【正文】 第 16 頁(yè) EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。 AT89S52 中有一個(gè)構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反向放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè) 2 分頻的觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的所以外部時(shí)鐘的占空比沒(méi) 有特殊要求，但最小高電平持續(xù)的時(shí)間和最大低電平持續(xù)的時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。當(dāng)清除端（ CLEAR）為低電平時(shí)，輸出端（ QAQH）均為低電平?？刂茢?shù)碼管的某幾端發(fā)光，就能顯示出某個(gè)字碼或字符。編制程序有以下幾種方法： 自頂向下模 塊化設(shè)計(jì)方法 隨著單片機(jī)應(yīng)用日益廣泛，軟件的規(guī)模和復(fù)雜性也不斷增加，給軟件的設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)帶來(lái)很多困難。 此次設(shè)計(jì)的軟件編程部分主要采用自頂向下模塊化設(shè)計(jì)方法來(lái)編程，整個(gè)程序大致分為 AD 轉(zhuǎn)換模塊、 DS1302 時(shí)鐘模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊等，通過(guò)主函數(shù)和函數(shù)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)程序的功能。 外部 I/O 口絕對(duì)地址的定義和 I/O 口物理地址對(duì)應(yīng)，還須考慮 P2 口是否作為地址總線口使用來(lái)選擇 XBYTE 或 PBYTE 來(lái)的 ing 一，選用 PBYTE 時(shí)注意和 P2 口操作一致。此外，本設(shè)計(jì)還增加了超溫報(bào)警功能，當(dāng)被測(cè)人體溫超過(guò) 38 度時(shí)， LED 燈亮報(bào)警；體溫超過(guò) 39 度時(shí)，LED 燈亮的同時(shí)蜂鳴器蜂鳴報(bào)警。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。但是從設(shè)計(jì)角度而言，由于該傳感器輸出的是精準(zhǔn)的且與溫度大小線性相關(guān)的數(shù)字信號(hào)，而且價(jià)格不菲，易于損壞。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 23 頁(yè) 、系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì) 信號(hào)采集模塊電路圖 信號(hào)采集電路主要由菲涅爾透鏡、熱釋電紅外傳感器、信號(hào)放大器幾個(gè)部分組成，電路如下圖所示。單片機(jī) 的 P1 口用來(lái)接受 A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)， P0 口控制顯示電路， P3 口控制報(bào)警和時(shí)鐘顯示電路。引腳圖如下： 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 26 頁(yè) 功能特色： 時(shí)鐘計(jì)數(shù)功能，能對(duì)秒、分鐘、小時(shí)、月、星期、年的計(jì)數(shù)、年計(jì)數(shù)可達(dá)到 2100 年。 （一） DS1302 簡(jiǎn)介 DS1302 是美國(guó) DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～。 信號(hào)采集 模塊電路圖如下： AD 轉(zhuǎn)換電路圖 AD 轉(zhuǎn)換電路圖如下： ADC0832 的 CH1 作為紅外電信號(hào)的輸入， DO 輸出至單片機(jī)。它能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射 的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。C 到 85176。 方案二：選用 AT89S52 芯片。 設(shè)法提高內(nèi)部 RAM 使用效率。 C 語(yǔ)言是一種常用的高級(jí)語(yǔ)言之一， C 語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、緊湊、使用方便靈活。 這樣各個(gè)模塊分別進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試就比較容易實(shí)現(xiàn)。共陽(yáng)極數(shù)碼管中的各二極管正極并接在一起作為公共端 ，使用時(shí)接高電平，當(dāng)其中某段二極管的負(fù)極為低電平時(shí)，此段二極管點(diǎn)亮。 74LS164 引腳圖： 引腳功能： CLOCK：時(shí)鐘輸入端 CLEAR:同步清除輸入端（低電平有效） A,B：串行數(shù)據(jù)輸入端 QA—QH：輸出端 74LS164 真值表 Inputs Outputs Clear Clock A B QA QB …. QH L H H H H X L X X X X H H L X X L L L …. L QA0 QB0 …. QH0 H QAn …. QGn L QAn .... QGn L QAn …. QGn H——高電平， L——低電平， X——任意電平， ——低到高電平跳變， QA0、 QB0、 QH0——規(guī)定的穩(wěn)態(tài)條件建立前的電平， Qan、 QGn——時(shí)鐘最近的 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 18 頁(yè) 前的電平。 RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間持續(xù) 24 個(gè)振蕩脈沖周期（即兩個(gè)機(jī)器周期）以上。10pF，而如果使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF177。Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V 編程電壓 Vpp。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能， P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。對(duì)端口 P2 寫(xiě) “1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。 單片機(jī)芯片 可以說(shuō)，二十世紀(jì)跨越了三個(gè) “電 ”的時(shí)代，即電氣時(shí)代 、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。 手機(jī)、電話、 計(jì)算器 、家用電器、電子玩具、 掌上電腦 以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有 12 部單片機(jī)。隨著 INTEL i960 系列特別是后來(lái)的 ARM 系列的廣泛應(yīng)用， 32 位單片機(jī)迅速取代 16 位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和 CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。當(dāng)輸入啟動(dòng)位和配置位后，選通輸入模擬通道，轉(zhuǎn)換開(kāi)始。當(dāng) ADC0832 未工作時(shí)其 CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用 ， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 11 頁(yè) 具有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。輸 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 9 頁(yè) 出電壓范圍也包含負(fù)電源電壓。熱釋電元件 PZT 將波長(zhǎng)在 8mm～ 12mm 之間的紅外信號(hào)的微弱變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，為了只對(duì)人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的抑制作用。D203S 是通用雙元熱釋電紅外線感測(cè)器，它是利用溫度變化的特征來(lái)探測(cè)紅外線的輻射，采用雙靈敏元互補(bǔ)的方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾，提高了感測(cè)器的工作穩(wěn)定性。由于它只接收人體對(duì)外發(fā)射的紅外輻射，沒(méi)有任何其它物理和化學(xué)因素作用于人體，所以對(duì)人體無(wú)任何害。該系數(shù)表示實(shí)際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在零和小于 1 的數(shù)值之間。 系統(tǒng) 元器件介紹 信號(hào)采集模塊介紹 （一）黑體輻射定律 紅外體溫計(jì)的測(cè)溫原理是基于黑體輻射定律。 電路圖布線 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 4 頁(yè) 利用 Protel 所提供的各種工具、命令進(jìn)行畫(huà)圖工作，將事先放置好的元器件用具有電氣意義的導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)等連接起來(lái)，布線結(jié)束后，一張完整的電路原理圖基本完成。 Protel 電子線路設(shè)計(jì)軟件 是在 TANGO 基礎(chǔ)上改進(jìn)的電路 CAD 軟件，它在原理圖文件格式、印制板文件格式、原理圖器件庫(kù)文件格式、印制板封裝庫(kù)文件格式、原理圖編譯和網(wǎng)絡(luò)表轉(zhuǎn)換與檢查等方面保持了與 TANGO 版本一致或兼容的前提下，對(duì)原 TANGO 版本做了一些改動(dòng)。O ． 2℃ )，其主要器件是紅外溫度傳感器。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布 ——與它的表面溫度有著十分密切 的關(guān)系。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布 —— 與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。比起前種測(cè)溫方法，紅外體溫計(jì)有著響應(yīng)時(shí)間快、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。水銀體溫計(jì)價(jià)格便宜，但是易破裂，測(cè)溫時(shí)間較長(zhǎng)，大約 5 分鐘，使用不便。傳統(tǒng)的水銀體溫計(jì)測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，讀數(shù)也不方便 ,而且水銀本身具有危險(xiǎn)性，這都對(duì)新的測(cè)量方法提出了更高的要求。同時(shí)還加入了時(shí)鐘功能和超溫報(bào)警功能， 本次紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)運(yùn)用理論基礎(chǔ)和軟件平臺(tái)對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)和硬件制作。由于紅外測(cè)溫儀測(cè)量溫度范圍寬，除了用于人體溫度檢測(cè)外，還可用于電器的紅外測(cè)溫、供暖的紅外測(cè)溫、運(yùn)輸 /汽車(chē)維修時(shí)的紅外測(cè)溫等各個(gè)領(lǐng)域。 軟件用 C 語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)，基于 keil uvision2 C51 來(lái)開(kāi)發(fā)調(diào)試軟件程序。 電路原理圖的設(shè)計(jì)過(guò)程可分為以下幾個(gè)步驟： 設(shè)置電路圖紙參數(shù)及相關(guān)信息 根據(jù)電路圖的復(fù)雜程度設(shè)置圖紙的格式、尺寸、方向等參數(shù)以及與設(shè)計(jì)有關(guān)的信息，為以后的設(shè)計(jì)工作建立一個(gè)合適的工作平面。隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行的單片機(jī)開(kāi)發(fā)的軟件。 物體發(fā)射率對(duì)輻射測(cè)溫的影響：自然界中存在的實(shí)際物體，幾乎都不是黑體。 人體主要輻射波長(zhǎng)在 9~10 μ m 的紅外線，通過(guò)對(duì)人體自身輻射紅外能量的測(cè)量，便能準(zhǔn)確地測(cè)定人體表面溫度。多用于對(duì)精度要求不是很高的場(chǎng)合，如幻燈機(jī)、薄膜放大鏡、紅外探測(cè)器等。傳感器主要有外殼、濾光片、熱釋電元件 PZT、場(chǎng)效應(yīng)管 FET 等組成。與單電源應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著的優(yōu)點(diǎn)。 ADC0832 采用串行通信方式，通過(guò) DI 數(shù)據(jù)輸入端進(jìn)行通道選擇、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳送。 C to +85176。 GND 芯片參考零電位（地）。 Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 ADC0832 的工作時(shí)序 : 當(dāng) CS由高變低時(shí)，選中 ADC0832。如果要再進(jìn)行一次模數(shù)轉(zhuǎn)換，片選 CS必須再次從高向低跳變，后面再輸入啟動(dòng)位和配置位?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。 單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成芯片，即可進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算和控制。它具有 89C52 的全部功能，是 80C51 的增強(qiáng)型 并且指令完全兼容， AT89S52 新增加的功能有特殊功能寄存器完成，信心日后他將更廣泛地應(yīng)用與工業(yè)控制、汽車(chē)控制、智能儀器儀表及電極控制等應(yīng)用領(lǐng)域。此外， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英或陶瓷震蕩器一起構(gòu)成自激震蕩器 震蕩電路如圖。本次設(shè)計(jì)采用內(nèi)部震蕩電路 ,瓷片電容采用 30P,晶振采用 12MHZ。串行數(shù)據(jù)輸入端（ A， B）可控制數(shù)據(jù)。例如，要顯示數(shù)字 “1”，則只要使 b、 c 兩段二極管點(diǎn)亮即可。自頂向下的模塊化設(shè)計(jì)方法能有效解決這個(gè)問(wèn)題。 常用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有 MCS51 匯編語(yǔ)言， C51， PLM51 等高級(jí)語(yǔ)言。 寄存器定義文件的選擇和單片機(jī)型號(hào)一致。 、系統(tǒng)框圖 本次紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)主要由紅外傳感器、放大電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、時(shí)鐘電路、單片機(jī)控制電路、顯示電路、報(bào)警電路等部分構(gòu)成。 綜上所述，所以選擇 AT89S52 芯片作為單片機(jī)控制芯片。故不選用此方案。該部分的作用采集人體紅外線信號(hào)并進(jìn)行放大。 顯示模塊 顯示模塊電路圖如下： 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳