【正文】 第 一 個 字 節(jié) 為 0 x 4 c 或 0 x 6 6并 且 第 五 個 字 節(jié) 為 0 x 0 d返 回NY 圖 32 紅外測溫流程圖 在此紅外測溫儀的軟件設計中，溫度值的計算也是一個非常重要的部分，它關系到整個產品的設計精度，因此把它的溫度數(shù)據讀取與計算用單獨的程序給出，其流程圖如圖 33。在沒有鍵按下時 口是高電平，在單片機獲得 口為低電平的信息后，不立即認定鍵盤已被按下， 執(zhí)行 10 毫秒延時函數(shù)后再次檢測 口，如果仍為低，說明鍵盤被按下 22 了。所做的設計基本上達到了任務書上的要求，能夠顯示環(huán)境溫度和目標溫度，而且溫度值分辨力達到 ℃ ，比任務書要求的還要高。所以在今后的工作中，還要不斷的學習充電，掌握更多的技能。晶體有兩種；一種是串聯(lián)諧振晶體，可看作高品質因數(shù)的串聯(lián) LC電路。補償振蕩器試著調整因為溫度和電壓變化而引起的頻率的變化。 頻率合成器 頻率合成器用一個或多個鎖相環(huán)從一個或多個參考時鐘源產生一到多個不同頻率的輸出。 相位 /頻率檢測器檢測參考輸入和反饋輸入之間的頻率差和相位差，并依據反饋頻率超前還是滯后于參考頻率分別產生用于補償?shù)摹?Up”信號和“ Down”信號。 頻率合成器的采樣率決定了進行相位和頻率校正而對輸入信號采樣的頻率。“時鐘信號產生器 ” 和“頻率合成器 ” 這兩個詞可以互換使用。 ns。“很多 ” 的具體數(shù)字取決于應用和頻率。 時鐘驅動器相位偏移（內部相位偏移）是由時鐘驅動器引起的相位偏移量。 門限電壓差別：接收器件的門限電壓也會導致導致相位偏移。如果時序設計沒有考慮到相位偏移，那么系統(tǒng)很可能無法可靠地工作。該參數(shù)由頻率偏差的最大值和最小值給出（ %或ppm）。然而，在生產商的產品目錄中，更為常見的是上升時間和下降時間，而不是擺動。由于 CMOS 器件的電壓在 0V 到 Vdd之間擺動，所以高電平時間在 Vdd/2 測量。 The internal PLL of the synthesizer P)/(Q理想占空比是 50%，而多數(shù)時鐘生產商指定的占空比為 40%到 60%。該參數(shù)通常和晶體振蕩器有關。例如，某個器件的標稱輸出頻率為 25兆赫，而其在常溫下輸出頻率的長期（由用戶定義）平均值為 ，那么該器件的精確度為 +40ppm(ppm為百萬分之一 )。 傳輸線端接：由于當今時鐘驅動器極高的邊沿速率，長度超過 4 英寸的導線就被當做傳輸線。對于基于鎖相環(huán)的時鐘器件而言，其相位偏移非常小，因為它能夠通過調整來補償輸出負載的變化。 時鐘抖動影響幾乎所有的高速同步系統(tǒng)。 周期內抖動也稱為短期抖動。此外，由于各個輸入 輸出通道間存在傳播延遲的差別，輸出端將出現(xiàn)相位抖動。精度決定了頻率改變的增量。 P/Q。 “ Q ”C o u n t e rP h a s e /F r e q u e n c yD e t e c t o rC h a r g eP u m p“ N ”P o s tD i v i d e rL o o pF i l t e rV C O“ P ”C o u n t e rF r e f / QF v c o / PU pD nI c t r l V c t r l F v c o F v c o / NF o u tv c or e fP L L C o u n t r o l S e c t i o n 圖 1 鎖相環(huán)框圖 鎖相環(huán)有兩個輸入，一 個參考輸入和一個反饋輸入。又恒溫箱振蕩器比恒溫控制振蕩器的溫度穩(wěn)定性更好。還有其他種類的振蕩器是用有源或無源元件作為反饋元件，但是晶體振蕩器能提供最精確和穩(wěn)定的輸出頻率。下面 就以它們中的幾種做一下介紹。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。它的工作原理是主控單片機 STC89C51通過控制位選的 74HC164去控制點亮不同的數(shù)碼管，而另一片 74HC164是用來根據主控單片機給出的不同信息，給出不同數(shù)碼管所要顯示的不同內容，在給出點亮信號時，數(shù)碼管就顯示出 74HC164輸出端的信息。本鍵盤的設計采用 1列 8行 (1X8)的設計思想， 74HC164 在鍵盤中充當行驅動，列線接在單片機的 口上，在固定的極短的時間內對鍵盤的列線進行掃描，進而判斷是否有鍵按下，有鍵按下再判斷是哪個鍵按下從而根據按鍵值在程序中做出進一步 的判斷。具體工作的流程圖如下圖 31： 18 開 始系 統(tǒng) 初 始 化紅 外 測 溫顯 示 溫 度判 定 是 否 有 按 鍵 ?判 定 是 否 結 束 測 溫 ?是 否 測 量 溫 度 ？YYNNYN 圖 31 主程序流程圖 167。因為本論文完成的功能是測溫，所以對溫度數(shù)據接收及顯示部分的程序設計做了詳細敘述，而對其它各模塊做了相應簡要的介紹。當 A、 B 任意一個為低電平，則禁止新數(shù)據輸入，在時鐘端（ CLOCK）脈沖上升沿作用下 QA為低電平。經過程序處理找出按下的鍵值，并調用相應鍵操作程序完成對應的鍵操作。 MAX232C 芯片內部有一個電壓變換器，可以把輸入的 +5V電源電壓變換成為 RS232 所輸出電平所需的電壓。 RS232 被定義為一種在低速串行通信中增加通信距離的單端標準，它采取非均衡傳輸方式，即所謂的單端通信。 (例：如果一次溫度測量需接收 5 個字節(jié)的數(shù)據，這 5 個字節(jié)中： Item為 0x4c 表示測量目標溫度，為 0x6c 表示測量環(huán)境溫度； MSB 為接收溫度的高 八位數(shù)據； LSB 為接收溫度的低八位數(shù)據； Sum 為驗證碼，接收正確時 Sum=Item+MSB+LSB； CR 為結束標志，當 CR 為 0xodH 時表示完成一次溫度數(shù)據接收。它通過紅外溫度傳感器掃描被測物體，并把相應的紅外輻射數(shù)據通過 。 STC89C51RC系列單片機具有在系統(tǒng)可編程（ ISP）特性，這樣可以省去購買通用編程器，單片機在用戶系統(tǒng)上即可下載 /燒錄用戶程序，無須將單片機從以生產好的產品上拆下。 167。 此紅外測溫儀系統(tǒng)的硬件結構框圖如圖 12 所示： 圖 12 紅外測溫儀系統(tǒng)的硬件方案設計框圖 三 、紅外測溫儀的應用軟件系統(tǒng)的方案設計 此紅外測溫儀的軟件設計同樣采用模塊化的設計思想，它把整個系統(tǒng)分成若干模塊分別予以解決，它包括主程序模塊，紅外測溫模塊，鍵盤掃描模塊和顯示模塊。 可以對正在運行的設備進行非接觸檢測，拍攝其溫度場的分布、測量任何部位的溫度值，據此對各種外部及內部故障進行診斷，具有實時、遙測、直觀和定量測溫等優(yōu)點，用來檢測發(fā)電廠、變電所和輸電線路的運轉設備和帶電設備非常方便、有效。 亮度測溫法無需環(huán)境溫度補償，發(fā)射率誤差較小，測溫精度高，但工作于短波區(qū)，只適于高溫測量。 本設計 根據現(xiàn)代非接觸故障檢測技術的需求 選用了型號為凌陽的 TN9溫度傳感器。因此，當前研究的重點也在于此。 由于時間緊迫，知識面窄等因素，該系統(tǒng)并非非常完善，還有一些方面需要進一步的修改與調試。 紅外測溫程序模塊 .............................. 18 167。 紅外測溫系統(tǒng)的方案介紹 ......................... 5 第二章 紅外測溫系統(tǒng)的硬件設計 ................................. 7 167。 本文介紹了紅外測溫儀測溫的基本原理和實現(xiàn)方法，提出了以 STC89C51單片機 為其核心控制部件的紅外測溫系統(tǒng)。本論文正是應上述實際需求而設計的紅外測溫儀。 關鍵詞 : STC89C51 單片機，紅外測溫， LED 顯示 ii THE DESIGN OF NON－ CONTECT INFRARED THERMOMETER ABSTRACT The technology of temperature measurement is used widespread, and it also important in the modern equipment failure examination field. But in some application domains, we needn’t the sensor contact with the measured object which used in temperature measurement, this needs a kind of noncontact temperature measurement to satisfies the demand and the design of this infrared thermometer is also based on the demand. Infrared thermomter, it uses the blackbody radiation laws as the theories foundation, it is the oute that the optical theories and microelectronics learn a prehensive development. Compared to the way of traditional temperature measurement, it has a series of merits, such as short in response ti me, noncontact, noninterference to temperature field, long useful time and convenient operation, etc. The paper introduces the basic principle of infrared thermometer and the method of realization, puts forward infrared trermometer system with the STC89C51 MCU as the CPU. The paper introduces the posing and the method of that system in detail, and gives the hardware principle diagram and the design flow chart of the software. The system formed by the optical system, photoelectron detector,display and output partially. The optical system collects the infrared radiation energy of the object in its field of view, the infrared energy focusing on the instrument and transforms to the corresponding electrical signal. The STC89C51 MCU is used to start the temperature survey, data receive, count the value of the object temperature based on the arithmetic with in MC U and the result is displayed on LED. iii KEYWORDS: The STC89C51 MCU, infrared radiation thermometry, the LED display iv 目 錄 前 言 ............................................................... 1 第一章 紅外測溫系統(tǒng)的 設計 背景及方案介 紹 ..................... 2 167。 鍵盤模塊 ...................................... 14 167。 針對現(xiàn)代故障檢測非接觸技術指標的要求，本文討論了這種非接觸紅外輻射溫度測量技術，這種技術通過測量物體的紅外輻射而達到測量物體溫度的目的。 167。 二、紅外溫度傳感器 紅外溫度傳感器按照測量原理可以分為兩類 :光電紅外溫度傳感器和熱電紅外溫度傳感器。黑體的光譜輻射出射度由普朗克公式確 定， 即 ： 21 /51 1CCM e? ???? ? 下圖 11 是不同溫度下的黑體光譜輻射度圖： 圖 11 不同溫度下的黑體光譜輻射度 從 上 圖中曲線可以看出黑體輻射具有幾個特征 : ① 在任何溫度下，黑體的光譜輻射度