【正文】 order to carry on the preventive maintenance, we have design the infrared infrared thermo detector use infrared sensor moves the time heat radiation to the power equipment to carry on gathering, the light signal which gathers the infrared sensor transforms through the switching circuit the electrical signal ,again through enlarges the electrical signal the electric circuit, the bandpass circuit, demodulates unit electric circuit processing evacuations and so on electric circuit, A/D transformation to the monolithic integrated circuit in, the final monolithic integrated circuit will have the data message electrical signal to carry on analysis processing, will transform the electrical signal corresponds with it the size the temperature value demonstration output. Preserves the useful information and transmits for the control center, in the power equipment movement process critical temperature the way which programs through the software reads in the monolithic integrated circuit. Through to the temperature confirmation achieved grasping was measured the object the active status, determined it works whether normally, in order to discover early the breakdown and aims at the special details to take the corresponding countermeasure. If were measured the object the temperature is lower than the critical temperature value which establishes, infrared thermo detector normal work. Otherwise, the system sends out the alarm start alarm device, the reminder operator takes the essential measure, avoids the power equipment the movement breaking down and the loss because of the hyperpyrexia, thus realizes the instrument automation and the intellectualization, the safeguard power equipment normal operation.Key words The pyroelectric Sensor，Monolithic integrated circuit，MonitorIV本科畢業(yè)設計（論文） 目錄目 錄摘 要 IABSTRACT II1 緒論 1 1 1 2 3 3 本設計所作的工作 42 遠紅外測溫原理 5 5 5 5 5 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 10 11 11 11 12 13 13 13 143 遠紅外測溫儀的硬件電路設計 15 15 遠紅外探測器的一般組成 15 15 16 16 17 19 19 19 21 21 22 22 22 23 25 25 25 25 26 26 27 28 28 284 遠紅外測溫儀的軟件設計 31 31 31 AT89C51單片機簡介 31 AT89C51的最小應用系統(tǒng)設計 35 37 375 結(jié)論 39附錄A 特殊功能寄存器地址表 40附錄B 單片機的源程序 41參 考 文 獻 42致 謝 43VII本科畢業(yè)設計（論文） 緒論1 緒論測量是人類認識事物本質(zhì)不可缺少的手段，通過對事物的測量能獲得定量的概念和發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律性，而溫度是確定物質(zhì)狀態(tài)的參數(shù)之一，在許多工業(yè)中溫度信息的獲得具有很重要的意義。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。紅外測溫儀是利用紅外傳感器對電力設備運行時的熱輻射進行采集，通過轉(zhuǎn)換電路將紅外傳感器采集到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，再將電信號通過放大電路、帶通濾波電路、解調(diào)電路、A/D轉(zhuǎn)換等單元電路處理后送到單片機中，最后單片機將帶有數(shù)據(jù)信息的電信號進行分析處理，將電信號轉(zhuǎn)變成與之相對應大小的溫度值顯示輸出。遠紅外測溫儀是利用熱釋電紅外溫度傳感器接收經(jīng)匯聚、濾光處理的遠紅外光從而產(chǎn)生信號，并將此信號經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號，該電信號被傳到處理電路進行處理并計算出被測設備的溫度值。工業(yè)領域的應用是從保證安全生產(chǎn)到對設備易診斷不斷地上升到精密診斷，而且世界各國幾乎都是從電力工業(yè)部門的應用擴展到其他領域的多種應用。1985年1月，原國家經(jīng)委委托中國設備管理協(xié)會召開設備診斷技術(shù)應用推廣會，全國各方面均有代表參加，交流經(jīng)驗和論文，廣泛介紹國內(nèi)外工作現(xiàn)狀，使大家開拓了視野，提高了認識，為今后在全國大力推行設備診斷和遠紅外測溫技術(shù)，改進設備管理體制，打下了良好的基礎。利用熱源光譜發(fā)展起來的遠紅外測溫技術(shù)及遠紅外加熱干燥技術(shù)，已經(jīng)在工農(nóng)業(yè)的很多方面得到應用。由于電流、電壓的作用，將產(chǎn)生發(fā)熱，主要包括電流效應引起的發(fā)熱(反映在載流電力設備中)和電壓效應引起的發(fā)熱（反映電力設備內(nèi)部損耗的變化)。電力設備是電網(wǎng)和變電站的核心設備，它的運行狀況直接關(guān)系到系統(tǒng)的安全運行。 本設計所作的工作首先，介紹遠紅外測溫技術(shù)的相關(guān)理論知識，從與幾種紅外測溫儀的比較中得出遠紅外測溫儀的優(yōu)點和缺點，以便對遠紅外測溫有比較清晰的認識。現(xiàn)在我們稱這種不可見光線為“紅外輻射”或“紅外線”，它實際上也是一種電磁振蕩，并可分為近紅外、中紅外、遠紅外，其性質(zhì)和我們熟悉的可見光及無線電波完全一樣，且在不同物質(zhì)中紅外輻射的傳輸是不同的，尤其以遠紅外輻射表現(xiàn)的十分突出，為遠紅外測溫儀的研究與設計提供了很好材料。一個熾熱物體向外輻射的能量大部分是通過紅外線輻射出來的。同時，遠紅外輻射除具有電磁輻射的一般性質(zhì)外，還具有一些與可見光不同的獨有的特性如下： 遠紅外線對人眼不敏感，是不可見的，必須用對紅外線敏感的紅外控測器才能接收到，所以遠紅外技術(shù)在軍事上具有特殊的用途。在物理學中，可見光、不可見光(紫外線、射線、射線各微波)、紅外線及無線電波等都是電磁波，在真空中以光速（3*10 m/s）傳播，它們的差別只是波長不同而已。m～14181。從紫色光到紅色光的熱效應是逐漸增大的，且最大的熱效應出現(xiàn)在紅外輻射的頻譜范圍內(nèi)，從可見光到紅外輻射有明顯的熱效應，故又將紅外輻射稱為熱輻射。在實際大氣中，還存在著許多大小為～的液態(tài)和固態(tài)的懸浮物也會對紅外線發(fā)生強烈散射或吸收，導致紅外傳輸?shù)乃p。能夠在任何溫度下全部吸收以任何波長入射或輻射的物體稱作黑體。181。遠紅外測溫屬于無損檢測的范疇，它區(qū)別于傳統(tǒng)的接觸測溫,是非接觸測溫, 是利用紅外輻射原理將遠紅外輻射特性的分析技術(shù)和方法應用于對設備或其他物體進行檢驗和測量的綜合工程技術(shù)。因此，遠紅外測溫技術(shù)在工業(yè)領域中的適用范圍很廣并獲得飛速發(fā)展。遠紅外測溫儀每秒可測出若干個讀數(shù),而接觸測溫儀做每次測量就需要若干分鐘。與此同時，由于任何一種先進的技術(shù)方法都不可能完美無瑕的，遠紅外檢測也不例外。有幾個決定精確測溫的重要因素，最重要的因素是發(fā)射率、溫度范圍、光學分辨率、視場、到光斑的距離和光斑的位置。比值越大，分辨率越好，且被測光斑尺寸也就越小。為此，把目標與背景的輻射對比度定義為：= 式（）式中，溫度為的目標光譜輻射度； 溫度為的背景光譜輻射度；由于電氣設備上同種材料構(gòu)成的不同部位表面(目標與背景)除有微小溫差外,其余特征基本相同。通過測量表征被測物體的物理參數(shù)來求得被測溫度,它不存在熱功當量接觸和熱功當量平衡帶來的缺點和應用范圍的限制。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，紅外測溫儀的設計也越來越先進、品種越來越繁多、功能越來越齊全、價格不斷的趨于穩(wěn)定。 遠紅外測溫系統(tǒng)的組成圖遠紅外測溫儀由五部分組成，正常工作時光學系統(tǒng)中的透鏡匯集其視場內(nèi)的發(fā)熱體所輻射出的紅外輻射能量，并匯集遠紅外波段內(nèi)的光譜。對于反射式光學系統(tǒng)的紅外探測器的結(jié)構(gòu)，它由凹面玻璃反射鏡組成，其表面鍍金、鋁和鎳鉻等紅外波段反射率很高的材料構(gòu)成反射式光學系統(tǒng)。經(jīng)選擇吸收的遠紅外輻射光信號通過敏感元件的轉(zhuǎn)換成與之相應的電信號并送到放大器進行放大處理，再經(jīng)濾波器的濾波處理成所需要的電信號送到加法器運算，最后送到顯示輸出端顯示，但是在進行加法運算時要利用溫度補償部分對所輸出的數(shù)據(jù)進行補償，以實現(xiàn)被測物體溫度值與顯示輸出的線性關(guān)系，從而實現(xiàn)測溫儀的智能化控制。串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的優(yōu)良性能是具有較高的穩(wěn)定度和負載穩(wěn)定度，同時具備輸出的紋波電壓小、瞬態(tài)響應速度快、線路結(jié)構(gòu)簡單、便于維護、沒有開關(guān)干擾等優(yōu)點。調(diào)整管極限參數(shù)的確定，必須考慮到輸入電壓由于電網(wǎng)電壓波動而產(chǎn)生的變化，以及輸出電壓的調(diào)節(jié)和負載電流的變化所產(chǎn)生的影響。因而可得：=或者 式（）式中是比較放大電路的電壓增益，是考慮了所帶負載的影響，與開環(huán)增益不同。由于運放的工作狀態(tài)不同，故所適用的分析方法亦不同。其工作原理是：當輸入端正向電壓增加時，且接放大器的同相輸入端，反饋電壓，若輸入電壓對R1和R2所組成的反饋網(wǎng)絡的作用忽略不計，即可以為R1上的電壓；并且，由于集成運放開環(huán)差模增益很大，因而其凈輸入電壓也可以忽略不計。上述結(jié)論是有條件的，只有認為集成運放同相輸入端和反相輸入端的電流﹑趨于零（稱為“虛斷路”），才能忽略對反饋網(wǎng)絡的作用；只有認為集成運放同相輸入端和反相輸入端的電位近似相等（稱為“虛短路”），才能忽略凈輸入電壓，使。低通濾波電路是由兩節(jié)RC濾波電路和反相比例放大電路所組成，其中反相比例放大電路實際上就所謂壓控電壓源，其特點是輸入阻抗高，輸出阻抗低。為了使低通濾波器的截止頻率為7HZ，即取=7，令=100K，則C==。綜上所述，采用第二種方案。即外部的各種模擬信號必須通過A/D轉(zhuǎn)換器變換為數(shù)字信號后，才能送入微處理器芯片。在自動掃描模式下，用附加的3個ADC數(shù)據(jù)寄存器ADRL1～3來存放ATD1～3通道的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，通道ATD0的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在ADRL0中。為將模擬信號轉(zhuǎn)換成為數(shù)字量，在A/D轉(zhuǎn)換過程中，還必須將取樣保持電路的輸出電壓，按某種近似方式歸化到與之相應的離散電平上。當輸入電壓在和之間時，ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果和采樣電壓呈線性關(guān)系。分頻比由ADIV[2：0]位來確定。1980年Intel公司最先推出的8位單片機MCS51系列，包括8038058052及8751等，它們的基本組成、基本性能和指令系統(tǒng)都是相同的。比較多種型號的MCS51系列單片機，為滿足高性/價比，以及開發(fā)方便、高效的要求，我們選用了89C51單片機，它采用CHMOS工藝制造，與MCS51系列的其它機型兼容，內(nèi)帶4K的EEPROM。全雙工方式的串行接口(DART)。Vcc:供電電壓即正常運行和編程校驗時為+5V電源(士10%)。當主電源Vcc發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時，單片機自動將+5v電源接入RST端，為RAM提供備用電源，以保證存儲在RAM中的信息不丟失，以使復電后能繼續(xù)正常運行。此管腳接EPROM的OE端，PSEN端有效，即允許讀出EPROM/ROM中的指令碼。分別為四個并行I/O端口的鎖存器?！? P1口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O端口。 P1口電路結(jié)構(gòu)—: P2口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O端口。(TXD):串行數(shù)據(jù)發(fā)送端（串行口輸出）。與非門3的作用實際上是一個開關(guān)，決定是輸出鎖存器上的數(shù)據(jù)還是第二輸出功能的信號。硬件是系統(tǒng)的基礎，軟件則是在硬件的基礎上對其合理的調(diào)配和使用，從而完成應用系統(tǒng)所要完成的任務。硬件結(jié)構(gòu)應結(jié)合應用軟件一并考慮。為此，監(jiān)測電力設備