【正文】 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 II 教學系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 III 摘要 紅外測溫語音播報體溫計是將數(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，利用紅外測溫傳感器 MLX90614 進行溫度測量用液晶 1602 進行顯示用喇叭進行語音播報的紅外測溫語音播報系統(tǒng)。 C language 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 目 錄 摘要 ....................................................................................................................... 1 Abstract ................................................................................................................. IV 1 緒論 ................................................................................................................... 1 紅外測溫技術(shù)的研究背景 ..................................................................................... 1 紅外測溫技術(shù)的研究意義和目的 ........................................................................... 2 2 紅外測溫技術(shù)綜述 ............................................................................................. 3 基本方法 ............................................................................................................. 3 紅外測溫應注意的問題 ......................................................................................... 4 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ..................................................................................................... 6 電源 ................................................................................................................... 6 傳感器 ................................................................................................................ 8 單片機 ............................................................................................................... 10 液晶 1602 ........................................................................................................... 12 語音芯片 ............................................................................................................ 13 按鍵 .................................................................................................................. 14 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .................................................................................................... 17 硬件電路休眠及喚醒 ........................................................................................... 17 紅外測溫傳感器數(shù)據(jù)讀取 .................................................................................... 19 溫度計算 ............................................................................................................ 25 顯示 ..................................................................................................... 28 語音播報 ............................................................................................................ 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 .............................................................................................................. 37 附錄 ...................................................................................................................... 39 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 1 1 緒論 紅外測溫語 音播報體度計是一種將電子 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。 ② 與普通接觸式測溫 相比較紅外測溫技術(shù)另外的不同之處在于它不需要與測溫目標達到熱的平衡就可以測出目標當前的溫度，紅外測溫技術(shù) 可以 實現(xiàn)實時測量，迅 速 的測量甚至可以進行 動態(tài)測量， 對于在 不 方便人們靠近的設(shè)施 或者一些傳 播較容易的 疾病（ SARS， H1N1）的 溫度 測量 上， 紅外測溫 技術(shù)就體現(xiàn)出了明顯的 優(yōu)勢。由于對人體而言體溫是一項重要的健康指數(shù)，當人體健康時，其體溫會維持在一個基本確定的數(shù)值。物體紅外線輻射的能量大小按其波長的分布，與其表面的溫度關(guān)系十分密切。但不正確的測溫方法，在測量物體的實際溫度上會存在很大的誤差。如一種紅外測溫產(chǎn)品覆蓋范圍為 60℃ ~+2020℃，實際上這不是由一種型號的紅外測溫體溫計所能完成的。在所檢測物體的體積大于溫度計視場的時候，溫度計便不會被來自測量區(qū)域內(nèi)的外部背景的輻射能量而影響。然而，并不是所有應用都要求快速響應。沒有了電源幾乎所有電子產(chǎn)品都沒法使用。而 價格在 1 元左右， 價格在 元左右甚至更低，故最終選用 。圖中顯示 LED 選用雙色霧狀 Ramp。 因為此傳感器已經(jīng)將 A/D 轉(zhuǎn)換器、低噪聲放大器和數(shù)字信號處理芯片 MLX90302 集成在一起，便使較高精確度和較高分辨度的溫度計得以實現(xiàn)。 更具以上檢測和計算的結(jié)果，便可得到對應的環(huán)境溫度 Ta 以及物體溫度 To，這兩個溫度的分辨率均為 ℃ 。 STC8051 單片機種類繁多，正常工作在 ，由于新出的一款STC15W4K60S4 有幾個新功能：支持 USB 直接燒錄程序，運行速度快，不用外部晶和復位電路等，考慮到試下新產(chǎn)品上就選用了此款 STC15W4K60S4 單片機，其價格也不高。 I/O可 以 設(shè)置成四種 不同的 模式：準雙向口 /弱上拉，強推挽 /強上拉，僅為輸入 /高阻，開漏 ； 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現(xiàn) 11~16 位 PWM） ——可用來再實現(xiàn) 8路 D/A，或 2 個外部中斷（支持上升沿 /下降沿中斷） …... 圖 36 為單片機 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。 語音芯片 為使體溫計能在特殊環(huán)境或者特殊使用者中使用，在溫度顯示的同時加上語音播報，來使此體溫計的使用人群場合更廣。關(guān)機時按下 S3 就會開機并且測溫，開機時按下 S3 就直接測溫，液晶會實時顯示所測的溫度，之后斷開 S3 測溫停止，液晶顯示 S3 斷開前的測試溫度； S1 和 S2 僅在開機時按下才有效，開機時按下 S1，之前關(guān)閉的液晶背光會打開，打開的則會關(guān)閉；在開機并且語音沒有播放時按下 S2，語音會重復一遍之前播報的溫度。送去 ADC 的電壓會在手指壓上去后降低，這樣程序就可以檢測出按鍵動作了。 STC15W4K32S4 單片機有 3 種不同的省電模式（休眠）可以運行從而降低功耗，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。 進入掉電模式后， STC15W4K32S4 單片機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 (論文 )說明書 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，前提是進入掉電模式前相應的定時器中斷已經(jīng)被允許）；低電壓檢測中斷（前提是低壓檢測中斷被允許即 ELVD/ 被置 1，且在 STCISP 編程 /燒錄用戶應用程序時不選擇 ―允許低壓復位 /禁止低壓中斷 ‖）；內(nèi)部低功耗掉電喚醒專用定時器。 ? SCL—數(shù)字輸入，用作 SMBus 通信時鐘信號。 功能描述 SMBus 接口是兩線協(xié)議，它允許主控器件（ MD）與一個或者多個的從動器件（ SD）通信。在器件接在總線之前，為了訪問器件或是給 SD 分配一個地址，通信必須以 0 從動地址加低 RWB 位開始，當 MD 發(fā)送此命令， MLX90614 總是會反饋并忽視內(nèi)部芯片編碼信息。當 MD 初始化通信，將首先發(fā)送受控地址， 當且僅有 能識別該地址的 SD 會確認，其它的會保持沉默。 MLX90614 SMBus 的特定時序為： SMBus Request (tREQ ) 定義了一段時間，在 定義的這段時間內(nèi) SCL 應該置為 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 (論文 )說明書 22 Timeout L 是將 SCL 置為低電平允許的最長時間。 圖 46 SMBus 時序 位傳送 圖 47 SMBus 位傳送 時序 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 23 PWM/SDA 的數(shù)據(jù)必須在 SCL 為低時改變。（高表示激活） ( ，和 )原始數(shù)據(jù)的 MSB (例如 ： R sensor1 的數(shù)據(jù) )為符號位。整個 EEPROM 可通過 SMBus 接口讀和寫。為了將電流損耗降為 (典畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 25 型值 )，在模式中 SCL 保持低電平。熱電堆的輸出信號為： （ 42） 其中 是物體的絕對溫度 (開爾文 )， 是傳感器芯片的