【正文】 紅外測溫模塊將測得的數(shù)據(jù)通過引腳 D 連接 IOA15 傳輸給 SPCE061A,采用串行同步通信方式，其采用的差錯校驗方法為累加和校驗， 累加和校驗是指發(fā)送方將所發(fā)送的數(shù)據(jù)塊求和 【 11】 ， 并將 “ 校驗和 ” 附加到數(shù)據(jù)塊末。 異步通信方式不要求雙方同步，收發(fā)方可采用各自的時鐘源，雙方遵循異步的通信協(xié)議，以字符為數(shù)據(jù)傳輸單位，發(fā)送方傳 送字符的時間間隔不確定，發(fā)送效率比同步傳送效率低 【 7】 。 同步通信方式要求通信雙方以相同的時鐘頻率進(jìn)行，而且準(zhǔn)確協(xié)調(diào)，通過共享 一個單個時鐘或定時脈沖源保證發(fā)送方和接收方的準(zhǔn)確同步，效率較高 。同步通信把許多 字符組成一個信息組，或稱為信息幀，每幀的開始用同步字符來指示。 串口進(jìn)行通信的方式有兩種：同步通信方式和異步通信方式。比如 MSB 為 0x14H， LSB 為 0x2aH，測量結(jié)果為 0x142aH，十進(jìn)制表示為5162，則測得溫度值為 5162/=℃。 無論測量環(huán)境溫度還是目標(biāo)溫度，只要檢測到 Item 為 0x4cH 或 0x66H 同時檢測到 CR 為 0x0dH，它們的溫度的計算方法都相同。 Sum表示為 Item+MSB+LSB=SUM。 一幀數(shù)據(jù)包括 5 個 Byte，每個 Byte 代表含義： Item 值為 “L”(4CH)時代表此幀為目標(biāo)溫度， Item 值為 “f”(66H)時代表此幀為環(huán)境溫度。 五個引腳功能介紹： V 為電源電壓引腳 VCC， VCC 一般為 3V 到 5V 之間的電壓，一般取 VCC 為 ； 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。 表 37 TN系列紅外測溫模塊參數(shù) 測量范圍 33～ 220℃ 工作 溫度 10～ 50℃ 精度 (25℃ ) ? ℃ 分辨率 ℃ 響應(yīng)時間 秒 距離系數(shù) D:S 1:1 發(fā)射率 ～ 1 波長 5μm ～ 14μm 電源 3V～ 5V 尺寸 35 14 12mm xx 大學(xué)學(xué)士 學(xué)位論文 19 測量回應(yīng)時間大約為 ，而且，它具備 SPI 接口，可以很方便地與 MCU傳輸數(shù)據(jù)。 紅外測溫模塊接口設(shè)計 本設(shè)計的紅外測溫傳感器采用 TN 系列紅外測溫模塊， 紅外測溫模塊參數(shù)如表 37 所示。段信號高有效，位信號低有效。 3. LG5643EH 共陰極 4 位數(shù)碼管。其中 a～ dp 為數(shù)碼管的段信號， G G2 為 2 位數(shù)碼管的位信號。 圖中： IN1～ IN7 為輸入信號， OUT1～ OUT7 為輸出信號，輸入信號高電平有效。 顯示驅(qū)動電路設(shè)計 在本設(shè)計中只用到了三個按鍵和六位數(shù)碼管顯示，下面簡單介紹一下用到的相關(guān)器件： K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8abfcgdee3d4dp2c1g5b9f6a10dpG18G27abfcgdedpL G 5 62 1C HG6I N 11I N 22I N 33I N 44I N 55I N 66I N 77G N D8C O M9O U T 710O U T 611O U T 512O U T 413O U T 314O U T 215O U T 116U4 U L N 20 03 Aabfcgdee1d2dp3c4g5b9f12a13dpG114G211G310G46d1d2d1 d28G57abfcgdedpabfcgdedpabfcgdedpL G 5 64 3E HG3G4V D DG5Q 1080 50R 191. 5KG1G2G3G4G5G6G7G1G2I O B 0I O B 1I O B 2I O B 3I O B 4I O B 5I O B 6IOB7IOB8IOB9IOB10IOB11IOB12IOB13IOB14IOB15Q180 50Q280 50Q380 50Q480 50Q580 50Q680 50Q780 50Q880 50R124 0R224 0R324 0R424 0R524 0R624 0R724 0R824 0R 101. 5KR 111. 5KR 121. 5KR 131. 5KR 141. 5KR 151. 5KR 161. 5KR 171. 5KIOA0V D DQ980 50R924 0R 181. 5KD_DPAA BB CC DD EE FF GG DP D1D2D 1D 2IOA1IOA2IOA3IOA4IOA5IOA6IOA7AABBCCDDEEGGFFDPAABBCCDDEEGGFFDP 圖 35 鍵盤 及 顯示 電路 1. ULN2021A 其內(nèi)部為三極管陣列，其 IN 腳相當(dāng)于三極管的 B 極， OUT 較相當(dāng)于三極管的 C 極。設(shè)計中用到的硬件電路如圖 35 所示。 顯示與鍵盤 鍵盤與顯示控制電路設(shè)計 本設(shè)計中采用 6 位數(shù)碼管顯示， 3 個按鍵控制。 IOB41IOB32IOB23IOB14IOB05RESTB6VDDP7(VCOIN)VCP8VSS9NC10NC11O S C 32 O12O S C 32 I13T E S T14V D D15I C E16I C E C L K17I C E S D A18V S S19P V I N20D A C 121D A C 222V R E F 2 ( V 2V R E F )23V S S24A G C25O P I26M I C O U T27M I C N28P F U S E29NC30NC31NC32MICP33VCM(VREFAD)34VRTPAD(VEXTREF)35VDD36VMIC37VSS38NC39NC40IOA041IOA142IOA243IOA344IOA445IOA546IOA647IOA748VSS49VSS50VDDH51VDDH52IOA853I O A 954I O A 1055I O A 1156I O A 1257I O A 1358I O A 1459I O A 1560R O M T61V S S62S L E E P63I O B 1564I O B 1465I O B 1366I O B 1267I O B 1168P V P P69NC70NC71NC72NC73NC74VDDH75IOB1076IOB977IOB878IOB779IOB680IOB581NC82NC83NC84SP CE 061A PLC C 84U1IOA0IOA1IOA2IOA3IOA4IOA5IOA6IOA7IOA8I O A 9I O A 10I O A 11I O A 12I O A 13I O A 14I O A 15IOB0IOB1IOB2IOB3IOB4IOB5IOB6IOB7IOB8IOB9IOB10I O B 11I O B 12I O B 13I O B 14I O B 15O S C OO S C IV D DI C E _ E NI C E _ S C KI C E _ S D AV S SD A C 1D A C 2V R E F 2A V S S 1A G CO P IM I C O U TM I C I NMICIPVCMVRTVDD_AVMICAVSS1VSSVSSVDDHVDDHV S SS L E E PVSSVCPVDD_PRES_BVDDH12J1C 2210 4C 1910 0uA V S S 1V R T1J 1 3D A C 2C 1810 4C 1710 0uV S SC 1410 4C 1510 4Y132 76 8O S C O O S C IV S SC333 00 pC 1010 4R2 3. 3kVCPVSSC410 0uC710 4 C810 4C910 0uV S SS1C 3710 4R 184. 7kV S SR E S _BV D DD1L E DD2L E DR 1233 0R 131kV D DS L E E PVSSC 3110 4C 2710 0uC 2810 4C 2910 0uA V S S 1 V S SL E DV RE FP L LO S CR E S E TD A CV R E F 2 圖 34 SPCE061A最小系統(tǒng) 而核心控制 模塊實際上就是 SPCE061A 單片機的最小系統(tǒng)。 另外， 61 板體積小、價格相對較低、采用電池供電，攜帶 十分方便。 61 板除了具備單片機最小系統(tǒng)電路外，還包括有電源電路、音頻電路（含 MIC 輸入部分和 DAC 音頻輸出部分）、復(fù)位電路等，采用電池供電，方便隨身攜帶。 主控板 SPCE061A LED 模塊 TN紅外測溫探頭 鍵盤 圖 33 基于 SPCE061A單片機的紅外測溫方案 語音輸出 主控板 MCS51 LED 模塊 TN紅外測溫探頭 語音輸出 圖 32 基于 MCS51 單片機的紅外測溫方案 鍵盤 xx 大學(xué)學(xué)士 學(xué)位論文 16 主控板設(shè)計 主控板設(shè)計是基于 SPCE061A 精簡開發(fā)板 開發(fā)設(shè)計完成的。臺灣凌陽公司同時開發(fā)了很多功能模塊，可供我們選擇，為我們完成紅外測溫計的設(shè)計提供了很多便利。 比較方案一和方案二：方案一采用 8 位單片機，資源比較適中，但是如果需要實現(xiàn)語音功能則比較困難，擴展電路比較復(fù)雜，而且還需要專用的仿真器；方案二采用 SPCE061A 單片機，該 16 位單片機運算能力強，操作簡 單，而且?guī)в姓Z音功能，可以非?？旖莸貙崿F(xiàn)語音輸出功能，提高了集成度，并且能實現(xiàn)在線仿真、調(diào)試，帶來了諸多便利，所以最終選擇 方案二。 采用 SPCE061A 單片機外接數(shù)字式紅外探頭進(jìn)行溫度的數(shù)字化采集，并通過內(nèi)部語音算法將結(jié)果播報出來。 主控板 SPCE061A LED 模塊 TN9 紅外測溫探頭 鍵盤 圖 31 系統(tǒng)總體設(shè)計框圖 電源 xx 大學(xué)學(xué)士 學(xué)位論文 15 采用 MCS51 系列單片機外接數(shù)字式紅外探頭