【文章內(nèi)容簡介】 2 液晶顯示屏、 10K 排阻、 滑動變阻器、晶振、蜂鳴器、復(fù)位電路等構(gòu)成。主要實現(xiàn) TN901 溫度傳感器測量目標溫度，經(jīng)過程序處理之后在 1602 液晶顯示屏上顯示目標溫度的具體數(shù)字。設(shè)置程序最大測量溫度和最小測量溫度，目標溫度超出此范圍蜂鳴器發(fā)出警報。通過按鍵復(fù)位測量完成后還原讀數(shù)。 滑動變阻器調(diào)節(jié) 1602 液晶顯示屏亮度等。 圖 22 TN901紅外測 溫儀 表 22 極限值 參數(shù) 符號 額定值 直流電壓 V+ 輸入電壓范圍 VIN to V+ + Note: 電壓超過額定表中給出的額定值可能引起操作錯誤或者器具的損壞。對正常工作條件見 AC/DC 參數(shù) . 表 23 直流參數(shù) 1 6 (VDD = , TA = 25℃ ) (VDD = , TA = 25℃ ) 表 24 直流參數(shù) 2 參數(shù) 符號 數(shù)值 單位 測試條件 最小值 典型值 . 最大值 工作電壓 VDD V 工作電流 IOP 4 6 mA VDD = , FCPU = 600KHz 靜態(tài)電流 ISTBY 2 3 μA VDD = 輸入高電平 VIH V VDD = 輸入低電平 VIL V VDD = 高電平輸出電流 IOH mA VDD = , VOH = 低電平輸出電流 IOL mA VDD = , VOH = 7 表 25 測試規(guī)范 測試條件 33~220176。C / 27~428176。F 工作范圍 10~50176。C / 14~122176。F 精度 Tobj=15~35176。C, Tamb=25176。C +/176。C 全范圍精度 AC +/2%, 2176。C 分辨力（ ~176。C ） 1/16176。C= (fall range) 響應(yīng)時間 (90%) 1 秒 D:S 1:1 發(fā)射率 ~1 刷新頻率 尺寸 波長 5um14um 重量（不包括電池） 9 克 電源 3V 或 5V 可選擇 參數(shù) 符號 數(shù)值 單位 測試條件 最小值 典型值 . 最大值 工作電壓 VDD V 工作電流 IOP 6 9 mA VDD = , FCPU = 600KHz 靜態(tài)電流 ISTBY 3 μA VDD = 輸入高電平 VIH μA VDD = 輸入低電平 VIL μA VDD = 高電平輸出電流 IOH mA VDD = , VOH = 低電平輸出電流 IOL mA VDD = , VOL = 8 3 紅外測溫系統(tǒng)的硬件設(shè)計 本紅外測溫儀采用模塊化的設(shè)計思想，它的硬件結(jié)構(gòu)由 STC89C51 單片機模塊，紅外測溫模塊，電源模塊，鍵盤模塊和 LCD 顯示模塊組成。 STC89C51 單片機是本系統(tǒng)的控制中心，它負責控制啟動溫度測量、接收測量數(shù)據(jù)、計算溫度值、并根據(jù)取得的鍵值控制顯示過程；紅外測溫模塊負責溫度數(shù)據(jù)的采集、測量，并將采集到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)端口傳送給 STC89C51 單片機； LCD 顯示模塊把測量的 溫度值直觀地顯示給觀測者；電源模塊負責本紅外測溫儀電源的供應(yīng)。 圖 31 紅外測溫儀系統(tǒng)的硬件方案設(shè)計框圖 單片機處理模塊 該紅外測溫儀是以 STC89C51單片機為核心器件，此單片機模塊的工作原理是：加載相應(yīng)程序的 STC89C51 單片機把紅外測溫模塊傳來的數(shù)據(jù)加以處理，送 LCD顯示屏顯示。 9 圖 32 單片機處理模塊電路圖 圖 33 單片機引腳圖 STC89C51 各引腳的功能描述如下 ： （ 1）電源和晶振： VCC—— 運行和程序校驗時加的電壓； VSS—— 接地； XTAL1—— 輸入到振蕩器的反向放大器； XTAL2—— 反向放大器輸出，輸入到內(nèi)部時鐘發(fā)生器。 （ 2） RST： 單片機的上電復(fù)位或掉電保護端； （ 3） ALE: 地址鎖存有效信號輸出端； （ 4） PSEN ：片外程序存儲器讀選通信號輸出端。 10 紅外測溫模塊 圖 34 紅外測溫電路模塊 它的測量距離大約為 30米，測量回應(yīng)時間大約為 秒。而且它具備 SPI 接口，可以很方便地與單片機（ MCU）傳 輸數(shù)據(jù)。 紅外測溫傳感器的引腳介紹 : 圖 35 紅外測溫傳感器引腳圖 紅外測溫傳感器引腳圖如圖 24，其中 V為電源引腳 VCC， VCC 一般為 3V到 5V 之間的電壓，一般取 ； D 為數(shù)據(jù)接收引腳，沒有數(shù)據(jù)接收時 D 為高電平； C 為 2KHz Clock 輸出引腳； G 為接地引腳； A 為測溫啟動信號引腳，低電平有效。 電源模塊 STC89C51 的內(nèi)核共電為 5v，而此紅外測溫儀系統(tǒng)的紅外測溫模塊和 LED鍵盤模塊的共電電壓都可為 5V，所以通過此電源模塊后，將外部輸入電壓轉(zhuǎn)換成5V的單片機工作電壓，以保障紅外測溫系統(tǒng)的正常運行。 11 鍵盤模塊 本設(shè)計鍵盤模塊總共有三個按鍵，其中有啟動電源鍵、卡電重啟電源鍵、復(fù)位按鍵。 LCD 顯示模塊 LCD 顯示模塊 ：本設(shè)計采用 1602LCD 液晶顯示屏。 數(shù)碼管顯示按顯示方式分動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種，靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定，占用很少的 CPU時間，但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅(qū)動電路，使用的電路硬件較多；動態(tài)顯示需要CPU 時刻對顯示器件進行數(shù)據(jù)刷新， 所謂的動態(tài)就是一位一位地輪流點亮各位顯示器，對每一位顯示器而言，每隔一段時間點亮 一次，利用人的視覺留感達到顯示的目的。動態(tài) 顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用 CPU 時間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。 本設(shè)計采用的是動態(tài)顯示，顯示模塊由兩片 74HC164,8 個 8段 LCD數(shù)碼管組成。 圖 36 LCD顯示電路原理圖 12 4 紅外測溫系統(tǒng)的軟件設(shè)計 本設(shè)計針對紅外測溫是測量人體體溫，所以本設(shè)計軟件針對的是人體測體溫方面設(shè)計，對大環(huán)境下其他方面的溫度測量設(shè)計不做介紹。 主 程 序 模 塊紅 外 測 溫 鍵 盤 掃 描 顯 示 模 塊 通 信 模 塊 圖 41 紅外測溫儀系統(tǒng)的軟件方案設(shè)計框圖 主程序模塊的設(shè)計 當紅外測溫儀接通電源時， STC89C51 單片機自動復(fù)位，開始運行該程序。該程序首先對 STC89C51 初始化。然后給出開機顯示，接著判斷是否有鍵輸入，若沒有鍵輸入，則繼續(xù)判斷；若有鍵輸入，則判斷是否是紅外測溫。 若不是就返回開機顯示，是則進行紅外測溫，接收數(shù)據(jù)，并將計算的溫度值顯示出來，如果是環(huán)境溫度通過數(shù)碼管前四位顯示，目標溫度用后四位顯示。并等待結(jié)束測溫命令。再判定是否結(jié)束溫度測量，若沒則繼續(xù)測溫，若收到結(jié)束命令則返回開機顯示，重新判斷。 13 圖 42 主程序流程圖 紅外測溫程序模塊 該紅外測溫模塊的數(shù)據(jù)輸出信號和脈沖信號分別接單片機 ， 口 ,測溫控制端接 口。它的程序流程圖如圖 32所示，此模塊首先定義一個字符型數(shù)組用于存放讀取到的一幀數(shù)據(jù)，然后啟動測溫，讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是在脈沖的下降沿一位一位傳送的。把五個字節(jié)數(shù)據(jù)都讀完后判斷第一個字節(jié)是否為 0x4c 或0x66 并且第五個字節(jié)為 0x0d，若是則計算溫度值返回，否則繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)。 14 圖 43 紅外測溫流程圖 鍵盤掃描程序模塊 鍵盤是單片機應(yīng)用中不可缺少的一部分。本鍵盤的設(shè)計采用 1列 8行 (1X8)的設(shè)計思想， 74HC164 在鍵盤中充當行驅(qū)動，列線接在單片機的 口上，在固定的極短的時間內(nèi)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(jù)按鍵值在程序中做出進一步的判斷。 顯示程序模塊 在顯示模塊 中， 我們采用兩片 74HC164,4個 8段 LED數(shù)碼管組成。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(jù)