31 是 AMS1117輸出的電氣特性。常用有 和 。由于傳感器的供電電壓為 ，為了保持一致性，使系統(tǒng)在整個(gè)工作過程中正常工作，同時(shí)為使傳感器在與單片機(jī)以及各個(gè)部分的通信過程中減小誤差，故整個(gè)系統(tǒng)都選用了 電壓（當(dāng)然也可以僅傳感器用 ，其它部分用 5V電壓）。這是整個(gè)系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)流向流程，本紅 外測溫語音播報(bào)體溫計(jì)系統(tǒng)的總硬件電路圖詳見附錄 1。因此，在選擇紅外測溫器件響應(yīng)時(shí)間上要和被測目標(biāo)的情況相適應(yīng)。 （ 5） 響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間是紅外測溫溫度計(jì)對被測物體溫度變化的 反應(yīng)速度，定義為到達(dá)最后讀數(shù)的95%能量所需要時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間和光電探測儀、信號處理電路及顯示系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)有關(guān)。面對較小卻又處于運(yùn)動(dòng)中的目標(biāo)，畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 5 選擇雙色測溫體溫計(jì)為佳。一般選擇被測目標(biāo)尺寸超過視場大小的一半。根據(jù)黑體輻射定律，是溫度而導(dǎo)致的輻射能量的改變會(huì)大于由發(fā)射率的不同而導(dǎo)致的情況只會(huì)發(fā)生在光譜的短波波段中，因此測溫的時(shí)候應(yīng)該盡可能的選擇短波。在實(shí)際的測量中，要根據(jù)被測物質(zhì)的發(fā)射率來選擇相應(yīng)的紅外測溫體度計(jì)。然而在自然界中現(xiàn)存的實(shí)際的物體中基本上都沒有黑體的基本條件。 表 21紅外波波長分類 波段 波長范圍 181。黑體處于溫度 T時(shí)，在波長為 λ 處的單色輻射處射度由普朗克公式確定，即： (21) 黑體輻射出射度由斯蒂芬 玻爾茲曼定律確定，即： (22) 其中稱為第一輻射常數(shù)；稱為第二輻射常數(shù)；為斯忒藩 玻爾茲曼常數(shù)； λ 和 T 分別表示波長和熱力學(xué)溫度。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 3 2 紅外測溫技術(shù)綜述 基本方法 紅外測溫技術(shù)是非接觸測溫方法的其中一種，測溫儀器沒有必要和被檢測的物體有著介質(zhì)直接接觸，而是根據(jù)熱輻射的原理測量物體溫度。 由于“ SARS”，“ H1N1”這一類疾病有著較高傳染性，致使這類疾病在人群密集場所實(shí)施體溫檢測時(shí)就要考慮以下幾個(gè)很基本的要求：不直接接觸、快速、準(zhǔn)確。因此，能夠在非常迅速發(fā)現(xiàn)病患并進(jìn)行隔離是預(yù)防這類疾病的一項(xiàng)重要手段和方法。 ④ 紅外測溫可以實(shí)現(xiàn) 對于 實(shí)時(shí) 的 觀測 和 自動(dòng)控制，測量距離 遠(yuǎn)近皆可 ， 時(shí)間上也不受限制 ，適應(yīng)性 相對 較強(qiáng)。當(dāng)前，人們普遍使用的傳統(tǒng)的水銀體溫或熱敏器件測量，然而這些都不能快速、準(zhǔn)確無誤的在人群中發(fā)現(xiàn)體溫偏高者，并且還因?yàn)檫@類疾病傳染性較高，致使傳統(tǒng)的體溫測量儀需要測量者和被測量者相接觸，這樣就使得疾病的相互 傳染可能性增加。 紅外測溫技術(shù)的研究背景 當(dāng)前防治密集人群中的疾病工作是難度較大的，尤其是在火車站，飛機(jī)場，地鐵等人口密度大而且人口流動(dòng)性較大的場所，實(shí)施這項(xiàng)工作就變得更加困難。 infrared temperature measurement。系統(tǒng)由 SMBus 通信的紅外測溫傳感器 MLX90614 檢測溫度、獨(dú)立按鍵、觸摸按鍵、 NY3P03 語音芯片、 1602 液晶顯示等子模塊，利用STC15W4K32S4 單片機(jī)作為系統(tǒng)控制核心，負(fù)責(zé)控制檢測輸入 /輸出，驅(qū)動(dòng)液晶 1602 顯示，讀取溫度傳感器檢測的數(shù)值，驅(qū)動(dòng)語音芯片播報(bào)等一些列的程序動(dòng)作，使得整個(gè)系統(tǒng)操作簡單并且充滿人性化。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題 目 基于紅外檢測的語音體溫計(jì)的設(shè)計(jì) Design of voice broadcast thermometer based on infrared 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收