【導(dǎo)讀】很多缺點(diǎn)，如精度低，測量時間長，不安全等。本課題所研究的紅外測溫系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)。人體溫度的近距離或遠(yuǎn)距離準(zhǔn)確測量。該設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)為核心部件。非接觸式溫度傳感器OTP-538U對溫度進(jìn)行采樣。得到的電信號經(jīng)過四運(yùn)算放大器芯。量并實(shí)時顯示在LCD1602模塊上。非接觸無損測量，測量過程中不會擾亂被測部分的溫度場，響應(yīng)快，溫度分辨率高，穩(wěn)定性好和使用壽命長等一系列的優(yōu)點(diǎn)，比傳統(tǒng)的接觸式測溫有更多的場合適應(yīng)性。

　　

【正文】 畢業(yè)論文 第 22 頁 共 44 頁 圖 317 整流橋電路簡單畫法 應(yīng)用電路圖 圖 318 實(shí)際電源電路連接圖 液晶顯示模塊 工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示 16x02 即 32 個字符。（ 16 列 2 行） 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的 點(diǎn)陣 型液晶模塊。它由若干個 5X7 或者 5X11 等 點(diǎn)陣 字符位組成，每個點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正 因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好）。 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 23 頁 共 44 頁 管腳功能 表 38 1602引腳接口說明 編 號 符號 引腳 說 明 編 號 符號 引腳 說 明 1 VSS 電 源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電 源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶 顯 示偏 壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令 選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫 選擇 13 D6 數(shù) 據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源 負(fù) 極 第 1腳 ： VSS為 地 電 源。 第 2腳 ： VDD接 5V正 電 源。 第 3腳 ： VL為 液晶 顯 示器 對 比度 調(diào) 整端 ， 接正 電 源 時對 比度最弱 ， 接地 時對 比度最高 ， 對 比 度 過 高 時 會 產(chǎn) 生 “ 鬼影 ” ， 使用 時 可以通 過 一個 10K的 電 位器 調(diào) 整 對比度。 第 4腳 ： RS為 寄存器 選擇 ， 高 電 平 時選擇 數(shù)據(jù)寄存器、低 電 平 時選擇 指令寄存器。 第 5腳 ： R/W為讀 寫信號 線 ， 高 電 平 時進(jìn) 行 讀 操作 ， 低 電 平 時進(jìn) 行寫操作。當(dāng) RS和 R/W共同 為 低 電 平 時 可以寫入指令或者 顯 示地址 ， 當(dāng) RS為 低 電 平 R/W為 高 電 平時 可以 讀 忙信號 ， 當(dāng) RS為 高 電 平 R/W為 低 電 平 時 可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6腳 ： E端 為 使能端 ， 當(dāng) E端由高 電 平跳 變 成低 電 平 時 ， 液晶模 塊執(zhí) 行命令。 第 7～ 14腳 ： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù) 線 。 第 15腳 ： 背光源正極 第 16 腳 ： 背光源 負(fù) 極。 圖 319 1602 引腳圖 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 24 頁 共 44 頁 實(shí)物圖 圖 320 1602實(shí)物圖 特性 (1)： 或 5V 工作電壓，對比度可調(diào) 。 (2)： 內(nèi)含復(fù)位電路 。 (3)： 提供各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍 、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能 。 (4)： 有 80 字節(jié) 顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM。 (5)： 內(nèi)建有 192 個 5X7 點(diǎn)陣 的字型的字符發(fā)生器 CGROM。 (6)： 8 個可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 25 頁 共 44 頁 應(yīng)用電路 圖 321 實(shí)際 1602 電路連接圖 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 26 頁 共 44 頁 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì) 圖 41 總體方案圖 當(dāng)單片機(jī)上電時，系統(tǒng)開始工作，紅外傳感器將紅外 信號轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電壓輸出，輸出的電壓信號很微小，需要經(jīng)過運(yùn)算放大器進(jìn)行放大，然后將放大的信號送到 A/.D 轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的數(shù)字量送至單片機(jī)進(jìn)行處理。將處理后得到的溫度送至 LCD 上顯示出來。此系統(tǒng)涉及的軟件代碼，主要是 A/D芯片的控制，以及 LCD 顯示單元的初始化，顯示等。 主程序部分代碼 void main() //主函數(shù) { uchar m=0。 float num,volt。 int x,y,z,T,r。 volt=(read2543(0x00)*)。 num=(volt*+)*100。 T=(int)num。 x=T/1000。 y=(T%1000)/100。 z=(T%1000)%100/10。 r=(T%1000)%100%10。 主程序部分主要為 A/D 轉(zhuǎn)換電壓的獲取，然后通過 opt538U傳感器電壓與溫度的數(shù)值關(guān)系，計(jì)算出大致的線性關(guān)系，然后在代碼中通過函數(shù)轉(zhuǎn)換的到溫度值，供后續(xù)的顯示單元顯示。 主程序 A/D 轉(zhuǎn)換單元 LCD 顯示單元 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 27 頁 共 44 頁 A/D 轉(zhuǎn)換單元時序 TLC2543 控制字 每次進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換的時候都必須向 TLC2543 寫入命令以便確定其工作狀態(tài)。命令字的格式如表 41 所示 表 41 命令字格式表 D7~D4 D3~D2 D1 D0 輸入通道地址選擇 輸出數(shù)據(jù)長度選擇 輸出數(shù)據(jù)順序選擇 輸出數(shù)據(jù)格式選擇 表 42 輸入通道地址選擇位表 輸入通道地址選擇位：用于選擇 TLC2543 的輸入通道和自測試電壓值 D7 D6 D5 D4 說明 0 0 0 0 通道 0 0 0 0 1 通道 1 0 0 1 0 通道 2 0 0 1 1 通道 3 0 1 0 0 通道 4 0 1 0 1 通道 5 0 1 1 0 通道 6 0 1 1 1 通道 7 1 0 0 0 通道 8 1 0 0 1 通道 9 1 0 1 0 通道 10 1 0 1 1 自測試電壓（（ VREF+）－（ VREF）） /2 1 1 0 0 自測試電壓VREF－ 1 1 0 1 自測試電壓VREF＋ 1 1 1 0 掉電 輸出數(shù)據(jù)長度選擇位：用與選擇 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果的位數(shù) 輸出數(shù)據(jù)長度選擇位設(shè)置 表 43 輸出數(shù)據(jù)長度選擇位表 D3 D2 說明 0 0 12 位數(shù)據(jù)輸出 0 1 8 位數(shù)據(jù)輸出 1 0 12 位數(shù)據(jù)輸出 1 1 16 位數(shù)據(jù)輸出 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 28 頁 共 44 頁 輸 出數(shù)據(jù)順序選擇位：用于選擇數(shù)據(jù)輸出的順序，如果 D1=0，則高位在前，如果 D1=1，則低位在前。 輸出數(shù)據(jù)格式選擇位：用于選擇輸出數(shù)據(jù)的屬性。如果 D0=0，采樣數(shù)據(jù)是無符號數(shù)；如果 D0=1，采樣數(shù)據(jù)是有符號數(shù)。 工作流程 (1)： 上電時， EOC=―1‖， CS=―1‖ (2)： 使 CS 下降，前次轉(zhuǎn)換結(jié)果的 MSB 即 A11 位數(shù)據(jù)輸出到 Dout 供讀數(shù)。 (3)： 將輸入控制字的 MSB 位即 C7 送到 Din，在 CS 之后 tsu=后，使 CLK 上升，將 Din 上的數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。 (4)： CLK 下降，轉(zhuǎn) 換結(jié)果的 A10 位輸出到 Dout 供讀數(shù)。 (5)： 在第 4 個 CLK 下降時，由前 4 個 CLK 上升沿移入寄存器的四位通道地址被譯碼，相應(yīng) 模擬 通道接通，其 模擬 電壓開始時對內(nèi)部開關(guān)電容充電。 (6)： 第 8 個 CLK 上升時，將 Din 腳的輸入控制字 C0 位移入輸入寄存器后， Din 腳即無效。 (7)： 第 11 個 CLK 下降，上次 AD 結(jié)果的最低位 A0 輸出到 Dout 供讀數(shù)。至此， I/O 數(shù)據(jù)已全部完成，但為實(shí)現(xiàn) 12 位同步，仍用第 12 個 CLK 脈沖，且在其第 12 個 CLK 下降時，模入通道斷開， EOC 下降，本周期設(shè)置的 AD 轉(zhuǎn)換開始，此時使 CS 上升。 (8)： 經(jīng)過時間 tconv=10us,轉(zhuǎn)換完畢， EOC 上升。 (9)： 使 CS 下降，轉(zhuǎn)換結(jié)果的 MSB 位 B11 輸出到 Dout 供讀數(shù)。 (10)： 將新周期的輸入控制字的 MSB 位 D7 送到 Din，在 CS 下降之處，tSU時間處由 CLK 上升將 Din 數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。 (11)： CLK 下降，將 AD結(jié)果的 B10 位輸出到 Dout。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 29 頁 共 44 頁 工作流程圖 圖 42 TLC2543 工作流程圖 其代碼部分為 uint read2543(uchar port) { uchar i,al=0,ah=0。 unsigned long ad。 //采集到的電壓 CLOCK=0。 //下降沿，輸出 CS=0。 //拉低，使能 port=4。 //通道左移 4 位， port 為 0，則左移 4 位后為 00000 寫成八 開始 CS=1， EOC=1 CS=0？ CLOCK=1 CLOCK=0，一次轉(zhuǎn)換結(jié)束 循環(huán)結(jié)束？ 輸出數(shù)據(jù) 返回 N Y Y N 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 30 頁 共 44 頁 //位為 00000000， for(i=0。i4。i++) { D_IN=portamp。0x80。 //port=00000amp。上 0x80 后得到 00001000，為 //則選擇的通道為 AIN0,輸出的數(shù)據(jù)為 12 位 CLOCK=1。 //上升沿， CLOCK=0。 //下降沿 port=1。 } D_IN=0。 for(i=0。i8。i++) { CLOCK=1。 CLOCK=0。 } CS=1。 delay(5)。 CS=0。 for(i=0。i4。i++) //獲得高四位數(shù)據(jù)值 { CLOCK=1。 ah=1。 if(D_OUT) ah|=0x01。 CLOCK=0。 } for(i=0。i8。i++) //獲得低八位數(shù)據(jù)值 { CLOCK=1。 al=1。 if(D_OUT) al|=0x01。 CLOCK=0。 } CS=1。 ad=(uint)ah。 //將高四位數(shù)據(jù)值轉(zhuǎn)換類型，并賦給 ad ad=8。 ad|=al。 //將高四位與低八位數(shù)值整合到一塊 return(ad)。 //返回采樣值 } 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)論文 第 31 頁 共 44 頁 LM324 模塊 紅外傳感器輸出的電壓很微小。所以需要 LM324 將電壓進(jìn)行放大，這樣進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換的時候誤差值就會減小。在將紅外傳感器的輸出的微小電壓進(jìn)行放大后，原先的關(guān)于紅外傳感器 的溫度對應(yīng)電壓的大致線性關(guān)系就會改變，所以編程時的關(guān)系式也會改變。此時需要計(jì)算放大的倍數(shù)，再重新計(jì)算大致的線性關(guān)系。 圖 43 應(yīng)用放大電路圖 理論上這個放大電路的放大倍數(shù)為： Vo1Vo2=(1+2R3/R0)(V1V2) V0=(R2/R1)(Vo2Vo1) Vo=A(V2V1) A=A2179。 A1=(1+2R3/R