【正文】 口和專用芯片式等。這種方式的優(yōu)點(diǎn)就是相對于獨(dú)立接口方式可以節(jié)省很多I/O資源；專用鍵盤處理芯片一般功能比較完善，芯片本身能完成對按鍵的編碼、掃描、消抖和重鍵等問題的處理，但成本較高；考慮到本設(shè)計(jì)中需要的按鍵不多，我采用了獨(dú)立式的接法，通過程序處理消抖，完成鍵盤的權(quán)值設(shè)置。其工作原理為： 單片機(jī)通過運(yùn)行程序不斷掃描鍵盤，檢查是否有鍵按下，當(dāng)掃描到有鍵按下時。 電源設(shè)計(jì)模塊可靠的電源方案是整個硬件電路穩(wěn)定可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。這樣做可以減少各模塊之間的相互干擾，減小電源噪聲。由于是無線傳輸，故需要兩塊電源，用于異地供電。 電源電路原理圖 LM2576電路中，電感DW2的選擇要根據(jù)LM2576的輸出電壓、最大輸入電壓、最大負(fù)載電流等參數(shù)選擇，首先，依據(jù)如下公式計(jì)算出電壓．微秒常數(shù)（E．T）：E．T=（Vin Vout）Vout/ Vin1000/f (41)上式中，Vin是LM2576的最大輸入電壓、Vout是LM2576的輸出電壓、LM2576的工作振蕩頻率值（52kHz）。輸入電容C2一般應(yīng)大于或等于100μF，安裝時要求盡量靠近LM2576的輸入引腳，其耐壓值應(yīng)與最大輸入電壓值相匹配。～2倍。，考慮到負(fù)載短路的情況，二極管的額定電流值應(yīng)大于LM2576的最大電流限制。5 紅外測溫系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)本紅外測溫系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，這樣就把一個復(fù)雜的軟件設(shè)計(jì)分成幾個相對簡單的部分分別予以解決。 主程序的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中，由于使用了無線收發(fā)模塊，故需要了兩個單片機(jī)處理器。該程序首先對STC89C51初始化、液晶初始化、無線收發(fā)初始化。 各種初始化掃描鍵盤是否有鍵按下測量目標(biāo)溫度測量環(huán)境溫度數(shù)據(jù)無線傳輸顯示溫度是否達(dá)到上限聲光報(bào)警顯示溫度開始Key1Key2Key3NNY 主控制器的主程序路程圖部分程序如下描述：CpuInit()。halRfWriteRfSettings()。while(1){if(key1())TN_ReadData(0x4c)。else if(key3())halRfSendPacket(Temperature,7)。amp。else if((ReadData[0]==0x66)amp。(ReadData[4]==0x0d))TN_switch()。}主控制器的主程序執(zhí)行步驟說明：（1）CpuInit()函數(shù)為無線收發(fā)模塊的SPI初始化程序；（2）POWER_UP_RESET_CC1100()函數(shù)完成對無線收發(fā)模塊的上電復(fù)位操作；（3）halRfWriteRfSettings()函數(shù)完成對無線模塊內(nèi)部寄存器的配置工作；（4）halSpiWriteBurstReg()函數(shù)完成對無線模塊SPI連續(xù)寫寄存器的配置并對它進(jìn)行校驗(yàn)，以確保數(shù)據(jù)發(fā)送的準(zhǔn)確性；（5）在循環(huán)體里面，通過key1()、key2()、key3()三個鍵盤函數(shù)的不斷查詢，通過不同的權(quán)值決定系統(tǒng)要完成什么功能，或者測溫顯示和報(bào)警，或者進(jìn)行無線發(fā)送數(shù)據(jù)。該程序首先對STC89C51初始化、無線模塊初始化和組態(tài)王通信初始化；當(dāng)無線收發(fā)模塊接收到新的數(shù)據(jù)時，從控制器把數(shù)據(jù)傳到組態(tài)王上處理。POWER_UP_RESET_CC1100()。halSpiWriteBurstReg(CCxxx0_PATABLE, PaTabel, 8)。while(1){if(halRfReceivePacket(RxBuf,amp。Send_Process()。 TN_9紅外測溫程序模塊開始定義數(shù)組存放測溫?cái)?shù)據(jù)開啟測溫讀取數(shù)據(jù)計(jì)算溫度值返回Item為0x4c或0x66且CR為0x0dNY TN_9程序流程圖，,。把五個字節(jié)數(shù)據(jù)都讀完后判斷第一個字節(jié)是否為0x4c或0x66并且第五個字節(jié)為0x0d，若是則計(jì)算溫度值則存入，否則繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)。部分程序如下描述:float Tempf[6]={}。i5。Tempf[i]=(float)Temp/。 }Tempf[5]=Tempf[5]/。return(Temp)。此外，在此紅外測溫系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，溫度值的計(jì)算也是一個非常重要的部分，它關(guān)系到整個產(chǎn)品的設(shè)計(jì)精度，因此把它的溫度數(shù)據(jù)讀取與計(jì)算用單獨(dú)的程序給出，其流程圖如下圖所示。開始接收一位數(shù)據(jù)存放在數(shù)組中，變量加1變量等于7？變量清0，接收下一字節(jié)的數(shù)據(jù)NNYY部分程序如下描述:Bit BitState=0。k7。j5。i8。BitState= TN_Data。ReadData[j]=ReadData[j]|BitState。}讀測溫?cái)?shù)據(jù)程序執(zhí)行步驟說明：（1）BitState是一個位定義，表示TN_9每得到一位數(shù)據(jù)，便先存儲在它里面；（2）在三個嵌入循環(huán)體里，第一個for循環(huán)表示每次發(fā)七幀數(shù)據(jù)，為的是保證數(shù)據(jù)的正確性，第二個for循環(huán)表示每次讀5個字節(jié)的數(shù)據(jù)，剛好為一次測溫的數(shù)據(jù)；（3）第三個for循環(huán)表示，當(dāng)單片機(jī)檢測到測溫信號開始后讀一位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)先存入BitState里，然后再存入字符數(shù)組ReadData中，經(jīng)過移位處理保證數(shù)據(jù)存儲順序的正確性，然后檢測第一位數(shù)據(jù)的傳送完成，如此循環(huán)八次便得到一個字節(jié)的數(shù)據(jù)。開始返回發(fā)送清洗緩沖區(qū)命令寫入地址和配置寫入要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)入發(fā)送模式發(fā)送數(shù)據(jù)等待GDO0置1等待GDO0清0NNYY 無線發(fā)送程序流程圖，無線發(fā)送部分程序如下描述:void halRfSendPacket(uchar *txBuffer, uchar size) {halSpiWriteReg(CCxxx0_TXFIFO, size)。halSpiStrobe(CCxxx0_STX)。while (GDO0)。}無線發(fā)送程序執(zhí)行步驟說明：（1）halSpiWriteReg（）函數(shù)為配置SPI寫寄存器的地址和配置，通過單片機(jī)控制CSN引腳為低電平，等待MISO輸出低電平后，開始寫入地址并配置成為相應(yīng)的模式。（3）halSpiStrobe（）為SPI寫命令函數(shù)，通過寫入STX配置發(fā)送模式后開始發(fā)送數(shù)據(jù)，通過檢測無線發(fā)送模塊的GDO0引腳的高低脈沖來判斷數(shù)據(jù)是否發(fā)送完成，當(dāng)檢測到GDO0引腳先來一個高脈沖，然后等待它再來一個低脈沖后，發(fā)送完成標(biāo)志，至此，一次數(shù)據(jù)的發(fā)送就完成了。while(GDO0)；if((halSpiReadStatus(CCxxx0_RXBYTES) amp。if(packetLength=*length){ halSpiReadBurstReg(CCxxx0_RXFIFO,rxBuffer,packetLength)。halSpiReadBurstReg(CCxxx0_RXFIFO,status,2)。return (status[1] amp。}else halSpiStrobe(CCxxx0_SFRX)。無線接收程序執(zhí)行步驟說明：（1）halSpiStrobe()為SPI寫命令函數(shù)，SRX為無線模塊進(jìn)入接收狀態(tài)標(biāo)志，表示無線模塊進(jìn)入接收區(qū)；（2）等待GDO0引腳變?yōu)榈碗娖剑?dāng)GDO0變?yōu)榈碗娖胶箝_始接收數(shù)據(jù)，halSpiReadStatus（）為判斷該數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)是否為0，若為零，則直接清除接收緩沖區(qū)并結(jié)束接收狀態(tài)；（3）若不為零，halSpiReadBurstReg（）為讀出第一個字節(jié)，此字節(jié)為該幀數(shù)據(jù)長度，如果所要的有效數(shù)據(jù)長度小于等于接收到的數(shù)據(jù)包的長度，通過指針的改變讀出所有接收到的數(shù)據(jù)，并把接收數(shù)據(jù)長度的修改為當(dāng)前數(shù)據(jù)的長度。 鍵盤掃描程序模塊由于系統(tǒng)采用由機(jī)械觸點(diǎn)構(gòu)成的獨(dú)立式按鍵，它存在按鍵開關(guān)的抖動問題，這種抖動的暫態(tài)過程大約經(jīng)過5～10ms的時間，人的肉眼是覺察不到的，但對高速的CPU來說，這個抖動容易影響到單片機(jī)對按鍵的正確判斷。本設(shè)計(jì)采用軟件方法消除抖動，它通過延時來躲過暫態(tài)抖動過程，執(zhí)行一段10ms的延時程序后，再讀取穩(wěn)定的鍵狀態(tài)。這就消除了按鍵按下時前沿的抖動對單片機(jī)正確判斷按鍵造成的影響。if(key_1==0) KEY_delay()。}else return(0)。（2）key_1==0表示當(dāng)?shù)谝粋€鍵按下時，延時一小段時間，即為KEY_delay()，為的是消除抖動，再判斷一次key_1，當(dāng)還是檢測為0時，為了保證避免抖動期，在延時一小段時間，再判斷一次key_1，當(dāng)還檢測到0時，鍵盤函數(shù)返回1，并把返回值送入主函數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。開始清TI是否有新的數(shù)據(jù)清RI數(shù)據(jù)接收查詢RI為1數(shù)據(jù)發(fā)送判斷發(fā)送完畢判斷接收完畢NNNNYYYY 組態(tài)王與單片機(jī)通信流程圖串口部分程序如下描述:void Uart() interrupt 4 using 1 //串口中斷 { if(RI){RI=0。if(last==ENQ amp。(m==MyAddr ||m==39。 || m==39。)){Rbuf[Rptr]=m。}if(last==EOT)RecvOk=1。 組態(tài)王應(yīng)用設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)要求能夠形象直觀的顯示當(dāng)前的溫度，歷史溫度。（2）設(shè)計(jì)思路由于需要檢測當(dāng)前溫度和記錄歷史溫度，決定設(shè)計(jì)四個畫面分別用于顯示當(dāng)前的溫度和歷史溫度。當(dāng)溫度超出規(guī)定的范圍，使用聲光報(bào)警。 （3）具體實(shí)現(xiàn)① 。 實(shí)時趨勢曲線圖表達(dá)式1：\\本站點(diǎn)\df0表達(dá)式2：\\本站點(diǎn)\df1曲線選擇：1號曲線X方向：主分線：3 次分線：2Y方向：主分線：4 次分線：1標(biāo)識X軸：時間軸標(biāo)識Y軸：數(shù)值軸（百分比）數(shù)值軸： 標(biāo)識數(shù)：11 起始值：0 最大值：100時間軸： 標(biāo)識數(shù)：3 格式：xx分xx秒更新頻率：1秒時間長度：20秒② 。具體設(shè)置如下：表達(dá)式1：\\本站點(diǎn)\df0表達(dá)式2：\\本站點(diǎn)\df1曲線選擇：1號曲線X方向：主分線：3 次分線：2Y方向：主分線：3 次分線：2標(biāo)識X軸：時間軸標(biāo)識Y軸：數(shù)值軸（百分比）數(shù)值軸： 標(biāo)識數(shù)：11 起始值：0 最大值：100時間軸： 標(biāo)識數(shù)：3 格式：xx時xx 分時間長度：一小時③ 溫度報(bào)警設(shè)置使用了文字提示、指示燈指示、聲音報(bào)警三種方式。在歷史記錄中設(shè)計(jì)了報(bào)警記錄，可以將報(bào)警的事件、時間、報(bào)警值和恢復(fù)值記錄下來，以便查閱。（5）調(diào)試過程① 實(shí)時溫度檢測部分 開始首先使用了組態(tài)王中的儀表控件顯示接收到單片機(jī)傳送過來的一個常數(shù)100，沒有正確顯示。說明組態(tài)王的儀表控件工作正常并且組態(tài)王和單片機(jī)的通信協(xié)議正確無誤。在畫面的右上角加入了時鐘控件，發(fā)現(xiàn)時鐘顯示和計(jì)算機(jī)同步，工作正常。歷史趨勢曲線控件工作正常。發(fā)現(xiàn)燈光閃爍和文字提示正常，但是沒有報(bào)警聲音。④ 按鈕部分設(shè)置了三個按鈕來完成，畫面的切換和系統(tǒng)的退出。按鈕功能正常，調(diào)試結(jié)束。在溫度超出范圍時能夠及時的進(jìn)行聲光報(bào)警。 焊接與調(diào)試過程雖然Protel 99SE功能強(qiáng)大，人機(jī)界面友好，但在設(shè)計(jì)過程中往往遇到一些問題，在畫原理圖連線時，應(yīng)盡量做到：（1）在元件端點(diǎn)處連線；（2）元器件連線盡量一線連通，少出現(xiàn)直接將其端點(diǎn)對接上的方法來實(shí)現(xiàn)。以下總結(jié)出幾點(diǎn)小經(jīng)驗(yàn)：（1）選用合適的焊錫，應(yīng)選用焊接電子元件用的低熔點(diǎn)焊錫絲。（3）接方法，把焊盤和元件的引腳用細(xì)砂紙打磨干凈，涂上助焊劑。（4）焊接時間不宜過長，否則容易燙壞元件，必要時可用鑷子夾住管腳幫助散熱。調(diào)試系統(tǒng)板方面：（1）電路開始不工作，檢查后發(fā)現(xiàn)有虛焊點(diǎn)，補(bǔ)焊后正常。導(dǎo)致此問題的原因是：由于程序剛開始的時候不太成熟，而且整個電路板應(yīng)該盡量減少跳線。（3）液晶顯示亂碼，檢查是程序出了問題，改正后，顯示依然亂碼。之后顯示正常。（5）在組態(tài)王通信方面，由于通信協(xié)議和地址的不徹底了解，最后從新開始看書解決。測溫范圍越窄,精度就越高,測溫范圍過寬,會降低精度,尤其在低端測溫，影響紅外測溫的因素如下：（1）輻射率，輻射率是描述一個物體相對于黑體輻射能力大小的物理量,紅外測溫系統(tǒng)從物體上接收到的輻射能量大小與該物體的輻射率成正比,不同物質(zhì)的輻射率是不同的。（3）傳感器本身也會對測溫結(jié)果造成影響。 接觸式和非接觸式的溫度比較表接觸式目標(biāo)溫度/176。C非接觸式目標(biāo)溫度/176。C（1）能夠較精確的完成測溫功能，在固定了傳感器與被測人體的距離后，176。C以內(nèi)；（2）能夠完成無線傳輸?shù)墓δ?，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的無線傳輸距離能夠達(dá)到500800米的距離，這樣就可以形成了一個無線局域網(wǎng)，可以在這個范圍內(nèi)任意搭建網(wǎng)絡(luò)，比較適用于醫(yī)院、學(xué)校、工廠這些場所；（3）能夠?qū)崿F(xiàn)組態(tài)王對數(shù)據(jù)的收集，儲存，曲線報(bào)表或者柱形圖的顯示，不同的顯示方式對不同的場合有各自的特點(diǎn)，最重要的是，組態(tài)王能夠通過無線模塊對局域網(wǎng)內(nèi)的各個被測物的實(shí)時觀測功能，這個作用比較適合用于醫(yī)院里隔離病房，既能夠節(jié)省人力，又能第一時間得到病人的體溫?cái)?shù)據(jù)，以便盡快的作出決策。（2）擬合測溫曲線，由于超出一定距離后，距測溫目標(biāo)越遠(yuǎn)，輻射越弱，故需擬合測溫曲線以補(bǔ)償。本設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了任務(wù)書上的要求，℃，比任務(wù)書要求的還要高，176。本課題的主要創(chuàng)新工作是把體溫的測量方式變?yōu)榉墙佑|式，而且是以吸收人體的紅外輻射為依據(jù)的，所以不對人體造成任何的傷害，并且所需測量時間少；通過無線傳輸把體溫值傳到上位機(jī)處理，作為一個模型