【正文】 教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) II 教學(xué)系意見(jiàn)： 系主任： （簽名） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) III 摘要 紅外測(cè)溫語(yǔ)音播報(bào)體溫計(jì)是將數(shù)字技術(shù)、模擬技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)結(jié)合起來(lái)，利用紅外測(cè)溫傳感器 MLX90614 進(jìn)行溫度測(cè)量用液晶 1602 進(jìn)行顯示用喇叭進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)的紅外測(cè)溫語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)。 C language 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 目 錄 摘要 ....................................................................................................................... 1 Abstract ................................................................................................................. IV 1 緒論 ................................................................................................................... 1 紅外測(cè)溫技術(shù)的研究背景 ..................................................................................... 1 紅外測(cè)溫技術(shù)的研究意義和目的 ........................................................................... 2 2 紅外測(cè)溫技術(shù)綜述 ............................................................................................. 3 基本方法 ............................................................................................................. 3 紅外測(cè)溫應(yīng)注意的問(wèn)題 ......................................................................................... 4 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 6 電源 ................................................................................................................... 6 傳感器 ................................................................................................................ 8 單片機(jī) ............................................................................................................... 10 液晶 1602 ........................................................................................................... 12 語(yǔ)音芯片 ............................................................................................................ 13 按鍵 .................................................................................................................. 14 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................... 17 硬件電路休眠及喚醒 ........................................................................................... 17 紅外測(cè)溫傳感器數(shù)據(jù)讀取 .................................................................................... 19 溫度計(jì)算 ............................................................................................................ 25 顯示 ..................................................................................................... 28 語(yǔ)音播報(bào) ............................................................................................................ 31 5 系統(tǒng)整體程序結(jié)構(gòu) ............................................................................................ 34 6 結(jié)論 ................................................................................................................... 36 致謝 ...................................................................................................................... 36 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 37 附錄 ...................................................................................................................... 39 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 1 1 緒論 紅外測(cè)溫語(yǔ) 音播報(bào)體度計(jì)是一種將電子 信息 技術(shù) 和 紅外技術(shù) 兩者相 結(jié)合的一種新型體溫計(jì)。 ② 與普通接觸式測(cè)溫 相比較紅外測(cè)溫技術(shù)另外的不同之處在于它不需要與測(cè)溫目標(biāo)達(dá)到熱的平衡就可以測(cè)出目標(biāo)當(dāng)前的溫度，紅外測(cè)溫技術(shù) 可以 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量，迅 速 的測(cè)量甚至可以進(jìn)行 動(dòng)態(tài)測(cè)量， 對(duì)于在 不 方便人們靠近的設(shè)施 或者一些傳 播較容易的 疾?。?SARS， H1N1）的 溫度 測(cè)量 上， 紅外測(cè)溫 技術(shù)就體現(xiàn)出了明顯的 優(yōu)勢(shì)。由于對(duì)人體而言體溫是一項(xiàng)重要的健康指數(shù)，當(dāng)人體健康時(shí)，其體溫會(huì)維持在一個(gè)基本確定的數(shù)值。物體紅外線輻射的能量大小按其波長(zhǎng)的分布，與其表面的溫度關(guān)系十分密切。但不正確的測(cè)溫方法，在測(cè)量物體的實(shí)際溫度上會(huì)存在很大的誤差。如一種紅外測(cè)溫產(chǎn)品覆蓋范圍為 60℃ ~+2020℃，實(shí)際上這不是由一種型號(hào)的紅外測(cè)溫體溫計(jì)所能完成的。在所檢測(cè)物體的體積大于溫度計(jì)視場(chǎng)的時(shí)候，溫度計(jì)便不會(huì)被來(lái)自測(cè)量區(qū)域內(nèi)的外部背景的輻射能量而影響。然而，并不是所有應(yīng)用都要求快速響應(yīng)。沒(méi)有了電源幾乎所有電子產(chǎn)品都沒(méi)法使用。而 價(jià)格在 1 元左右， 價(jià)格在 元左右甚至更低，故最終選用 。圖中顯示 LED 選用雙色霧狀 Ramp。 因?yàn)榇藗鞲衅饕呀?jīng)將 A/D 轉(zhuǎn)換器、低噪聲放大器和數(shù)字信號(hào)處理芯片 MLX90302 集成在一起，便使較高精確度和較高分辨度的溫度計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。 更具以上檢測(cè)和計(jì)算的結(jié)果，便可得到對(duì)應(yīng)的環(huán)境溫度 Ta 以及物體溫度 To，這兩個(gè)溫度的分辨率均為 ℃ 。 STC8051 單片機(jī)種類繁多，正常工作在 ，由于新出的一款STC15W4K60S4 有幾個(gè)新功能：支持 USB 直接燒錄程序，運(yùn)行速度快，不用外部晶和復(fù)位電路等，考慮到試下新產(chǎn)品上就選用了此款 STC15W4K60S4 單片機(jī)，其價(jià)格也不高。 I/O可 以 設(shè)置成四種 不同的 模式：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉，強(qiáng)推挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻，開(kāi)漏 ； 6 通道 15 位專門的高精度 PWM（帶死區(qū)控制） +2 通道 CCP（利用它的高速脈沖輸出功能可實(shí)現(xiàn) 11~16 位 PWM） ——可用來(lái)再實(shí)現(xiàn) 8路 D/A，或 2 個(gè)外部中斷（支持上升沿 /下降沿中斷） …... 圖 36 為單片機(jī) I/O分配圖。OLED 一般為 4 腳 SPI 通信接口，引腳少顯示字符數(shù)多甚至可以顯示漢字，成本也比較低，不額外占用面積，但是最大的缺點(diǎn)就是顯示的字符太小，一些眼睛不太好的老人基本看不清上面顯示的字符。 語(yǔ)音芯片 為使體溫計(jì)能在特殊環(huán)境或者特殊使用者中使用，在溫度顯示的同時(shí)加上語(yǔ)音播報(bào)，來(lái)使此體溫計(jì)的使用人群場(chǎng)合更廣。關(guān)機(jī)時(shí)按下 S3 就會(huì)開(kāi)機(jī)并且測(cè)溫，開(kāi)機(jī)時(shí)按下 S3 就直接測(cè)溫，液晶會(huì)實(shí)時(shí)顯示所測(cè)的溫度，之后斷開(kāi) S3 測(cè)溫停止，液晶顯示 S3 斷開(kāi)前的測(cè)試溫度； S1 和 S2 僅在開(kāi)機(jī)時(shí)按下才有效，開(kāi)機(jī)時(shí)按下 S1，之前關(guān)閉的液晶背光會(huì)打開(kāi)，打開(kāi)的則會(huì)關(guān)閉；在開(kāi)機(jī)并且語(yǔ)音沒(méi)有播放時(shí)按下 S2，語(yǔ)音會(huì)重復(fù)一遍之前播報(bào)的溫度。送去 ADC 的電壓會(huì)在手指壓上去后降低，這樣程序就可以檢測(cè)出按鍵動(dòng)作了。 STC15W4K32S4 單片機(jī)有 3 種不同的省電模式（休眠）可以運(yùn)行從而降低功耗，這三種不同的省電模式分別是：低速模式，空閑模式和掉電模式。 進(jìn)入掉電模式后， STC15W4K32S4 單片機(jī)中可將掉電模式喚醒的管腳資源有：INT0/， INT1/(INT0/INT1 上升沿下降沿中斷均可 )， /， /，畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 18 / （ / / 僅可下降沿中斷）；管腳 CCP0/CCP1/CCP2 ；管腳RxD/RxD2/RxD3/RxD4；管腳 T0/T1/T2/T3/T4（下降沿即外部管腳 T0/T1/T2/T3/T4 由高到低的變化，前提是進(jìn)入掉電模式前相應(yīng)的定時(shí)器中斷已經(jīng)被允許）；低電壓檢測(cè)中斷（前提是低壓檢測(cè)中斷被允許即 ELVD/ 被置 1，且在 STCISP 編程 /燒錄用戶應(yīng)用程序時(shí)不選擇 ―允許低壓復(fù)位 /禁止低壓中斷 ‖）；內(nèi)部低功耗掉電喚醒專用定時(shí)器。 ? SCL—數(shù)字輸入，用作 SMBus 通信時(shí)鐘信號(hào)。 功能描述 SMBus 接口是兩線協(xié)議，它允許主控器件（ MD）與一個(gè)或者多個(gè)的從動(dòng)器件（ SD）通信。在器件接在總線之前，為了訪問(wèn)器件或是給 SD 分配一個(gè)地址，通信必須以 0 從動(dòng)地址加低 RWB 位開(kāi)始，當(dāng) MD 發(fā)送此命令， MLX90614 總是會(huì)反饋并忽視內(nèi)部芯片編碼信息。當(dāng) MD 初始化通信，將首先發(fā)送受控地址， 當(dāng)且僅有 能識(shí)別該地址的 SD 會(huì)確認(rèn)，其它的會(huì)保持沉默。 MLX90614 SMBus 的特定時(shí)序?yàn)椋? SMBus Request (tREQ ) 定義了一段時(shí)間，在 定義的這段時(shí)間內(nèi) SCL 應(yīng)該置為 0 從而 使 傳感器 MLX90614 由 PWM 通信模式轉(zhuǎn)變?yōu)?SMBus 通信 模式，至少 ； 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 22 Timeout L 是將 SCL 置為低電平允許的最長(zhǎng)時(shí)間。 圖 46 SMBus 時(shí)序 位傳送 圖 47 SMBus 位傳送 時(shí)序 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 23 PWM/SDA 的數(shù)據(jù)必須在 SCL 為低時(shí)改變。（高表示激活） ( ，和 )原始數(shù)據(jù)的 MSB (例如 ： R sensor1 的數(shù)據(jù) )為符號(hào)位。整個(gè) EEPROM 可通過(guò) SMBus 接口讀和寫(xiě)。為了將電流損耗降為 (典畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 25 型值 )，在模式中 SCL 保持低電平。熱電堆的輸出信號(hào)為： （ 42） 其中 是物體的絕對(duì)溫度 (開(kāi)爾文 )， 是傳感器芯片的