【正文】 響應(yīng)鍵盤中斷后。顯示字符的實際地址應(yīng)為實際地址 +(80H)。 U0DLM=(Fpclk/16/BitRate)/256。 i++ //移到下字節(jié) } } void print_uint32(uint32 number) //將一整數(shù)按十進制形式發(fā)送到串口 { uint32i。) { buf[i]=39。 目前不同廠家不同種類的紅外測溫儀功能和價格相差很大，國內(nèi)有很多廠家開發(fā)了多 種紅外測溫儀，其主要優(yōu)點就是操作方便、價格較為低廉。 由于能力和時間的限制，整個紅外測溫系統(tǒng)還需要進一步的完善和提高，由于經(jīng)驗方面 的欠缺和實驗條件的不足，整個系統(tǒng)也難免會有所不足，希望批評指正。gTXRm 6X4NGpP$vSTamp。M uWFA5ux^Gjqv^$UE9。849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。 在軟件設(shè)計部分。 //字符串結(jié)束符 prints(buf,0)。i++) //將前 面的 0 轉(zhuǎn)換成空格 { if(buf[i]=39。 020))。當(dāng)接收信號時， UART0 的接收器模塊 UORx 監(jiān)視串行輸入線 RxD0 的有效輸入， UART0 Rx 移位寄存器通過 RxD0 來接收有效字符，當(dāng) UORSR 接收到一個有效字符時，它將該字符發(fā)送到 UARTORx 緩沖寄存器 FIFO 中，等待 LPC2132 通過 VPB 接口進行訪問；當(dāng)發(fā)送信號時， UART0 發(fā)送器模塊 UOTx 接收 LPC2132 或上位機寫入的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)緩沖到 UARTO Tx 保持寄存器 FIFO 中， UART0 Tx 移位寄存器讀取U0THR 中的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過申行輸出引腳 TxD0 發(fā)送。 RW=L， D0～ D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖； 在里面需要注意的是在對控制器每次進行讀寫 操作之前，都必須進行讀寫檢測，以使LCD 的讀寫操作使能值置為 0． 27 當(dāng)開機后，系統(tǒng)首先對 LCD 進行初始化設(shè)定． SDl602 的部分指令功能如下： SDl602液晶顯示模塊是一個使顯示器件，所以在每條指令之前需要確認模塊的忙標(biāo)志，如果其為低電平，則表示不忙，否則實效。通過判斷 GPIO 引腳狀態(tài)的電平就可確定是否有按鍵被按下。ZI 區(qū)在 RAM 里面的起始地址 ? top of initialized data CMP r0,r1 。所謂應(yīng)用程序執(zhí)行環(huán)境的初始化，就是完成必要的從 ROM 到 RAM 的數(shù)據(jù)傳輸和內(nèi)容清零。 22 3. 初始化堆棧 ARM 處理器的 7 種狀態(tài)中每一種狀態(tài)的堆棧指針寄存器 SP 都是獨立的，因此系統(tǒng)需要對用到的每一種模式都要給 SP 寄存器定義一個堆棧地址，堆棧的大小由實際需要決定。 初始化中斷向量表的代碼如下： AREA Boot,CODE,READONLY ENTRY 。本系統(tǒng)軟件設(shè)計所需要完成的功能主要包括： 1. 控制步進電機以一定速度轉(zhuǎn)動； 2. 對目標(biāo)溫度的循環(huán)檢測； 3. 鍵盤按鍵的識別； 4. 兩路數(shù)據(jù)采樣； 5. 輻射率修正； 6. 溫度的顯示輸出。一般來說，以硬件為主會使方案成本增加，但處理比較及時，并可減輕微處理器的負擔(dān)；以軟件為主則能降低成本，但需要花費更多的時間和人力投入到軟件設(shè)計中去。 顯示 SDl602 是美國 ETC 公司生產(chǎn)的一種字符型液晶控制器，采用 HD77480 作為驅(qū)動芯片，其內(nèi)置 160 個不同的點陣字符圖形，這些圖形包括阿拉伯?dāng)?shù)字、大小寫英文字母、常用的符號以及日文假名等。 主放大器電路采用集成運放 OP07，其特點是低失調(diào)、低噪聲、低漂移，廣泛用于精密儀用放大器、傳感放大器等場合，電路中 R53 是阻值為 100K 的可調(diào)電位器，用來對傳感器 輸出信號的增益進行調(diào)節(jié)． 圖 36 主放大器電路 環(huán)境溫度檢測電路 由于探測器測量的是被測物與斬波器的輻射能量差，因此需要在信號處理電路中增加環(huán)境溫度的檢測電路。解決的途徑就是使用斬波器，斬波器把接收到的光信號變成交替變化的光信號，再經(jīng)過熱釋電探測器后生成交流信號，本系統(tǒng)所使用的斬波裝置如圖 4． 2 所示，它分成 1O 個明區(qū)和 10 個暗區(qū)，當(dāng)它以一定的速度周期轉(zhuǎn)動時，每轉(zhuǎn)動一周，探測器接收到的信號變化 10 次，探測器發(fā)出 10 個脈沖信號。 與傳統(tǒng)的 4/8 位單片機相比， ARM 微處理器的性能和處理能力大大加強， ARM 微處理器一般具有以下特點： 1. 體積小、低功耗、低成本、高性能 2. 支持 Thumb(16 位 )/ARM(32 位 )雙指令集，能很好的兼容 8 位 /16 位器件； 3. 大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快 4. 大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成 5. 尋 址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高 6. 指令長度固定． LPC2132 主要特性 本系統(tǒng)所選擇的 ARM 微控制器是 PHILIPS 公司生產(chǎn)的 ARM7 系列中的 LPC2132芯片， LPC2132 是基于一個實時仿真和嵌入式跟蹤的 32/16 位 ARM7TDMIs，并帶有64KB 嵌入的高速 Flash 存儲器， 128 位寬度的存儲器接口和獨特的加速結(jié)構(gòu)使 32 位代碼在最大的時鐘速率下運行。 因此其測溫時沒必要精確知道被測物體的光譜發(fā)射率，而只需要知道兩個波長下光譜發(fā)射率的比值即可，所以比色測溫法可使讀出的溫度接近于物體的真實溫 度。缺點是溫度計示值受環(huán)境及發(fā)射率影響較大，從而降低了其測溫結(jié)果的準(zhǔn)確度。從封裝、外形來分，有塑封式和金屬封裝 (立式和臥式的 )等．從內(nèi)部結(jié)構(gòu)分，有單探測元、雙探測元、四探測元等。課題采用 Philips 公司的 ARM 核芯片 LPC2132 作為主處理芯片，設(shè)計的紅外測溫儀具有配置簡單，擴展方便，可靠性高的特點．本文主要完成了以下工作： 1. 在對整個測溫系統(tǒng)的原理和測溫方案分析的基礎(chǔ)上。 The principle of PIR is introduced； The way to measure IR radiation is presented； The ARM microprocessor is made detailed introduction, and the function characteristics and structure of the ARM chip LPC2132 is made a good introduction； The function of the total design project is introduced， The hardware parts base on this system are designed， and made elucidation to the function and the design way of thinking that each part plete。 I 基于單片機的熱釋電溫度測控儀 摘要 熱釋電紅外測溫儀是一種利用物體熱釋電效應(yīng)而制成的新型紅外測溫儀器，它以黑體輻射定律作為理論基礎(chǔ)，是光學(xué)理論和微電子學(xué)綜合發(fā)展的產(chǎn)物。s present stage as a reference． It put forward and develop a kind of measure system according to the embedded microprocessor of high performance ARM． The paper introduces the posing and the method of that system in detail． and gives the hardware principle diagram and design flow chart of the software． The factors that influence PIR thermometer`s accuracy and the related interference of hardware and software are analyzed in detail, and adopted to corresponded matures． The following work is done： The present condition and classification of IR thermometer are introduced elaborately, and the meaning of this research is point out。 本課題研究的主要內(nèi)容是設(shè)計一種可用于工業(yè)現(xiàn)場的高性能的紅外測溫儀，在總結(jié)各種紅外測溫方法的基礎(chǔ)上，提出并研制了一種基于 ARM 內(nèi)核的高性能的嵌入式微處理器的 熱釋電紅外測溫儀。 熱釋電傳感器的品種較多，可按外形結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)成的不同及性能分類。 通常，紅外測溫儀是以黑體 (? =1)定標(biāo)的，此方法所使用的儀表結(jié)構(gòu)簡單、讀數(shù)客觀并能連續(xù)記錄。由于它是利用同一被測物體在兩個波長下的單色輻射亮度之比隨溫度變化這一特性作為其測溫原理的 。 ARM 公司將其技術(shù)授權(quán)給世界上許多著名的半導(dǎo)體、軟件和 OEM 廠商，包括INTEL、 IBM、 LG 半導(dǎo)體、 NEC、 SONY、 PHILIPS 和國家半導(dǎo)體等 大公司，每個廠商得到的都是一套獨一無二的 ARM 相關(guān)技術(shù)及服務(wù)，從而導(dǎo)致了大量的開發(fā)工具和豐富的第三方資源，它們共同保證了基于 ARM 處理器核的設(shè)計可以很快投放市場，使得ARM 公司在 32 位 RISC 處理器占市場率超過了 75％以上。 表 31 LHI878主要性能 斬波器的設(shè)計與控制 熱釋電型探測器只能檢測溫度差，它可以直接用來制作自動門的開關(guān)、防盜器等，但是對于恒定的溫度信號，即使目標(biāo)物體溫度再 高，其輸出也是零。高增益是用來把微弱信號放大到一定電平，以便進一步再做處理；低噪聲是為了保持盡可能高的信噪比． 由于前置放大器的放大倍數(shù)不能做的太大，所以本系統(tǒng)把信號的放大電路分為前置放大電路和后級放大電路進行處理，前置放大器的噪聲系數(shù)對整個檢測系統(tǒng)的噪聲具有決定性作用，本系統(tǒng)所設(shè)計的前置放大部分采用低失調(diào)精密運算放大芯片 AD707，其主要功能參數(shù)如下： 1. 偏移電壓： 15uV 2. 失調(diào)電壓： ℃ 3. 輸入偏置電流： =LnA 4. 共 模 抑制比： 130dB 5. 電源電壓抑制比： 120dB 6. 轉(zhuǎn)換速率： O． 3V/us 7. 閉環(huán)帶寬： 0． 9MHz 本系統(tǒng)的前置放大器的電路圖 4． 5 如下： 14 圖 35 前置放大電路 圖中電容 C23 用于濾除信號中的直流信號，電路的增益為 11。通過判斷 GPIO 引腳狀態(tài)的電平就可確定是否有按鍵被按下。是硬件與軟件相互支持的統(tǒng)一體。測溫程序無限循環(huán)的對探測器的輸出信號進行采樣，當(dāng)過一段時間無操作時自動關(guān)閉紅外測溫儀以降低功耗。因為每個中斷只占據(jù)向量表中一個字的存儲器空間，只能放置 1 條 ARM 指令，所以 ARM的中斷向量表中放的是跳轉(zhuǎn)指令，使程序能從向量表里跳轉(zhuǎn)到專門的中斷處理單元里面，再執(zhí)行中斷。在初始化期問要將系統(tǒng)需要讀寫的數(shù)據(jù)和變量從 ROM 拷貝到 RAM 里；一些要求快速響應(yīng)的程序，如中斷處理程序也要放到 RAM 里進行。 5. 初始化程序運行環(huán)境程序 映像一開始總是存儲在 ROM／ Flash 里面的，其 RO 部分既可以在 ROM／ Flash 里面執(zhí)行，也可以轉(zhuǎn)移到速度更快的 RAM 中執(zhí)行：而 RW 和 ZI 這兩部分是必須轉(zhuǎn)移到可寫的 RAM 里去。RW 區(qū)在 RAM 里的執(zhí)行區(qū)起始地址 LDR r3,=[Image$$ZI$$Base] 。當(dāng)有鍵按下時，被按下的 GPIO 弓 I 腳為低電平；當(dāng)沒有按鍵按下時， GPIO 引腳狀態(tài)為高電平。//此時輸出 D0～ D7 表示數(shù)據(jù) 4. 寫數(shù)據(jù)： RS=H。 29 系統(tǒng)設(shè)計中采用 LPC2132 的 UART0 端口通過 MAX232 電壓轉(zhuǎn)換芯片與 RS232 端口相連。 while([i]=0) //判斷字符串是否結(jié)束 { while(!(U0LSR amp。i9。 buf[11]=0。斬波器轉(zhuǎn)動由步進電機來帶動，步進電機的轉(zhuǎn)速由處理器芯片LPC2132 的脈寬調(diào)制接口 PWM 產(chǎn)生的脈沖信號進行控制，在信號處理方面采用鎖定放大的方式對傳感器的輸出的微弱信號 進行濾波、放大、去噪處理。UE9aQGn8xp$Ramp。ksv*3tnGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。 33 謝 辭 本文是在老師 的悉心指導(dǎo)和熱心幫助下 才得以順利地完成論文 ，從論文的選題到論文的撰 寫、修改無不滲透著孟老師的心血。但是與國外公司的同類產(chǎn)品相比，存在測溫精度不高、抗干擾能力不強等缺點．因此，研制一種操作簡單、測溫準(zhǔn)確、性價比高的紅外測溫儀很有必要 。39。 for(i=0。 UODLL=(Fpclk／ 16／ BitRate)／ 256。軟件設(shè)計中另外一個需要注意的是注意時序的配合，在寫操作時，首