【正文】 gned char temper) { TempBuffer1[10]=0x2b。 因顯示分辨率為 ,但小數(shù)運(yùn)算比較麻煩 ,故采用查表的方法 * 再將表值分離出十位和個(gè) 位后送到十分位和百分位 ********************/ void sounddelay()。}。 //顯示實(shí)時(shí)溫度 ,上電時(shí)顯示 + SET+ 00 unsigned char TempBuffer0[17]={0x54,0x48,0x3a,0x2b,0x20,0x30,0x30,0x20, 0x54,0x4c,0x3a,0x2b,0x20,0x30,0x30,0x20,39。\039。 //上限溫度 50,下限 20,分辨率 10 位 ,也就是 unsigned unsigned char t[2],*pt。 unsigned char user_temper=37。 //設(shè)置控制標(biāo)志溫度標(biāo)志 bit alarm_switch。 //加 1 和減 1 標(biāo)志 bit alarm_up_flag。 //上限溫度報(bào)警信號(hào) sbit dc_motor_run=P2^6。 我還要感謝在一起愉快的度過(guò) 四年 生活的 謝碧芳同學(xué)，葉棟蘭同學(xué) ， 柳諺和曹李華同學(xué)， 正是由于 他 的幫助和 督促 ，我才能克服一個(gè)個(gè)的困難和疑惑，直至 今天 的順利完成 。 又給了我很多參考資料。 她 嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣 ，她 循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。 ℃ )地給出人體溫度。而按照現(xiàn)在一些相關(guān)單位暫時(shí)提出的紅外測(cè)溫值修正 1℃ 3℃ ，那么可能漏查的人員更多 ！ 基于普朗克輻射理論的紅外非接觸測(cè)溫技術(shù)，由于被測(cè)物體均非物理憊義上的黑體 (發(fā)射率 ε=1),而是灰體 (發(fā)射率 ε(λ,R,……)1) ，而被測(cè)物體的發(fā)射率ε(λ,R,……) 與輻射波長(zhǎng) λ，輻射物體表面粗糙度 R，被測(cè)物體的材料等有關(guān)，因而其測(cè)溫的準(zhǔn)確度受到限制。 本文通過(guò)研究部分受試人員的溫度測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn) ： 手持式紅外側(cè)溫儀所測(cè)得的人體表面溫度與體溫 (腋下溫度 )相比較，其溫差因人體個(gè)體差異而一致性較差。但是非接觸式人體紅外測(cè)溫儀測(cè)量的是表體溫度而非精確體溫，所以有關(guān)人體表面溫度和傳統(tǒng)的用體溫計(jì)測(cè)得的腋下溫度之間的相關(guān)性還正在研究之中，且發(fā)表的相關(guān)文章少之又少。因?yàn)楣饫w可以自由彎曲，使輻射能自由轉(zhuǎn)向，這就解決了物體內(nèi)部溫度的測(cè)量問(wèn)題，可以測(cè)量有障礙物擋住的角落等地方的溫度。 改進(jìn)方案 由于普通紅外測(cè)溫儀只限于測(cè)量物體外部溫度，不方便測(cè)量物體內(nèi)部和存在障礙物時(shí)的溫度，所以可以在其檢測(cè)頭部加一段光導(dǎo)纖維，并在其前端裝一個(gè)小視角的透鏡，這樣被測(cè)物體的輻射能經(jīng)過(guò)透鏡到光導(dǎo)纖維內(nèi)部。 液晶 顯示子程序完成最后的溫度。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 LCD 顯示的代碼。要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)溫就必須得到輸出信號(hào)的峰值，但在實(shí)際電路中，由于探測(cè)器響應(yīng)延時(shí)不盡相同，且電路的延時(shí)也很難準(zhǔn)確計(jì)算，所以要準(zhǔn)確采集到峰值是十分困難的。 保持環(huán)境溫度顯示的同時(shí)，對(duì)覆蓋熱釋電探測(cè)器視場(chǎng)的物體表面的紅外輻射進(jìn)行轉(zhuǎn)換和采樣，并比較各采樣值，直到采樣值為熱釋電探測(cè)器響應(yīng)的峰值電壓 為止。 主程序主要實(shí)現(xiàn)以下功能： 開機(jī)或復(fù)位時(shí)能自動(dòng)初始化設(shè)備，引導(dǎo)程序正確執(zhí)行。執(zhí)行完一次子命令后運(yùn)行中斷信號(hào)，子程序返回。 中斷子程序設(shè)置 INT0 為外部中斷，中斷后對(duì) EEPROM 里的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，然后通過(guò)液晶屏顯示出來(lái)，讀取時(shí)要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)判斷， 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，所以本設(shè)計(jì)用 串行口輸入端來(lái)控制報(bào)警系 統(tǒng)，如果數(shù)據(jù)大于 ℃，則蜂鳴器報(bào)警。同時(shí)計(jì)數(shù)器加 1，繼續(xù)讀取下一組數(shù)據(jù)。然后 A/D 轉(zhuǎn)換器的 CS、RD 同時(shí)為低電平 0 時(shí)讀取轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù) 存入模數(shù)轉(zhuǎn)換器自身的鎖存器里，由輸出端口 D0~D7 輸入到單片機(jī)的 P0 口中。使能 E 端接單 片機(jī)的 口，使能端由高電平到低電平時(shí)開始執(zhí)行命令，把讀數(shù)顯示出來(lái)。 LCD1602 的 RS 寄存器選擇端口接單片機(jī)的 口，通過(guò)軟件程序中對(duì)此端口的設(shè)置來(lái)決定選擇的寄存器。 在 液顯 電路連接上， LCD1602 顯示模塊可以直接和單片機(jī) AT89C51 直接接口， 液晶顯示的 D0~D7 八個(gè)雙向端口接 AT89C51 單片機(jī)的 P0 口的 ~，單片機(jī)的 P0 口可以作為通用的輸入，輸出端口使 用，此時(shí)，若要驅(qū)動(dòng) NMOS或其他拉電流負(fù)載時(shí)，需外接上拉電阻，才能使該位高電平有效，所以中間接10K 的排阻，來(lái)決定顯示器高低點(diǎn)位，是否要顯示。 表 2 1602 的內(nèi)部顯示地址 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 序號(hào) 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 第一行 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 第二行 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼 。 液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中 ： 第 3 腳： VEE 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端 ； 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器； 第 5 腳： RW 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換 電路連接圖如 下圖 ： 12 圖 ADC0804 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 LCD1602 顯示電路 液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容 豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。如果輸出低電平表示此次轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成。 RD：讀信號(hào)輸入，低電平有效，當(dāng) CS、 RD 同時(shí)為低電平時(shí)，可以讀取轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)據(jù)。 WR： 寫信號(hào)輸入，低電平有效。此芯片內(nèi)有輸出鎖存器，當(dāng)與計(jì)算機(jī)連接時(shí)，轉(zhuǎn)換電路的輸出可以直接連接在 CPU數(shù)據(jù)總線上，不用再加接口電路。分辨率 8位，輸入電壓范圍是 0~5V, 增加一些外部電路后，輸入模擬電壓為 177。因?yàn)橹挥玫搅艘粋€(gè) 輸入 信號(hào)，所以為了節(jié)省不必要的累贅， 采 用 ADC0804 把有用的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，最后顯示出來(lái)。 調(diào)試：在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)放大器 1 輸出端的 10KΩ變阻器，使第三個(gè)放大器 的輸出信號(hào)大小發(fā)生改變，當(dāng)最后一個(gè)也就是第三個(gè)信號(hào)放大器的輸出小于5V 時(shí)，可以適應(yīng)下面系列的處理，因此第三個(gè)放大器的兩個(gè)電位器用來(lái)調(diào)節(jié)最后信號(hào)輸出的大小，確保在高溫時(shí)不超過(guò) 5V。通過(guò)第二章的原理可知由信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓再轉(zhuǎn)化成溫度才顯示出來(lái)的，那么這個(gè)過(guò)程將在第三個(gè)放大器中完成。第二個(gè)放大器是一個(gè)低通濾波器，其閉環(huán)增益約為 1，截止頻率為 7 Hz。如圖 所示： 10 圖 放大部分電路 傳感器輸出的信號(hào)經(jīng) 47 μF 電容耦合到第一個(gè)同相放大器，它的閉環(huán)增益為 23～ 24 之 間。如圖 所示 ： 圖 傳感器的內(nèi)部典型連接電路 放大電路的設(shè)計(jì) 由于傳感器探測(cè)到的人體紅外線信號(hào)較弱，當(dāng)轉(zhuǎn)化為電壓后需要通過(guò)放大器放大電壓信號(hào)。他的工作溫度是 20℃ ——+70 ℃ ，特別適合測(cè)量人體的溫度。通過(guò)軟件程序編制可以實(shí)現(xiàn)三位有效數(shù)字的顯示 ( 100 度以下顯示兩位整數(shù)和一位小數(shù)， 100 度以上顯示三位整數(shù) )下圖 是整個(gè) 設(shè)計(jì)的 電 路連接 圖： 9 圖 紅外人體測(cè)溫儀電路 溫度傳感器 本設(shè)計(jì)的探頭使用的是紅外線傳感器，它能接收人體發(fā)射出的紅外線并使之轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。 電路的主要功能是將熱釋電傳感器接收的紅外輻射能量轉(zhuǎn)換為可供 A/D 轉(zhuǎn)換器接受的電信號(hào)。芯片的 CLKIN 端和 CLKR 端配合可以由芯片自身產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖。 圖 總體電路框圖 傳 感 器 放 大 器 大 器 濾 波 器 波 器 ADC0804轉(zhuǎn) 換 器 AT89C51 液 顯 LCD1602 紅外探測(cè)器 檢測(cè)系統(tǒng) 信號(hào)處理單元 顯示單元 報(bào)警 系統(tǒng) 控制器 8 電路 設(shè)計(jì) 本 設(shè)計(jì)采用 89C51 系列單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集存儲(chǔ)和處理。按下開關(guān)即可測(cè)量，每次測(cè)量結(jié)果顯示在顯示器上。如果檢測(cè)完信號(hào)后送達(dá)處理系統(tǒng)處理，所測(cè)的數(shù)據(jù)有誤，則可以通過(guò)控制器（按鈕）來(lái)進(jìn)行重新檢測(cè)，直到顯示正確溫度。 圖 系統(tǒng) 總體結(jié)構(gòu)框圖 由上圖可以看出，紅外探測(cè)儀接收到人體發(fā)出的紅外線后，經(jīng)過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)確定后，再在信號(hào)處理單元對(duì)所測(cè)得的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、再計(jì)算，模數(shù)轉(zhuǎn)換處理傳送到顯示單元顯示出溫度讀數(shù)。 受外界環(huán)境溫度干擾較?。河捎诒驹O(shè)計(jì)中所使用的紅外探測(cè)器是帶補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)溫度 （ ℃ ） 環(huán)境溫度 （ ℃ ） 測(cè)量值 （ V） 系 數(shù) Ka （ V/℃ ） 6 電路的，所以它可以補(bǔ)償外界環(huán)境溫度的高低起伏。而且 使用安全及使用壽命長(zhǎng)。 準(zhǔn)確度高： 人體 紅外測(cè)溫不會(huì)與 普通 測(cè)溫一樣破壞物體本身溫度分布，因此測(cè)量精度高。 測(cè)溫速度快：即響應(yīng)時(shí) 間 快。 因此，不會(huì)干擾 人體 ， 也不會(huì)為人體帶來(lái) 損傷。測(cè)溫儀內(nèi) 部 的 靈敏 探測(cè)元件將采集的能量信息輸送到微處理器中進(jìn)行處理，然后轉(zhuǎn)換成溫度讀數(shù)顯示。這就減少了標(biāo)定系數(shù)的復(fù)雜性 。所以對(duì)此溫度范圍的物體必須進(jìn)行環(huán)境溫度對(duì)標(biāo)定系數(shù)的修正。然后再根據(jù)環(huán)境溫度的不同對(duì)已 5 選出的標(biāo)定系數(shù)進(jìn)行修正，達(dá)到在不同環(huán)境溫度下仍然能夠準(zhǔn)確測(cè)溫的目的。 由下 表 1 可知：首先應(yīng)該對(duì)物體表面溫度分段定標(biāo)，因?yàn)闇y(cè)量范圍較大，所以不同段的標(biāo)定系數(shù)相差很大。根據(jù)表達(dá)式 （ ） 可以得到不同的標(biāo)定公式： （ 1） 簡(jiǎn)單關(guān)系式，即 1 / 440 a a aVT T T K VS? ? ? ? （ ） 式中：314a aK ST?，應(yīng)用此公式所作的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表 1，表中數(shù)據(jù)表明， aK 不僅與 aT 有關(guān)，還與 0T 有關(guān)。 由于在溫度測(cè)量時(shí) 是 在不確定的環(huán)境中進(jìn)行的，所以外界環(huán)境會(huì)對(duì)測(cè)溫造成一定的影響，對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差，所以要對(duì)環(huán)境溫度有一個(gè)修正。 其次 高報(bào)警、低報(bào)警 ─生產(chǎn)過(guò)程中要求控制溫度在某個(gè)范圍里 ， 可 設(shè)置高 ， 低報(bào)警值。 強(qiáng)光背景里目標(biāo)的測(cè)量：若被測(cè)目標(biāo)有較亮背景光（特別是受太陽(yáng)光或 4 強(qiáng)燈直射），則測(cè)量的準(zhǔn)確性將受到影響，因此可用物 體 遮擋直射目標(biāo)的強(qiáng)光以消除背景光干擾。 測(cè)量 溫度時(shí)的環(huán)境因素：測(cè)溫儀所處的環(huán)境條件對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大的影響，應(yīng)予考慮并適當(dāng)解決，否則會(huì)影響測(cè)溫精度。因此，在需要測(cè)量目標(biāo)的真實(shí)溫度時(shí)， 必 須設(shè)置發(fā)射率值。 人體 紅外測(cè)溫儀距離系數(shù) K 的定義為：被測(cè)目標(biāo)的距離 L 與被測(cè)目標(biāo)的直徑 D 之比，即 K=L/D。 紅外輻射測(cè)溫儀的標(biāo)定：紅外測(cè)溫儀必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定才能使它正確地顯示出被測(cè)目標(biāo)的溫度。 信號(hào)處理功能：鑒于離散過(guò)程（如零件生產(chǎn)）和連續(xù)過(guò)程不同，所以要求紅外測(cè)溫儀具有多信號(hào)處理功能（如峰值保持、谷值保持、平均值） 。 確定波長(zhǎng)范圍 ：目標(biāo)材料的發(fā)射率和表面特性決定測(cè)溫儀的光譜相應(yīng)波長(zhǎng)對(duì)于高反射率合金材料，有低的或變化的發(fā)射率。如果測(cè)溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠(yuǎn)離目標(biāo)之處， 而又要測(cè)量小的目標(biāo)，就應(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測(cè)溫儀。對(duì)于雙色測(cè)溫儀，其溫度是由兩個(gè)獨(dú)立的波長(zhǎng)帶內(nèi)輻射能量的比值來(lái)確定的。對(duì)于單色測(cè)溫儀，在進(jìn)行測(cè)溫時(shí)，被測(cè)目標(biāo)面積應(yīng)充滿測(cè)溫儀視場(chǎng)。每種型號(hào)的測(cè)溫儀都有自己特定的測(cè)溫范圍 。 人體 紅外線測(cè)溫儀的性能指標(biāo)及作用 總的來(lái)說(shuō)，測(cè)溫范圍、顯示 分辨率 、精度、工作環(huán)境溫度范圍、重復(fù)性、