【正文】 } }附錄二 系統(tǒng)原理圖附錄三 系統(tǒng)實(shí)物圖45。 /*mix_character(Little Bear(ˇ_ˇ）,1,9)。 mix_character(當(dāng)前溫度：,1,0)。 delay(1)。 REQ=1。 disdata[3]=j/10+0x30。.39。 disdata[1]=i%10+0x30。 i=(int)temp。i++) //刷新顯示一段時(shí)間 */ ad_data=ad0_7。 //即可從DB腳讀出有效的采樣結(jié)果,傳送到P1口/* for(i=0。 //這條語(yǔ)句不能少，我也還不知道為什么 rd=0。 delay(1)。 //在片選信號(hào)CS為低電平情況下（由于CS接地，所以始終為低電平）， _nop_()。 return temp。 } void LCD_clear(){ write1(0xf4)。i120。 }void delay(uint x) //延時(shí)函數(shù) delay(1),大約為1ms{ uchar i。i++) { write1(a[i])。 for(i=0。 write1(xx)。}void mix_character(unsigned char a[],unsigned char xx,unsigned char yy) // write mix_characters{ unsigned char i。 while(BUSY==0) 。 _nop_()。 P1=BUF。sbit REQ=P3^1。 //讀數(shù)據(jù)控制,低電平有效sbit wr=P3^6。int i,j,k,a,b,c,d。unsigned char Table_2[10]。int ad_data。希望大學(xué)生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴可以成為我們腦中永不磨滅的記憶。其次，我還要感謝我的父母，是他們提供我上大學(xué)的機(jī)會(huì)，謝謝他們的辛苦的工作換來(lái)我受教育的機(jī)會(huì)，真心的謝謝你們，我會(huì)更加努力的在研究生階段學(xué)習(xí)。在我撰寫(xiě)論文的過(guò)程中，張老師傾注了大量的心血和汗水，不管是在選題，還是后來(lái)對(duì)硬件問(wèn)題的解決，都給予了我極大的幫助。 致 謝經(jīng)過(guò)將近半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。確實(shí)，調(diào)試硬件軟件是非常痛苦的過(guò)程，但是當(dāng)你每解決一個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，是如此的令人興奮！通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我深深感到了理論與實(shí)際的差距，有時(shí)候你就算仿真成功了，但是在實(shí)際電路中也很有可能不會(huì)實(shí)現(xiàn)功能。但是在放大模塊這部分，始終不能設(shè)計(jì)出非常接近理論輸出電壓的電路，所以這對(duì)后面的影響有一些。本文中涉及的紅外傳感器和AD轉(zhuǎn)換系統(tǒng)都是不太了解的內(nèi)容，并且關(guān)于紅外傳感器的資料很少，不太容易輕松的找到需要的內(nèi)容。設(shè)計(jì)展望：基于本設(shè)計(jì)，通過(guò)溫度補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)，使得最后測(cè)出的溫度更加精確，更加符合實(shí)際。目前，整個(gè)程序設(shè)計(jì)已完成并調(diào)試成功，整個(gè)裝置基本達(dá)到預(yù)期效果。經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)可以基本正確的測(cè)量物體的溫度，測(cè)溫效果良好，精度可以達(dá)到上下浮動(dòng)1~2℃左右，如果加上環(huán)境溫度補(bǔ)償，精度會(huì)更加精確。設(shè)計(jì)的核心部分選用AT89C51芯片和ANTOTP538U紅外溫度傳感器?；緦?shí)現(xiàn)了非接觸式的紅外測(cè)溫。重新測(cè)試后，顯示正常。 液晶顯示部分 目的：測(cè)試液晶顯示屏是否可以正常顯示步驟：把運(yùn)行顯示屏的程序燒錄到單片機(jī)里，在插槽上插好單片機(jī)，接好液晶顯示屏。 （2）步驟：按照以上步驟繼續(xù)操作。結(jié)論：CS端沒(méi)有接低電平，沒(méi)有工作。現(xiàn)象：觀(guān)察并比較實(shí)際的輸出是否與仿真的輸出一致。在仿真中給ADC0804一個(gè)模擬電壓輸入，觀(guān)察單片機(jī)對(duì)應(yīng)的P2口的8位二進(jìn)制并記錄。 D/A轉(zhuǎn)換部分 目的：測(cè)試AD轉(zhuǎn)換是否輸出正常。（2）步驟：更換晶振后，重新檢測(cè)輸出波形 現(xiàn)象：可以看到標(biāo)準(zhǔn)的正弦波形?，F(xiàn)象：不可看到波形。 晶振部分目的：測(cè)試晶振工作是否正常 （1）步驟：連接好51單片機(jī)的最小系統(tǒng)，接上5V電壓。觀(guān)察輸出電壓是否是1腳輸出電壓的100倍。（3）步驟：把萬(wàn)用表的紅色表筆接LM324的7腳，黑色表筆接地。結(jié)論：不正常。 （2）步驟：把萬(wàn)用表的紅色表筆接LM324的1腳，黑色表筆接地?，F(xiàn)象：電壓為5V。（2）對(duì)所有程序模塊的整體組合調(diào)試是在與系統(tǒng)聯(lián)機(jī)后進(jìn)行的。當(dāng)程序按邏輯順序進(jìn)行后，然后寫(xiě)入到芯片內(nèi)，查看程序運(yùn)行效果，反復(fù)調(diào)試。語(yǔ)法錯(cuò)誤可以根據(jù)KEIL仿真直接提示，直接去修改錯(cuò)誤的地方。對(duì)于系統(tǒng)軟件部分的調(diào)試，采用模塊化的調(diào)試方法，從每一模塊挨個(gè)檢查調(diào)試，最后將所用的模塊組合起來(lái)調(diào)試。（2）按照印刷電路板上的器件名稱(chēng)、標(biāo)識(shí)焊接好各個(gè)元器件。系統(tǒng)硬件調(diào)試方法如下：（1）對(duì)焊接好之后的電路板質(zhì)量進(jìn)行檢查，測(cè)試，檢查電線(xiàn)連接是否與仿真電路圖里一致。第二，應(yīng)該用萬(wàn)用表去測(cè)量每個(gè)芯片間的連接是否正確，檢查電源與地的連接是否正確。當(dāng)在PROTUSE里仿真好電路圖之后，就可以根據(jù)電路原理圖進(jìn)行焊接電路板。 在硬件焊接與軟件編程完成后，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，以保證硬件與軟件連接成系統(tǒng)后能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。所以，在每一部分做好后都應(yīng)該及時(shí)的檢查。先做溫度采集和放大電路模塊，然后在做模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，再焊接液晶顯示模塊，再做報(bào)警模塊。（4）顯示子程序完成最后的溫度顯示。中間又經(jīng)過(guò)了ADC0804數(shù)模轉(zhuǎn)換器將結(jié)果轉(zhuǎn)換為可供液晶顯示屏顯示的代碼。所以，我們只有對(duì)輸出的電壓信號(hào)一直不停的進(jìn)行采樣，進(jìn)行采樣值的比較，取其中最大值作為峰值的近似值。但是如果要準(zhǔn)確的測(cè)出溫度值，就必須要準(zhǔn)確的得到信號(hào)輸出的峰值。 （2）開(kāi)機(jī)后可以進(jìn)行A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換，并且復(fù)位之后也能夠啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行正確采樣，并在顯示器上顯示當(dāng)前測(cè)量的物體溫度。AT89C51單片機(jī)的P3口除了是多功能I/O口外還是第二功能口，它的第二功能是作為控制端口使用的，因?yàn)镻3口有第二功能，℃，則蜂鳴器報(bào)警。在讀取正確的數(shù)據(jù)后，把讀數(shù)寫(xiě)入到單片機(jī)的EEPROM存儲(chǔ)器中。當(dāng)芯片自己產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，就啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換。模數(shù)轉(zhuǎn)換器Vin(+)輸入端讀取經(jīng)過(guò)放大電路放大過(guò)后的計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)候，這時(shí)二極管發(fā)光，蜂鳴器報(bào)警。： 液晶顯示電路報(bào)警電路采用一個(gè)PNP的三極管，發(fā)光二極管，蜂鳴器組成。當(dāng)CS，RD同時(shí)被置為低電平時(shí)，就可以讀取AD芯片轉(zhuǎn)換出來(lái)的數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)ADC0804的D0~D7口輸出數(shù)字信號(hào)，~，經(jīng)過(guò)程序的燒錄然后通過(guò)LCD12864顯示出來(lái)。當(dāng)片選端口CS端和WR寫(xiě)信號(hào)輸入端口都被置為低電平的時(shí)候，這時(shí)啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換?？傮w就是外部的模擬信號(hào)必須要通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器變換為數(shù)字信號(hào)，最后送入微處理器芯片進(jìn)行處理。AD轉(zhuǎn)換必須通過(guò)取樣，保持，量化和編碼四個(gè)過(guò)程。： 系統(tǒng)放大電路 AD轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)AD轉(zhuǎn)換的要求必須擁有較高的轉(zhuǎn)換速度，這樣才能快速的對(duì)變化的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制與檢測(cè)。熱電堆的輸出電壓為一溫差訊號(hào)，先將熱電堆的熱端接腳與冷端腳通過(guò)一差動(dòng)放大器讀出放大10倍的溫差訊號(hào)，再將此訊號(hào)經(jīng)由一放大倍率為100倍的同相放大器，通過(guò)放大器的分級(jí)放大設(shè)計(jì)，可將熱電堆的輸出訊號(hào)放大1000倍。C，~，為了方便后續(xù)電路的訊號(hào)處理，因此需將此訊號(hào)作1000倍的放大。，訊號(hào)Vin是加在輸入端，輸出端與輸入端間接有負(fù)回授組建R2，其分析如下： 同相放大器 由于理想放大器中輸入端，與輸出端為等電位，故輸入端與輸入端電壓為Vin，得： 式()整理上式可得，輸出電壓： 式()電壓增益： 式()（2）差動(dòng)放大電路，為綜合同相放大器及反相放大器之特點(diǎn)而構(gòu)成，此種電路之輸出電壓恰為各輸入電壓相減之結(jié)果，可用于電壓差訊號(hào)之讀取及放大，其分析如下： 差動(dòng)放大電路 差動(dòng)放大電路分析圖（a） 差動(dòng)放大電路分系統(tǒng)（b），因此輸出電壓 式()，因此輸出電壓 式() 式()輸出電壓 式()電壓增益 式()（3）傳感器放大電路設(shè)計(jì)熱電堆的輸出溫差訊號(hào)在環(huán)境溫度25176。（1）同相放大器這種電路的重要特點(diǎn)是：電路的輸出電壓會(huì)越來(lái)越趨于電壓的穩(wěn)定，因?yàn)椴还苣姆N反饋信號(hào)以何種的方式回到輸入端，實(shí)際上都是利用了輸出電壓自身的改變量，反饋網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)計(jì)的放大電路起到自身的調(diào)節(jié)作用，這就是我們常說(shuō)的電壓反饋的實(shí)質(zhì)。所以，為使運(yùn)算放大器安全工作，就應(yīng)該從這三種方面進(jìn)行保護(hù)。根據(jù)運(yùn)算放大器在電路中不同的工作狀態(tài)，可以把這電路分成兩大類(lèi)：一種是運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用，這種電路有著一個(gè)非常明顯的特點(diǎn)，就是運(yùn)算放大器工作在線(xiàn)性放大區(qū)，電路的輸出和輸入之間存在著一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系；另一種是非線(xiàn)性應(yīng)用，這種電路在大多數(shù)情況下，運(yùn)算放大器工作在飽和的狀態(tài)，由于運(yùn)算放大器的工作狀態(tài)不同，所以分析方法也是不同的。放大器的滿(mǎn)度誤差和零位誤差多半是可調(diào)的，影響放大器的精度的因素是溫度和噪聲。放大電路：運(yùn)算放大器(簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)放)實(shí)際上是采用多級(jí)直接耦合放大電路的組合形式，它的特點(diǎn)是輸入高電阻、放大高倍數(shù)、輸出低電阻。一般來(lái)說(shuō)單片機(jī)可靠復(fù)位的只需要5ms時(shí)間。復(fù)位信號(hào)是高電平有效，復(fù)位信號(hào)有效時(shí)間必須大于24個(gè)振蕩周期。復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后撤銷(xiāo)復(fù)位信號(hào)。（2）內(nèi)因起振時(shí)間，頻率穩(wěn)定度和占空比穩(wěn)定度決定著系統(tǒng)振蕩源的穩(wěn)定性。 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路對(duì)于單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性有兩種因素會(huì)產(chǎn)生影響，可以分為外因和內(nèi)因： （1）外因空間磁場(chǎng)中傳遞著射頻干擾，在機(jī)器的內(nèi)部，由于連接的導(dǎo)線(xiàn)會(huì)感生出很多相應(yīng)的干擾，這種干擾可以通過(guò)電磁屏蔽去除，或者也可以通過(guò)合理的布線(xiàn)，對(duì)各個(gè)期間的合理布局也可以減少此種干擾。最新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于單片機(jī)的應(yīng)用是必不可少的。單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)判斷，如果超過(guò)設(shè)定溫度則傳遞信號(hào)給報(bào)警模塊，開(kāi)始報(bào)警。本系統(tǒng)使用AT89C51單片機(jī)作為核心，由溫度傳感器采集環(huán)境溫度和被測(cè)物體溫信號(hào)，然后把信號(hào)輸入放大電路，經(jīng)過(guò)放大電路放大過(guò)后的信號(hào)輸入AD轉(zhuǎn)換芯片里進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再送到單片機(jī)內(nèi)處理?；咎匦裕海?）、低電源電壓（VDD:++）（2）、顯示分辨率:12864點(diǎn) （3）、內(nèi)置漢字字庫(kù)，提供8192個(gè)1616點(diǎn)陣漢字(簡(jiǎn)繁體可選) （4）、內(nèi)置 128個(gè)168點(diǎn)陣字符 （5）、2MHZ時(shí)鐘頻率 （6）、顯示方式：STN、半透、正顯 （7）、驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIAS （8）、視角方向：6點(diǎn) （9）、背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10 （10）、通訊方式：串行、并口可選 （11）、內(nèi)置DCDC轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)壓 （12）、無(wú)需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)（13）、工作溫度: 0℃ +55℃ ,存儲(chǔ)溫度: 20℃ +60℃?？梢燥@示84行1616點(diǎn)陣的漢字. 。：，采樣轉(zhuǎn)換完畢后，在信號(hào)為低的前提下，將腳由高電平拉成低電平后，經(jīng)過(guò)tACC的延時(shí)即可從DB腳讀出有效的采樣結(jié)果。由圖可見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)一次AD轉(zhuǎn)換主要包含下面三個(gè)過(guò)程：：，在信號(hào)為低電平的情況下，將引腳先由高電平變成低電平，經(jīng)過(guò)至少tW(WR)I 延時(shí)后，再將引腳拉成高電平，即啟動(dòng)了一次AD轉(zhuǎn)換。DB0~DB7：輸出A/D轉(zhuǎn)換后的8位二進(jìn)制結(jié)果。AGND和DGND：分別接模擬地和數(shù)字地。VREF/2：參考電壓接入引腳，該引腳可外接電壓也可懸空，若外接電壓，則ADC的參考電壓為該外界電壓的兩倍，如不外接，則VREF與Vcc共用電源電壓，此時(shí)ADC的參考電壓即為電源電壓Vcc的值。雙邊輸入時(shí)VIN（+）、VIN（）分別接模擬電壓信號(hào)的正端和負(fù)端。：低電平有效，即=0時(shí)，ADC