【正文】 件延時(shí)。但不足的地方是它采用動(dòng)態(tài)掃描的顯示方式，各個(gè) LED 數(shù)碼管是逐個(gè)點(diǎn)亮的，因此會(huì)產(chǎn)生閃爍，但由于人眼的視覺暫留時(shí)間為 20MS，故當(dāng)數(shù)碼管掃描周期小于這個(gè)時(shí)間時(shí)人眼不會(huì)感覺到閃爍，因此只要描頻率設(shè)置得當(dāng)即可采用該方案。s TNm 產(chǎn)品誤差僅僅是 ℃ ，僅需要 7 分鐘的穩(wěn)定時(shí)間 .TNm 產(chǎn)品只需要 3 伏電源供電，而多數(shù)其他紅外溫度計(jì)需要 9 伏電壓供電 ZyTemp 保證溫度標(biāo)準(zhǔn)溯源倒 NIST 或者國際測 量實(shí)驗(yàn)室 . 所有的 TNm 產(chǎn)品經(jīng)過溯源 的紅外溫度標(biāo)準(zhǔn)源校準(zhǔn)，校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)和產(chǎn)品的序列號保存在模塊上 EEPROM 內(nèi)。 成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 對于方案四，特點(diǎn) TNm 紅外溫度計(jì)模塊采用高靈敏度、高精度、的功耗的設(shè)計(jì)，保證了采用的優(yōu)良特性 。 方案三：采用溫度傳感器 DS18B20 作為溫度采集的核心器件，通過單片機(jī)與其進(jìn)行串口通信可采集數(shù)字溫度數(shù)據(jù) 方案四：采用紅外溫度傳感器 TN901,通過串口通信可以采集溫度數(shù)據(jù)。 第五章為系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行結(jié)果，主要展示了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的整體功能。 溫度調(diào)控技術(shù)目前根據(jù)控制目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)可以分為兩類：動(dòng)態(tài)溫度跟蹤 與恒值溫度控制。 在本次的設(shè)計(jì)中，我們綜合實(shí)際的設(shè)計(jì)需求，采用 STC 公司的 51 單片機(jī) 作為本系統(tǒng)的控制核心，使用溫度檢測系統(tǒng)來檢測環(huán)境溫度，同時(shí)為了采集者的方便觀察，將數(shù)據(jù)通過 LED 進(jìn)行顯示，我們使用鍵盤作為輸入系統(tǒng)，可以輸入我們的理想目標(biāo)溫度，根據(jù)目標(biāo)設(shè)定溫度，控制器控制風(fēng)扇電機(jī)使之達(dá)到目標(biāo)溫度，當(dāng)目標(biāo)溫度達(dá)到以后，控制器將停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，同時(shí)可減少電源浪費(fèi)。C Language。 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)檢測日新月益更新。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請他人代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。軟件部分我們使用軟件的模塊化設(shè)計(jì)，模塊化設(shè)計(jì)可以使軟件設(shè)計(jì)分析時(shí)思路清晰易懂，易于隨著要求的更改而改變程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求。隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，人們越來越注重溫度檢測與顯示的重要性。 在溫度的測量技術(shù)史上，接觸式測溫是發(fā)展較早的，同時(shí)也是比較成熟的技術(shù)，接觸式測溫技術(shù)擁有一系列非常好的優(yōu)點(diǎn)，例如方法簡單可靠，經(jīng)濟(jì)成本低成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 廉，并且在測量真實(shí)物體的溫度時(shí)較準(zhǔn)確。 本文的章節(jié)安排 本論文以五章來闡述自己所做的工作，其中各章節(jié)的大致安排如下： 第一章為緒論，主要介紹了課題的研究背景與意義、 溫度測控 的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀以及技術(shù)指標(biāo)和功能。并通過一個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)智能控制和固定轉(zhuǎn)速切換。 對于方案二，雖然模擬式集成溫度傳感器 LM35 的高度集成化，大大降低了外接放大轉(zhuǎn)化等電路的誤差因數(shù)，溫度誤差變得很小，但由于其檢測溫度結(jié)果以電壓形式輸出，需要使用數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，此過程較為繁瑣。應(yīng)用該創(chuàng)造 性的紅外片上系統(tǒng)（ SoC）技術(shù)， TNm 紅外溫度模塊具有很高的集成度和性價(jià)比。 圖 31 TN901 最小單元模塊 控制核心的選擇 在本設(shè)計(jì)中采用 STC89C51RC 單片機(jī)作為控制核心，通過軟件編程的方法進(jìn)行溫度檢測和判斷，并在其 I/O 口輸出控制信號。 調(diào)速方式的選擇 方案一：采用數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 DAC0832 來控制，由單片機(jī)根據(jù)當(dāng)前環(huán)境溫度值輸出相應(yīng)數(shù)字量到 DAC0832 中，再由 DAC0832 產(chǎn)生相應(yīng)模擬信號控制晶閘管的導(dǎo)通角，從而通過無級調(diào)速電路實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)?？刂品椒ㄅc (1)相同，只是在該方法中利用單片機(jī)的定時(shí)器來定時(shí)進(jìn)行高低電平的轉(zhuǎn)變，而不是用軟件延時(shí)。單片機(jī)上的 XTAL1 和 XTAL2 用來外接石英晶體和微調(diào)電容，即用來連接單片機(jī)片內(nèi) OSC 的定時(shí)反饋回路。 圖 33 LED 數(shù)碼管顯示 電路 串口通信 為了方便調(diào)試我們需要通過串口使 PC 機(jī)和單片機(jī)通信?，F(xiàn)將這二部分的電路工作原理進(jìn)行簡單的介紹： 4 4 矩陣鍵盤的工作原理矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它是用 4 條 I/O 線作為行線， 4 條 I/O 線作為列線組成的鍵盤。 電路如圖 36 所示，風(fēng)扇電機(jī)的一端接 5V 電源，另一端接 ULN2803 的 OUT3 引腳， ULN2803 的 IN3 引腳與單片機(jī)的 引腳相連，通過控制單片機(jī) 的 引腳成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 輸出 PWM 信號，由此控制風(fēng)扇直流電機(jī)的速度與啟停。這也是為什么要有匯編語言產(chǎn)生的原因了。 51 單片機(jī)的設(shè)置如下 成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） TMOD=0x20。 //設(shè)置串口工作方式 1 SM1=1。 SPI 接口在內(nèi)部硬件實(shí)際上是兩個(gè)簡單的移位寄存器 ,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為 8 位，在主器件產(chǎn)生的從器件使能信號和移位脈沖下，按位傳輸，高位在前，低位在后。 TH0 和 TL0 是計(jì)數(shù)器 0 的高 8 位和低 8 位計(jì)數(shù)器，工作模式選擇， 0X01 表示選用模式 1,它有 16 位計(jì)數(shù)器，最大計(jì)數(shù)脈沖為 65536,最長時(shí)。 三、 紅外溫度傳感器測試。 成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 第六章 結(jié) 論 溫度測試與溫度調(diào)節(jié)是當(dāng)今世界的一個(gè)永不改變的問題，本次論文的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對這一個(gè)問題進(jìn)行了輸入的探討，本次的設(shè)計(jì)目的是通過這次的設(shè)計(jì)對電路設(shè)計(jì)問題的一個(gè)全面的深入思考，電路 設(shè)計(jì)以及程序編寫這些問題并非簡簡單單的直接做的，在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們需要進(jìn)行大量的相關(guān)信息搜索，閱讀相關(guān)多的文獻(xiàn)，制定多種方案，再結(jié)合實(shí)際的需求，綜合各種因素，找到我們所需功能實(shí)現(xiàn)的最佳方案，軟件部分同樣重要，它可以說是整個(gè)硬件的靈魂，它可以彌補(bǔ)很多硬件上的缺陷，比如這次論文設(shè)計(jì)中，我們用的單片機(jī)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但卻缺少 SPI 和 PWM功能，但我們通過軟件功能實(shí)現(xiàn)了此部分，從而既達(dá)到了我們的系統(tǒng)需求，又避免了因硬件控制器的更改導(dǎo)致的硬件電路更改，同時(shí)也避免了大量的時(shí)間和金錢的浪費(fèi)。 最后，我必須向我的家人表示感謝，無論今天是成功還是失敗，在這風(fēng)風(fēng)雨雨的泥濘路上，是家人給了我最大的關(guān)心和鼓勵(lì)，他們的默默關(guān)心是我前進(jìn)的主要?jiǎng)恿υ粗唬瑳]有家人的 關(guān)心，就沒有今天的我，家是我靈魂的歸處。開始時(shí)，我對我的畢業(yè)論文一無所知，在論文的完成中經(jīng)常偏離重點(diǎn)，是老師每次的及時(shí)發(fā)現(xiàn)才制止了我滑向錯(cuò)誤的深淵。 系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果 系統(tǒng)總體原理圖如圖 51 所示 檢測結(jié)果及錯(cuò)誤如下： 設(shè)備檢測：在設(shè)備檢測時(shí)，一開始電路無反應(yīng)，經(jīng)測試后沒有任何芯片燒毀，后用萬用表測得為器件沒有焊好。 系統(tǒng)調(diào)試的主要步驟大致分為以下幾步： 一、 設(shè)備檢測。高端單片機(jī)自帶 PWM 功能，但是 51 單片機(jī)并不自帶其功能成，我們在本次論文中采用軟件模擬 PWM，其中利用單片機(jī)中的定時(shí)器功能，利用定時(shí)器功能可以準(zhǔn)確的定位 PWM 的周期和PWM 的占空比，這回使溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間快切溫度調(diào)節(jié)準(zhǔn)。 圖 42 UART 轉(zhuǎn) USB 串口 SPI紅外溫度采集 SPI（ Serial Peripheral Interface串行外設(shè)接口）總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，它可以使 MCU 與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信以交換信息。 //開總中斷 ES=1。 綜合上述考慮我們本次的設(shè)計(jì)選擇在 Keil 平臺進(jìn)行開發(fā)，并且我們選擇 C 語言作為開發(fā)語言。 在進(jìn)行 51 單片機(jī)的開發(fā)中，我們可以采用匯編語言或者 高級語言 C 語言。圖 35 為矩陣鍵盤電路圖，行線接 － ，列線接 － 。電路如圖 34 所示， MAX232 的第 11 腳和單片機(jī)的 11 腳連接，第 12 腳和單片機(jī)的 10 腳連接，第 15 腳和單片機(jī)的 20 腳連接。 圖 3 2 復(fù)位和晶振電路 數(shù)碼管顯示電路 本設(shè)計(jì)制作中選用 2 位共陰極數(shù)碼管作為顯 示模塊，它和單片機(jī)硬件的接口如圖 33 所示。 對于方案一，該方案能夠?qū)崿F(xiàn)對直流風(fēng)扇電機(jī)的無級調(diào)速，速度變化靈敏，但是 D/A 轉(zhuǎn)換芯片的價(jià)格較高，與其溫控狀態(tài)下無級調(diào)速功能相比性價(jià)比不高。在控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，占空比越大，轉(zhuǎn)速就越快，若全為高電平，占空比為 100%時(shí)，轉(zhuǎn)速達(dá)到最大 。 成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 對于方案一，該方案成本很低，顯示溫度明確醒目，即使在黑暗空間也能清楚看見，功耗極低，同時(shí)溫度顯示程序的編寫也相對簡單，因而這種顯示方式得到了廣泛應(yīng)用。例如：傳統(tǒng)的紅外測溫儀溫度變化帶來的誤差達(dá)到 ℃ ，需要 30 分鐘的穩(wěn)定 時(shí)間；而 ZyTemp39。因此該方案不適合本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 方案二：采用模擬式的集成溫度傳感器 LM35 作為溫度檢測的核心元件，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809 將微弱電壓變化信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸入單片機(jī)處理。主要內(nèi)容有溫度采集，并進(jìn)行溫度顯示，以及溫度設(shè)置和溫度調(diào)節(jié)等。因此，在實(shí)際的溫度測量時(shí)，我們不能草率的決定采用哪種溫測系統(tǒng)，我們應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的溫測需求來進(jìn)行溫度測量的方法的選擇，在滿足測溫需求的同時(shí)盡可能降低成本。在現(xiàn)在的探索中，我們可以發(fā)現(xiàn)使用風(fēng)扇進(jìn)行降溫已經(jīng)起到了明顯的效果，利用風(fēng)扇我們可以根據(jù)溫度的變化調(diào)節(jié)風(fēng)扇，使溫度一直保持在我們所需要的值上，避免因?yàn)檫^熱使機(jī)器損壞的情況，這就擺脫了人為控制，達(dá)到智能控制的層次。s prehensive scheme is based on 51 single chip microputer as the control core of the whole system, and also has the infrared temperature sensor acquisition, keyboard and LED as IO port, regulating the fan motor to adj