【正文】
高。否則背景會干擾測溫讀數(shù),造成誤差。1)確定測溫范圍:測溫范圍是測溫儀最重要的一個性能指標(biāo)。溫度為T的絕對黑體,單位面積元在半球方向上所發(fā)射的全部波長的輻射出射度與溫度T的四次方成正比。 光譜發(fā)射率: :實際物體與黑體在溫度T時的光譜輻射出射度之比。 物體的單色輻射出射度與單色吸收比的比值為一普適函數(shù) 式()與溫度和波長有關(guān)系。 式() 式中, 為被物體吸收的輻通量; 為照射到物體單位面積上的輻通量。根據(jù)式()的原理,儀表所測得的紅外輻射為: 式() 式中:為光學(xué)常數(shù),與儀表的具體設(shè)計結(jié)構(gòu)有關(guān);為被測對象的輻射率;為紅外溫度計的輻射率;為被測對象的溫度(K);為紅外溫度計的溫度(K);它由一個內(nèi)置的溫度檢測元件測出。利用這個原理制成的溫度測量儀表叫紅外溫度儀表。根據(jù)輻射定律,只要知道了材料的發(fā)射率,就知道了任何物體的紅外輻射特性。物體發(fā)射率對輻射測溫的影響:自然界中存在的實際物體,幾乎都不是黑體。物體的紅外輻射能量的大小及其波長的分布——都與這些物體表面的溫度有著非常緊密的關(guān)系。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。單片機(jī)的應(yīng)用非常廣泛,在智能儀表、機(jī)電一體化、實時控制、分布式多機(jī)系統(tǒng)以及人們的生活中均有用武之地。在單片機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)飛速發(fā)展的條件下本設(shè)計將應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)實現(xiàn)多功能的體溫檢測與記錄系統(tǒng)。并且使用水銀溫度計的時候,必須把溫度計與身體的皮膚接觸。一個不是很復(fù)雜的功能要是用美國50年代開發(fā)的74系列,或者60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的話,電路一定是一塊大PCB板!但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機(jī),結(jié)果就會有天壤之別!只因為單片機(jī)的通過你編寫的程序可以實現(xiàn)高智能,高效率,以及高可靠性! 紅外測溫儀系統(tǒng)總體設(shè)計眾所周知,傳統(tǒng)溫度計測量溫度有一些缺點,如必須與人接觸,多次接觸不衛(wèi)生,測量人群時效率十分低。我們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機(jī)、排煙罩、VCD等等的家電里面都可以看到它的身影,它主要是作為控制部分的核心部件。概括的講:一塊芯片就成了一臺計算機(jī)。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。 單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng),因此它得到了最多的應(yīng)用。單片機(jī)也被稱為微控制器(Microcontroller),是因為它最早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)作為微型計算機(jī)的一個重要分支,應(yīng)用面很廣,發(fā)展很快。紅外診斷技術(shù)正是通過吸收這種紅外輻射能量,測出設(shè)備表面的溫度及溫度場的分布,從而判斷設(shè)備發(fā)熱情況。比如用在食品烘烤機(jī)、理發(fā)吹風(fēng)機(jī)上,紅外傳感器檢測溫度是否過熱,以便系統(tǒng)決定是否進(jìn)行下一步操作,如停止加熱,或是將食品從烤箱中自動取出,或是使吹風(fēng)機(jī)冷卻等。隨著紅外測溫技術(shù)的普遍應(yīng)用,一種新型的紅外技術(shù)—智能數(shù)字紅外傳感技術(shù)正在悄然興起。于是他宣布太陽發(fā)出的輻射中除可見光線外,還有一種人眼看不見的“熱線”,這種看不見的“熱線”位于紅色光外側(cè),叫做紅外線。當(dāng)太陽光通過棱鏡時,便被分解為彩色光帶,并用溫度計去測量光帶中不同顏色所含的熱量。s health is a very important factor, and many the happening of the disease will make human body temperature change. Such as the recent H7N9 avian influenza can cause human body temperature, so, for temperature fast and accurate measurement is a problem that must be solved. For the diagnosis and prevention of disease is of great significance. In this paper, we design the overall framework of the infrared thermometer, according to the principle of infrared sensor. Mainly for temperature measurement has carried on the detailed design development, including the overall plan, the overall and each unit circuit design, software design, hardware and system debugging welding, and using infrared thermometer are designed for different objects for temperature measurement. We overe the shortings of traditional thermometer, infrared thermometer to noncontact measure the temperature of objects. This designs USES AT89C51 as the core, setting noncontact temperature sensor OTP 538 u, integrating operational amplifier LM324, ADC0804 ADC conversion chips, LCD displaying LCD12864 with alarm function to realize a noncontact temperature measuring instrument. This paper expounds the working principle of infrared thermometer, infrared sensor design and implementation method of the system being discussed, it simply introduces the applying condition of the temperature measuring system.Keywords: Infrared sensor, Temperature measurement, Single chip microputer5Ⅱ2013屆通信工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(論文)第1章 緒 論 紅外測溫技術(shù)的發(fā)展1800年,英國物理學(xué)家F紅外測溫儀克服了傳統(tǒng)溫度計的缺點,可以進(jìn)行非接觸物體的測量溫度。紅外測溫儀技術(shù)原理的設(shè)計畢業(yè)論文目 錄摘 要 ⅠABSTRACT II第1章 緒 論 1 紅外測溫技術(shù)的發(fā)展 1 2 紅外測溫儀系統(tǒng)總體設(shè)計 3第2章 紅外測溫儀的原理和性能分析 5 5 紅外基本理論 5 基爾霍夫定律 6 斯忒潘—玻耳茲曼定律 7 7 8第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 12 12 AT89C51單機(jī) 12 紅外傳感器OTP538U 15 LM324運算放大器 18 ADC0804芯片 19 LCD12864液晶顯示屏 22 24 24 25 26 AD轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計 29 30 31第4章 紅外測溫儀的軟件設(shè)計 33 主程序設(shè)計 33 子程序設(shè)計 34第5章 系統(tǒng)調(diào)試 36 36 36 37 放大模塊 37 晶振部分 37 D/A轉(zhuǎn)換部分 38 液晶顯示部分 38第6章 結(jié)論與展望 39致 謝 40參考文獻(xiàn) 41附 錄 42附錄一 源程序代碼 42附錄二 系統(tǒng)原理圖 45附錄三 系統(tǒng)實物圖 45 2013屆通信工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(論文)嗚嗚嗚嗚摘 要人體溫度對于人們的健康來說是一個非常重要的因素,很多疾病的發(fā)生都會使人體的溫度發(fā)生變化。本文設(shè)計了紅外測溫儀的整體框架,根據(jù)紅外傳感器的原理,主要針對溫度測量進(jìn)行了具體的設(shè)計開發(fā),包括整體方案,總體電路及各單元電路的設(shè)計,軟件設(shè)計,硬件焊接及系統(tǒng)調(diào)試,并利用設(shè)計出來的紅外測溫儀對不同的物體進(jìn)行溫度測量。關(guān)鍵詞:紅外傳感器,溫度測量,單片機(jī)5ⅡABSTRACTThe body temperature for people39。他在研究各種色光的熱量時,有意地把暗室的唯一的窗戶用暗板堵住,并在板上開了一個矩形孔,孔內(nèi)裝一個分光棱鏡。經(jīng)過反復(fù)試驗,這個所謂熱量最多的高溫區(qū),總是位于光帶最邊緣處紅光的外面。從那時開始,紅外輻射和紅外元件、部件的科學(xué)研究逐步發(fā)展,但發(fā)展比較緩慢,直到1940年前后才真正出現(xiàn)現(xiàn)代的紅外技術(shù)。另外,隨著便攜式紅外傳感器的體積越來越小,價格逐漸降低,在食品、采暖空調(diào)和汽車等領(lǐng)域也有了新的應(yīng)用。任何物體由于其自身分子的運動,不停地向外輻射紅外熱能,從而在物體表面形成一定的溫度場,俗稱“熱像”。單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末,經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。關(guān)鍵詞 微型計算機(jī) 8位單片機(jī) 發(fā)展趨勢一、單片機(jī)發(fā)展歷程。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器,從此以后,單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。手機(jī)、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有12部單片機(jī)。相當(dāng)于一個微型的計算機(jī),和計算機(jī)相比,單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。 單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊,比如CPU,內(nèi)存,并行總線,還有和硬盤作用相同的存儲器件,不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多,不過價錢也是低的,一般不超過10元即可用它來做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能,尤其是特殊的獨特的一些功能,這是別的器件需要費很大力氣才能做到的,有些則是花大力氣也很難做到的。其反應(yīng)速度非常慢,需要保持一段時間才能正確的測量出溫度。近年來,國內(nèi)外在溫度傳感器的研發(fā)突飛猛進(jìn),取得了巨大的進(jìn)步,非接觸式紅外測溫傳感技術(shù)日趨成熟。單片機(jī)的特點有這些:集成度高、體積小、可靠性高;極強(qiáng)的控制功能;低功耗、低電壓,便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品;外部總線增加了I2C、SPI等串行總線方式,進(jìn)一步縮小了體積,簡化了結(jié)構(gòu);單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展、系統(tǒng)配置典型、規(guī)范,容易實現(xiàn)各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。設(shè)計采用了紅外線測體溫的原理:物體因其自身的溫度不同,便會發(fā)射出不同波長的紅外線輻射能力,這個值是相對穩(wěn)定的。: 系統(tǒng)總體設(shè)計圖第2章 紅外測溫儀的原理和性能分析 紅外基本理論地球上所有物體,當(dāng)它的溫度高于絕對零度時候,都會一直向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。應(yīng)該指出,自然界中并不存在真正的黑體,但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律,在理論研究中必須選擇合適的模型,這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型,從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律,即以波長表示的黑體光譜輻射度,這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點,故稱黑體輻射定律。該系數(shù)表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度,其值在零和小于1的數(shù)值之間。K4);ε是物體的輻射率;T是物體的溫度(K);To是物體周圍的環(huán)境溫度(K)。用于不同溫度范圍和用于不同測量對象的儀表,其具體的設(shè)計也不同。光譜吸收率;表示物體對輻射到其上的輻通量可吸收的比例。基爾霍夫證明了:輻射出射度從輻射源表面單位面積發(fā)射出的輻通量,某一特定波長的輻射出射度稱為單色輻射出射度。 式()基爾霍夫定律:在同樣的溫度下,各種不同物體對相同波長的單色輻射出射度與單色吸收比之比值都相等,并等于該溫度下黑體對同一波長的單色輻射出射度。 斯忒潘—玻耳茲曼定律斯忒潘—玻耳茲曼定律: 物體輻射出射度與溫度間的關(guān)系??偟膩碚f,測溫范圍、顯示分辨率、精度、工作環(huán)境溫度范圍、重復(fù)性、相對濕度、響應(yīng)時間、電源、響應(yīng)光譜、尺寸、最大值顯示、重量、發(fā)射率等都是紅外線測溫儀的性能指標(biāo)。對于單色測溫儀,在進(jìn)行測溫時,被測目標(biāo)面積應(yīng)充滿測溫儀視場。如果測溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠(yuǎn)離目標(biāo)之處,而又要測量小的目標(biāo),就應(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測溫儀。 6)信號處