【正文】 15各引腳描述引腳名字功能VSS地。低電平接在這個引腳上。SCL兩線通信協(xié)議的連續(xù)時鐘輸入。引腳應(yīng)用弱上拉電阻（典型值300KΩ）SDA/PWM數(shù)字輸入/輸出開漏NMOS。在SMBUS模式里（出廠默認）串行數(shù)據(jù)I/O。在PWM模式PWM輸出。引腳引腳應(yīng)用弱上拉電阻VDD外接電源電壓MLX90615傳感器出廠都已經(jīng)經(jīng)過專業(yè)的黑體標(biāo)定過了，在規(guī)格范圍內(nèi)可以直接使用。MLX90615傳感器與單片機連接圖如圖413所示。圖413中7530和7133a為了對電源起穩(wěn)壓作用，防止電源的波動對傳感器采取信號時出現(xiàn)偏差。圖413 MLX90615傳感器與單片機連接圖 （方案二）控制電路控制電路采用STC89C52單片機最小系統(tǒng)構(gòu)成，豐富的管腳足夠外部電路的擴展，其性能也能滿足該測量系統(tǒng)的基本要求。 STC89C52主要性能介紹STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在線系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造,與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程,亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 414 STC89C52引腳圖STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM,32 位I/O 口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器,一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外,AT89S52可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下,CPU停止工作,允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下,RAM內(nèi)容被保存,振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止,直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL 邏輯電平。對P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，（）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（），具體如下表所示。在flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL 邏輯電平。對P2 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR）時，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號【11】。P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。對P3 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為STC89C52特殊功能（第二功能）使用，如表48所示。在flash編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。表48 P3腳管腳功能引腳號第二功能引腳號第二功能RXD(串行輸入)T0（定時器0外部輸入）TXD(串行輸出)T1（定時器0外部輸入）　/INT0(外部中斷0)/WR(外部數(shù)據(jù)寄存器寫選通)　/INT1(外部中斷1)/RD(外部數(shù)據(jù)寄存器讀選通) 最小系統(tǒng)電路核心控制電路由STC89C52單片機，外部時鐘源，復(fù)位電路等部分構(gòu)成，如圖411所示。 圖415 控制電路 外界時鐘源電路時鐘是單片機的心臟，單片機各功能部件的運行都是以時鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊的一拍一拍地工作。因此，時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。STC89C52時鐘產(chǎn)生方式通常有兩種：一是內(nèi)部時鐘方式，二是外部時鐘方式。由于外部時鐘方式是把外部已有的時鐘信號引入到單片機內(nèi)，此種方式常用于多片STC89C52單片機同時工作，以便于單片機的同步。并且高低脈沖電平持續(xù)時間應(yīng)不短于20ns，否則工作不穩(wěn)定。因此，我們不選用這種時鐘方式。 在本次設(shè)計當(dāng)中我們選用的是：內(nèi)部時鐘方式，利用單片機的引腳18（XTAL2）和引腳19 (XTAL1)外接晶振及電容，與片內(nèi)可以構(gòu)成振蕩器的反向放大器一起組成工作主頻電路，如圖411所示。STC89C52的工作頻率取決于晶振Y1的頻率。采用晶振的目的是可以提高工作頻率的穩(wěn)定性。圖412中的CC3的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值一般在5～30pF,典型值為30pF，我們?nèi)?2MHz。在設(shè)計電路板的時候應(yīng)使CC3和Y1盡量靠近單片機芯片，以減少分布電容所引起對振蕩電路的影響。 圖416 外界時鐘源電路 復(fù)位電路當(dāng)在STC89C52單片機的REST引腳引入高電平并保持2個機器周期時，單片機內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作（若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)）。在實際的應(yīng)用當(dāng)中復(fù)位操作有兩種形式：一種是上電復(fù)位，另一種是按鍵復(fù)位電路。上電復(fù)位電路如圖412所示。求接通電源后，單片機自動實現(xiàn)復(fù)位操作，上電的瞬間REST引腳獲得高電平，隨著電容的充電，REST引腳的高電平將逐漸下降。REST引腳的高電平只要維持足夠的時間（2個機器周期），單片機就可以進行復(fù)位操作【12】。按鍵復(fù)位電路如下圖413所示。按鍵復(fù)位電路可以隨時通過按鍵來發(fā)出復(fù)位信號。該電路除具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，只需按圖中的K鍵，此時電源VCC經(jīng)電阻RR2分壓，在RESET端產(chǎn)生一個復(fù)位高電平。這對系統(tǒng)的可控性是很有幫助的。圖417上電復(fù)位電路 圖418按鍵復(fù)位電路 圖419復(fù)位電路通過比較這兩種方式的優(yōu)缺點我們最后選擇上電與按鍵均有效的復(fù)位電路的形式。其電路結(jié)構(gòu)如414，其中電容電阻的大小是根據(jù)工程經(jīng)驗計算得到的，它們的取值大小隨時鐘頻率的不同而變化，要根據(jù)具體情況取得合適的值，否則應(yīng)用現(xiàn)場干擾極為嚴(yán)重，影響正常的復(fù)位工作。 LCD1602液晶介紹模塊組件內(nèi)部主要由LCD顯示屏、控制器、列驅(qū)動器和偏壓產(chǎn)生電路構(gòu)成。LCD顯示屏為行和列交叉形成的點陣，以58點陣的字符結(jié)構(gòu)模式和設(shè)置的顯示字符數(shù)目，選擇適宜的行數(shù)，分單屏、雙屏或者多屏顯示規(guī)定的字符。對于雙屏或者多屏顯示結(jié)構(gòu)的LCD，每一顯示屏結(jié)構(gòu)部分，均由各自獨立的使能信號E控制。列驅(qū)動器與控制器配套使用，它接收來自控制器的振蕩、幀同步輸出、串行輸出的數(shù)據(jù)和移位及鎖存脈沖，產(chǎn)生列交流掃描驅(qū)動信號?？刂破鹘邮軄碜訫PU的指令和數(shù)據(jù)，控制著整個模塊的工作，由CGROM、CGRAM、DDRAM等字符存儲域、以及與MPU和列驅(qū)動器的I/O接口、指令寄存和譯碼機構(gòu)、地址計數(shù)器等部分組成。在控制器的控制下，模塊通過數(shù)據(jù)總線DB0~DB7和E、R/W、RS三個輸入控制端與MPU接口。這三根控制線按照規(guī)定的時序相互協(xié)調(diào)作用，使控制器通過數(shù)據(jù)總線DB接收MPU發(fā)送來的指令和數(shù)據(jù)，從CGROM中找到欲顯示字符的字符碼，送入DDRAM，在LCD顯示屏上與DDRAM存儲單元對應(yīng)的規(guī)定位置顯示出該字符?？刂破鬟€可以根據(jù)MPU的指令，實現(xiàn)字符的顯示、閃爍和移位等顯示效果【13】。 端口的定義液晶各管腳端口定義如表49所示：表49 管腳定義引腳符號功能1Vss電源地（GND）2Vdd電源電壓（+5V）3V0LCD驅(qū)動電壓（可調(diào)）4RS寄存器選擇輸入端，MPU選擇模塊內(nèi)部寄存器類型信號；RS=0，當(dāng)MPU進行寫模塊操作，指向指令寄存器；當(dāng)MPU進行讀模塊操作，指向地址計數(shù)器；RS=1，無論MPU讀操作還是寫操作，均指向數(shù)據(jù)寄存器5R/W讀寫控制輸入端，MPU選擇讀/寫模塊操作信號；6E使能信號輸入端，輸入MPU讀/寫信號，讀操作高電平有效；寫操作下降沿有效7DB數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道8DB數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道9DB數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道10DB數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道11DB數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道12DB數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道13DB數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道14DB數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU與模塊之間的數(shù)據(jù)傳送通道15A背光的正端+5V16K背光的負端0V 操作時序圖寫操作時序如圖415所示：圖420 寫操作時序圖讀操作時序如圖416所示：圖421 讀操作時序圖一般情況下，內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)傳送的功能使用最為頻繁，因此，RAM中的地址指針?biāo)邆涞淖詣蛹右换驕p一功能，在一定程度上減輕了MPU編程負擔(dān)。此外，由于數(shù)據(jù)移位指令與寫顯示數(shù)據(jù)可同時進行，這樣用戶就以最少系統(tǒng)開發(fā)時間，達到最高的編程效率。這里值得一提的是，在每次訪問模塊之前，MPU應(yīng)首先檢測忙標(biāo)志BF，確認BF=0后，訪問過程才能進行。 Clear display 清顯示指令碼，如表410。表410清顯示指令碼格式RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000000001Return home 歸位指令碼，如表411。如表411 歸位指令碼格式RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0000000001*Entry mode set 設(shè)置輸入模式指令碼，如表412。如表412 輸入模式指令碼格式RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB000000001I/DSI/D=1，完成一個字符碼傳送后，AC自動加1，I/D=0, 完成一個字符碼傳送后，AC自動減1；S=1，將全部顯示向右（I/D=0）或者向左(I/D=1)移位，S=0, 顯示不發(fā)生移位；Display on/off control 顯示開/關(guān)控制指令碼，表413。表413 顯示開/關(guān)控制指令碼格式RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000001DCBD:顯示開/關(guān)控制標(biāo)志：D=1，開顯示；D=0,關(guān)顯示；C:光標(biāo)顯示控制標(biāo)志：C=1,光標(biāo)顯示；C=0，光標(biāo)不顯示；B：閃爍顯示控制標(biāo)志：B=1,光標(biāo)所指位置上，交替顯示全黑點陣和顯示字符，產(chǎn)生閃爍效果。Cursor or display shift 光標(biāo)或顯示移位指令碼，表414。表414 光標(biāo)或顯示移位指令碼格式RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0000001S/CR/L**光標(biāo)或顯示移位指令可使光標(biāo)或顯示在沒有讀寫顯示數(shù)據(jù)的情況下，向左或向右移動；運用此指令可以實現(xiàn)顯示的查找或替換；在雙行顯示方式下，第一行和第二行會同時移位；當(dāng)移位越過第一行第四十位時，光標(biāo)從第一行跳到第二行，但顯示數(shù)據(jù)只在本行內(nèi)水平移位，第二行的顯示決不會移進第一行，如下表415；倘若僅執(zhí)行移位操作，地址計數(shù)器AC的內(nèi)容不會發(fā)生改變【14】。表415 光標(biāo)或顯示移位指令S/CR/L說明00光標(biāo)向左移動，AC自動減一01光標(biāo)向右移動，AC自動加一10光標(biāo)和顯示一起向左移動11光標(biāo)和顯示一起向右移動本系統(tǒng)直接采用LCD1602液晶顯示模塊與單片機STC89C52直接相接，電路原理如圖417所示，其中第3腳通過上拉電阻實現(xiàn)對LCD1602背光的控制，達到了節(jié)能的目的。圖422 LCD1602液晶顯示模塊與單片機STC89C52相接 報警電路的設(shè)計 報警電路采用聲音報警即蜂鳴器報警，當(dāng)人體溫度超過正常值時蜂鳴器響，提示溫度異常。報警電路圖如圖317所示。 圖423 超限報警電路5. 方案對比方案一TS1183及AD7705有點是精度很高，處理數(shù)據(jù)精確。但是對外圍電路要求高，對溫度標(biāo)定要求嚴(yán)格，軟件也不好編寫，雖然也可以實現(xiàn)，但出于作者水平受限，時間斷等條件受限，實現(xiàn)起來很困難。方案二MLX90615紅外溫度傳感器內(nèi)部已經(jīng)可以