非接触式红外测温仪设计毕业设计
基于stm32红外非接触体温仪毕业设计

基于STM32红外非接触体温仪毕业设计一、概述随着全球疫情的爆发,人们对于体温监测的需求日益增加。
在这样的大背景下,红外非接触体温仪成为了一种非常重要的工具。
而在这个毕业设计中,我们将结合STM32芯片,设计一款红外非接触体温仪,并将其加以实践。
二、设计思路1. 红外测温原理在设计红外非接触体温仪前,我们首先需要理解红外测温的原理。
红外测温利用红外线能量与物体表面产生的热量之间的关系,通过检测物体的表面温度来确定物体的温度。
我们将通过研究这些原理,来确定我们的测温方案。
2. STM32芯片的选择在选择芯片时,我们需要考虑到性能、功耗、成本等方面的因素。
经过调研和比较,我们最终选择了STM32作为我们的芯片。
因为它具有性能强劲、低功耗等特点,非常适合用于这样的应用场景。
3. 软件设计在软件设计方面,我们将使用C语言来编写嵌入式程序。
我们需要设计一个用户界面,用于显示测量得到的温度数据,并且需要设计相应的算法,用于对红外信号进行处理,最终得到准确的温度值。
4. 硬件设计在硬件设计方面,我们将搭建红外传感器、显示屏、按钮等硬件模块,并且需要设计相应的电路进行连接。
我们也需要考虑到电源管理、EMI等问题,以确保产品的安全可靠。
三、实施步骤1. 系统框图设计先前设计的理念已经明确,我们需要通过系统框图来具体的描述各个模块之间的关系以及通信方式。
2. 红外传感器选型及连接我们需要选择适合的红外传感器,并且设计相应的电路来进行连接。
在连接的过程中,我们需要注意信号的稳定性、传输速率等问题,以保证数据的准确性。
3. 软件开发从STM32的数据手册以及相应的参考设计中,我们可以获得一些基础的代码框架来开始我们的开发工作。
我们需要编写测温算法、UI设计、以及异常处理等功能。
4. 硬件搭建在硬件搭建阶段,我们需要进行电路的焊接、模块的搭建等工作。
在这个过程中,我们需要注意安全问题,并且需要进行相应的测试。
四、成果展示在毕业设计结束后,我们获得了一款基于STM32的红外非接触体温仪。
非接触式人体温度测量仪设计论文

西电“星火杯”论文人体温度非接触式测量仪院系: 电子工程学院班级: 021012作者:0210116502101109021011690210113502101122西安电子科技大学摘要红外测温技术由于其方便、快速、准确的特点而被广泛应用于医学、航空以及钢铁制造等工业中。
本文介绍了一种使用51单片机作为控制器、基于红外热释电温度传感器TPS434的非接触式电子体温计的实现方法,并在此基础上给出了实现电子体温计的电路原理以及程序流程。
系统工作原理是智能电子体温计是一种典型的智能化仪表,它以单片机作为核心,在软件控制下,与其它硬件电路相结合,实现智能化的体温测量。
系统硬件组成环节主要有:温度传感器、放大电路、A/D转换电路、单片机系统、液晶显示模块和语音芯片。
其软件部分包括:A/D转换、数字滤波、智能功能以及显示等程序。
其工作原理是:体温信号由温度传感器变换为电信号后,进入放大电路进行放大处理以满足A/D转换器的要求,然后在A/D转换程序控制下经A/D 转换器转换成数字信号。
此信号送入单片机系统,利用单片机本身的软件功能进行数字滤波、线性化处理、数据存储、逻辑判断,从而实现相应的智能功能。
并将最后的测量结果送人液晶显示模块,在显示程序控制下进行显示,包括显示温度数据和汉字。
同时语音芯片在程序的控制下进行语音播报。
从而使测温前后的各种操作更趋于智能化和人性化。
关键词: 单片机; 红外体温计; 热电堆; 热敏电阻; TPS434;ABSTRACTThe technique of temperature measurement is widely used in iatrology, aviation,and stell manufacture because of its convenience, fast speed and high accuracy. This paper introduce a method to design an un-touched electronic thermometer which based on MS51 single chip and infared sensor TPS434. Also, it gives the principle of the electronic thermometer and the programe flow figure.System is the principle of intelligent electronic thermometer is a typic intelligent instruments, to SCM as its core, under the control of the software, hardware and other circuits combined, and intelligent temperature measurement. System hardware links are: temperature sensors, amplifier, A / D converter circuit, SCM systems, liquid crystal display modules and voice chips. Some of its software, including: A / D converter, digital filtering, intelligent show, and other functions and procedures. Its working principle is: the temperature signals from temperature sensors to transform electrical signals, into the amplifier to zoom in processing to meet the A / D converter requirements, and then in the A / D converter controlled under the A / D converter into digital Signal. This signals into the SCM system, using their own SCM software for digital filtering, linear processing, data storage, logical judgement, thus realizing the corresponding intelligent functions. And the final survey results to give liquid crystal display modules, are displayed under the program control, including temperature data and display Chinese characters. At the same time voice chip in the process conducted under the control of voice broadcast. So that the temperature before and after various operations tend to be more intelligent and humane. Keywords: Single chip; Infared thermometer; Thermopile; Thermistor; TPS434;目录第一章绪论........................................................................................................... - 6 -1.1 体温计的发展与现状................................................................................. - 6 -1.2 红外测温技术............................................................................................. - 6 -1.2.1 红外测温背景................................................................................... - 7 -1.2.2 红外测温原理................................................................................... - 7 -1.2.3 红外测温传感器分类....................................................................... - 9 -1.2.4 红外测温的优点............................................................................... - 9 -第二章整体方案概述........................................................................................... - 10 -2.1 系统结构框图........................................................................................... - 10 -2.2 核心器件简介........................................................................................... - 10 -2.2.1 电源部分....................................................................................... - 11 -2.2.2 8051单片机..................................................................................... - 12 -2.2.3 红外温度传感器............................................................................. - 12 -2.2.4 高精度运放..................................................................................... - 13 -2.2.5 语音芯片......................................................................................... - 13 -2.3 本章小结................................................................................................... - 14 -第三章系统硬件设计........................................................................................... - 14 -3.1 电源设计................................................................................................... - 14 -3.1.1 稳压芯片介绍................................................................................. - 14 -3.1.2 原理概述......................................................................................... - 15 -3.2 信号调理电路........................................................................................... - 18 -3.2.1 前置放大电路................................................................................. - 18 -3.2.2 次级调理电路................................................................................. - 19 -3.3 图形点阵式LCD显示电路..................................................................... - 20 -3.3.1 图形点阵式LCD-12232概述 ....................................................... - 20 -3.3.2 图形点阵式LCD-12232与MCU接口设计 ................................ - 21 -3.3.3 图形点阵式LCD-12232驱动方法 ............................................... - 21 -3.4 语音播报电路........................................................................................... - 24 -3.4.1 ISD4003与MCU接口设计........................................................... - 24 -3.4.2 ISD4003驱动方法 .......................................................................... - 25 -3.5控制核心电路............................................................................................ - 26 -3.5.1 MCU与外部接口 ........................................................................... - 26 -3.5.2 内部A/D转换器............................................................................ - 26 -3.6 按键功能设计........................................................................................... - 29 -3.6.1 测量播报按键................................................................................. - 29 -3.6.2 复位按键......................................................................................... - 29 -3.6.3 待编程键......................................................................................... - 29 -第四章系统软件设计........................................................................................... - 30 -4.1 软件工作流程........................................................................................... - 30 -4.2 驱动程序设计........................................................................................... - 31 -4.2.1 液晶- 12232驱动程序设计 ......................................................... - 31 -4.2.2 语音- ISD4003驱动程序设计..................................................... - 31 -4.2.3 温度传感器- 18B20驱动程序设计............................................. - 32 -4.3 本章小结................................................................................................... - 32 -第五章问题分析及解决方案............................................................................... - 33 -5.1问题的发现................................................................................................ - 33 -5.2 方案的改进............................................................................................... - 33 -第六章误差处理方法........................................................................................... - 33 -6.1 影响精度的因素....................................................................................... - 33 -6.2 处理方法................................................................................................... - 34 -6.3 本章小结................................................................................................... - 34 -结束语..................................................................................................................... - 34 -致谢......................................................................................................................... - 35 -参考文献................................................................................................................. - 35 -附录一程序代码................................................................................................. - 36 -附录二实物照片................................................................................................. - 52 -第一章绪论1.1 体温计的发展与现状体温计是一种测量人体温度、辅助疾病诊断的常用医疗器具。
毕业设计(论文)基于STC89C51单片机非接触式红外测温仪设计

非接触式红外测温仪设计摘要温度测量技术应用十分广泛,而且在现代设备故障检测领域中也是一项非常重要的技术。
但在某些应用领域中,要求测量温度用的传感器不能与被测物体相接触,这就需要一种非接触的测温方式来满足上述测温需求。
本论文正是应上述实际需求而设计的红外测温仪。
红外测温仪是以黑体辐射定律作为理论基础,是光学理论和微电子学综合发展的产物。
与传统的测温方式相比,具有响应时间短、非接触、不干扰被测温场、使用寿命长、操作方便等一系列优点。
本文介绍了红外测温仪测温的基本原理和实现方法,提出了以STC89C51单片机为其核心控制部件的红外测温系统。
详细介绍了该系统的构成和实现方式,给出了硬件原理图和软件的设计流程图。
该系统主要由光学系统、光电探测器、显示输出等部分组成。
光学系统汇集其视场内目标的红外辐射能量,红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。
STC89C51单片机负责控制启动温度测量、接收测量数据、并按照单片机中的温度值计算算法计算出目标的温度值再通过LED把结果显示出来。
关键词: STC89C51单片机,红外测温,LED显示THE DESIGN OF NON-CONTECT INFRAREDTHERMOMETERABSTRACTThe technology of temperature measurement is used widespread, and it also important in the modern equipment failure examination field. But in some application domains, we needn’t the sensor contact with the measured object which used in temperature measurement, this needs a kind of non-contact temperature measurement to satisfies the demand and the design of this infrared thermometer is also based on the demand.Infrared thermomter, it uses the blackbody radiation laws as the theories foundation, it is the outcome that the optical theories and micro-electronics learn a comprehensive development. Compared to the way of traditional temperature measurement, it has a series of merits, such as short in response time, non-contact, noninterference to temperature field, long useful time and convenient operation, etc.The paper introduces the basic principle of infrared thermometer and the method of realization, puts forward infrared trermometer system with the STC89C51 MCU as the CPU. The paper introduces the composing and the method of that system in detail, and gives the hardware principle diagram and the design flow chart of the software. The system formed by the optical system, photoelectron detector,display and output partially. The optical system collects the infrared radiation energy of the object in its field of view, the infrared energy focusing on the instrument and transforms to the corresponding electrical signal. The STC89C51 MCU is used to start the temperature survey, data receive, count the value of the object temperature based on the arithmetic with in MCU and the result is displayed on LED.KEYWORDS: The STC89C51 MCU, infrared radiation thermometry, the LED display前言 (1)第一章红外测温系统的设计背景及方案介绍 (2)§1.1温度测量技术的概述 (2)§1.2红外测温原理及方法 (3)§1.3 红外测温系统的方案介绍 (5)第二章红外测温系统的硬件设计 (7)§2.1 单片机处理模块 (7)§2.2红外测温模块 (10)§2.4 RS232A转换电路模块 (12)§2.5 电源模块 (13)§2.6 键盘模块 (14)§2.7 LED显示模块 (14)第三章红外测温系统的软件设计 (17)§3.1 主程序模块的设计 (17)§3.2 红外测温程序模块 (18)§3.3键盘扫描程序模块 (20)§3.4 显示程序模块 (22)总结 (23)参考资料 (24)致谢 (24)附录 (24)英文翻译 (26)温度是确定物质状态的重要参数之一,它的测量与控制在国防、军事、科学研究以及工农业生产中占有十分重要的地位。
基于单片机的红外测温仪的设计毕业设计

1摘要为了克服传统温度计测量温度的主要缺点——需要测量者与被测目标近距离接触和测量不方便,在顾及仪器测量高精度前提下,以追求最低成本为原则,研制了非接触式热释电红外测温仪,实现了对物体表面温度快速准确的测量。
本文主要设计了红外测温仪的整体系统构架,根据热释电原理,主要针对人体体温测量进行了具体的设计开发,包括整体方案,总体电路及各单元电路的设计,软件设计,硬件焊接及系统调试,并利用设计出来的红外测温仪在环境温度30℃下对人体温度进行了测量,对人体的温度测量的误差低于±0.1℃,提高了测量精度。
红外测温仪的设计主要为适应人体体温快速无接触测量的需要。
此外还介绍了热释电红外传感器的工作原理以及比较适合人体红外检测的热释电传感器PM611的优点和等效电路,阐述了基于热释电传感器的红外测温仪的工作原理,讨论了该系统的设计与实现方法,简单介绍了测温系统的适用条件。
关键词:温度测量热释电PM611AbstractTo decrease the limitation of traditional method of temperature measuring such as close contact between measurer and the target and inconvenience when measuring, we developed a non-contact type piezoelectric infrared thermometer, realizes fast and accurate surface temperature measurements. This article also designed the overall system architecture infrared thermometer. Then under the piezoelectric principle, aimed at human body temperature measurement for a specific design, development including hardware, peripherals technology, SCM, and the host program . Designed by using the infrared thermometer at ambient temperature 30℃on the human body were measured on the human body temperature measurement error is less a ±0.1℃improve the measurement accuracy. This thermometer mainly applies to no-contact, speedy body-heat measurement. This article mainly introduces operational principles of piezoelectric infrared sensor and the structure of hydroelectrically sensor PM611.It formulates the theory of the thermometer based on hydroelectrically sensor and studies how to design and implement of the system.Finally,it indicates the conditional demand of the system.Keywords: Temperature Measurement Piezoelectrically PM611毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
【系统】非接触式红外遥感体温计的设计

【关键字】系统非接触式红外遥感体温计的设计摘要针对传统水银体温计和电子体温计的种种缺陷和不便,本文设计了一种非接触测量体温计。
该体温计利用GE公司的红外热电堆温度传感器ZTP实现对温度信号的非接触测量。
微弱的电压信号缩小采用低失调、低漂移、高精度的集成仪用运算缩小器AD620。
模数转换用自带ADC的16位单片机MSP149。
本文从硬件技术和软件方法上详细阐述了该仪器的实现手段。
系统具有报警选择和长时间无人操作自动待机的功能,具有智能化的特点。
关键词热电堆温度传感器体温AD620DESIGN OF NON-CONTACT INFRARED REMOTETHERMOMETERABSTRACTThe paper designs of a non-contact measurement thermometer to solve the traditional mercury thermometer and electronic thermometer of deficiencies and inconveniences. The infrared thermopile temperature sensor ZTP produced by GE achieves the untouched measuring of body temperature. The weak electric voltage signal is amplified by the extremely low offset voltage、low drift、high precision of integrated instrument operational amplifier AD620. A/D is realized by 16 bits MCU MSP149, which has ADC function. The paper explains the realization of the instrument from the two aspects-hardware techniques and software methods. The system has functions such as selectable alarm feature and auto-standy if there is no operation for long time, the design has intelligentized feature.KEY WORDS the thermopile temperature sensor body temperature AD620目录附录二........................................................................................................... 错误!未定义书签。
非接触式的红外测温系统设计方案

非接触式的红外测温系统设计方案1 红外测温系统的设计背景随着现代科学技术的发展,传统的接触式测温方式以不能满足现代一些领域的测温需求,对非接触、远距离测温技术的需求越来越大。
本红外测温系统设计的出发点也正是基于此。
1.1 单片机发展历程单片机也被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。
事实上单片机是世界上数量最多的计算机。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
基于STM32的非接触式红外体温检测系统设计
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基于STM32的非接触式红外体温检测系统设计目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、系统设计与实现 (6)2.1 系统总体设计 (7)2.1.1 硬件设计 (8)2.1.2 软件设计 (10)2.2 系统实现与调试 (11)2.2.1 硬件实现与调试 (12)2.2.2 软件实现与调试 (14)三、系统功能测试与分析 (15)3.1 功能测试 (16)3.1.1 红外体温检测功能测试 (18)3.1.2 数据处理与存储功能测试 (19)3.2 性能分析 (19)3.2.1 系统响应时间分析 (21)3.2.2 系统精度分析 (22)四、系统总结与展望 (23)4.1 系统总结 (24)4.2 研究不足与展望 (25)一、内容概括硬件设计:详细阐述系统的硬件组成,包括STM32主控芯片的选择与配置、红外温度传感器件的选择与接口设计、外围电路(如电源电路、信号调理电路等)的设计原则和要求。
软件设计:介绍系统的软件架构,包括STM32的软件编程环境、主程序设计思路、中断服务程序的设计、数据处理与显示方法等。
红外测温原理及实现:介绍红外测温技术的基本原理,包括红外辐射定律、测温公式等,以及如何实现非接触式测温,如温度信号的采集与处理、测温精度的保证等。
系统调试与优化:阐述系统在开发过程中可能遇到的问题及解决方案,如温度测量的准确性、系统稳定性、响应速度等方面的调试与优化方法。
系统性能评估:对设计完成的系统进行性能评估,包括测温范围、测温精度、稳定性、功耗等方面的测试与分析。
实际应用及展望:介绍系统在实际应用场景中的表现,如医疗、工业等领域的体温检测应用,并展望未来的发展方向,如提高测温精度、降低成本、实现多参数检测等。
本设计旨在实现一个高性能、低成本、易于实现的红外体温检测系统,具有一定的市场应用前景。
1.1 研究背景全球气候变化和公共卫生问题日益严重,如流感、新型冠状病毒感染等传染病频繁爆发,严重威胁着人类的生命安全和身体健康。
红外线非接触开关毕业论文设计

红外线非接触开关毕业论文设计郑州科技学院专科毕业设计(论文)题目学生姓名专业班级学号所在系指导老师完成时间红外线非接触开关电路设计2021年3月日红外线非接触开关电路设计郑州科技学院毕业设计(论文)任务书题目红外线非接触开关电路设计专业学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等:一主要内容:了解红外线非接触开关的发展现状及前景,学习相关理论知识,研究相应电路及控制程序,设计出电路、编出程序实现红外线非接触开关的功能,完成毕业论文。
二基本要求:1、通过热释电传感器检测到移动的人体(人体恒温37℃),并发出一个感应信号开关的感应功能。
2、自动测光:用于自动照明控制时白天不工作,只有晚上或光线暗时才工作(出厂默认设置)。
用户可自行调节感光度,可以调节为全天候工作、或只有光线很暗时才工作。
3、自动连续延时:人在感应范围内活动,开关始终接通,静止不动或离开后自动延时关闭。
4、无火花:内部采用无触点的电子开关,无机械触点,寿命更长,无火花,适用于各种场合。
6、延时时间可调:用户可自行调节人离开后延时工作的时间15秒~150秒。
5、低功耗。
三主要参考资料:电路基础、电子手工焊接、单片机原理及应用、自动控制原理及应用、电工技术。
完成期限: 2021年4月指导教师签名:评审小组负责人签名:年月日红外线非接触开关电路设计郑州科技学院毕业设计(论文)开题报告表课题名称指导教师学生姓名红外线非接触开关电路设计赵明冬学号专业课题来源:指导老师设计目的:1.科学是第一生产力,科技使人们的生活更美好。
进入21世纪以来,科学技术不断地飞速发展,电子类技术更是不断地改变着人们的生活。
从常见的手机到翱翔在太空的宇宙卫星,各种电子类产品是现代人们必不可少的工具,渗透在人们的日常生活中。
2.本设计主要通过红外线感应开关的制作,深入浅出地学习其设计,工作原理及其工作环境、效率等,进一步改善市场上红外线开关的缺点,并为以后进一步学习和以后工作学习奠定基础。
红外线测温仪毕业设计
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江苏城市职业学院毕业设计(论文)设计(论文)题目红外线测温仪办学点(系)专业班级学号学生姓名起讫日期地点指导教师毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:目录摘要 (3)一、绪论 (5)1.1 远红外测温仪的研究意义及功能实现 (5)1.2 本设计所做要求 (5)1.3 本设计所作的工作 (5)二、远红外测温原理 (6)2.1 红外辐射的产生 (6)2.2 远红外测温系统的组成图 (6)三、远红外测温仪的硬件电路设计 (7)3.1远红外传感器的设计 (7)3.1.1 远红外探测器的一般组成 (7)3.1.2测温部分模块分析 (8)3.2同相放大器的设计 (9)3.2.1同相放大器的方案设计 (9)3.2.2同相放大器的电路图 (11)3.3 温度补偿部分设计 (12)3.3.1方案设计 (12)3.3.2电路图 (12)3.4模数A/D转换器 (12)3.4.1模数转换器介绍 (12)3.4.2引脚及功能 (13)3.4.3取样与保持 (14)3.4.4量化与编码 (14)四远红外测温仪的软件设计 (15)4.1控制模块的设计 (15)4.1.1单片机的选择 (15)4.1.2 AT89C51单片机简介 (16)4.2 AT89C51的最小应用系统设计 (21)4.3系统总体的流程图 (22)参考文献 (23)摘要【内容摘要】:为了监检恶劣生产条件、特殊环境的温度,以便进行预防性维护,我们进行了红外线测温仪的设计。
非接触式的红外测温系统毕设

摘要红外模组是汇集其视场内目标的红外辐射能量,将红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的数字信号的传感器,它具有非接触测温方式、温度分辨率高、响应速度快、不扰动被测目标温度分布场、测量精度高、稳定性好和使用寿命长等一系列优点,比传统的接触式测温有更多的场合适应性。
本文介绍了一种基于单片机实用温度实时检测和记录系统。
它的设计思路主要是利用红外模组传感器,采集人体发射出的红外线,得到数字信号送入单片机,由MCS-51单片机通过温度补偿来实现温度值的转换并送入LCD1602显示和超温声光报警功能,同时通过无线模块进行中短距离传输到PC机和组态王Kingview进行数据的保存和后台处理等功能。
本设计实现了非接触式的温度测量,并且感应时间在3秒以内,分辨力达到0.01°C,精度在0.5°C以内,实现了无线传输到组态王的控制,并且在组态王上实现了温度的存储、查询、报表显示等多种功能。
关键词:红外测温系统;非接触式;组态王;无线传输AbstractThe Infrared module is to bring together its field of view infrared radiation energy goals will focus infrared energy on a photoelectric detector and digital signal into a corresponding sensor, which has non-contact temperature measurement method, temperature, high resolution, fast response, without disturbing the measured target temperature distrbution field, high accu- racy, good stability and long life and a series of advantages over traditional contact-type temperature adaptability more occasions.This paper introduces a practical temperature based on single chip real-time detection and recording system. Its design concept is the use of the main infrared sensor module to collect the body emits infra-red, get the digital signal into the microcontroller, the MCS-51 microcontroller to achieve temperature compensation by the conversion temperature and over-temperature into the LCD1602 display and sound and light alarm , Through short-range wireless module for transmission to the PC, and Kingview preservation and back-office data processing functions. The Design and Implementation of a non-contact temperature measurement, and induction time of 3 seconds or less, resolution to 0.01 ° C, accuracy 0.5 ° C or less, to achieve the wireless transmission to the configuration control of the king and the king on the configuration Achieved temperature storage, query, report shows and other features.Key Words:Infrared temperature measurement system;non- contact;Kingview;wireless- -transmission目录引言 (1)1 红外测温系统的设计背景 (2)1.1 单片机发展历程 (2)1.2 体温计的发展历程 (3)2 红外测温技术简介 (4)2.1 温度测量技术的概述 (4)2.2 红外测温原理 (4)2.3 红外测温的方法 (5)3 红外测温系统的总体方案选择 (6)3.1 重要模块的方案对比与选择 (6)3.1.1温度传感器的选择 (6)3.1.2无线传输模块选择 (6)3.1.3显示模块的选择 (6)3.2 芯片和组态王介绍 (6)3.2.1主从控制器STC89C51 (7)3.2.2红外模组TN_9 (8)3.2.3无线收发CC1100E (9)3.2.4电平转换芯片MAX232 (11)3.2.5液晶1602 (12)3.2.6稳压芯片LM2576 (14)3.2.7组态王Kingview (14)3.3 系统硬件总体设计方案 (16)3.4 系统软件设计方案 (17)4 红外测温系统的硬件设计 (18)4.1 主从单片机处理模块 (18)4.2 TN-9红外测温模块接口设计 (18)4.3 无线收发CC1100E模块接口设计 (19)4.4 RS232A电平转换模块 (20)4.5 液晶显示和声光报警模块 (21)4.6 键盘模块 (21)4.7 电源设计模块 (22)5 红外测温系统的软件设计 (24)5.1 主程序的设计 (24)5.1.1主控制器的主程序模块 (24)5.1.2从控制器的主程序模块 (25)5.2 TN_9红外测温程序模块 (26)5.3 无线收发CC1100E程序模块 (29)5.3.1无线发送程序 (29)5.3.2无线接收程序 (30)5.4 键盘扫描程序模块 (31)5.5 组态王与单片机通信程序模块 (33)5.6 组态王应用设计 (34)6 系统调试和性能分析 (38)6.1 所用仪器 (38)6.2 焊接与调试过程 (38)6.3 测温系统的误差分析 (38)6.4 系统性能分析 (39)6.5 如何减小误差 (39)7 结论 (40)谢辞 (41)参考文献 (42)附录 (43)引言现在社会,随着生活节奏的变快,父母在忙碌中抽出时间帮助孩子测体温是一件非常麻烦的事,而且由于儿童不稳定,好动,既耗费时间又费精力;老年人活动不便,使用传统的体温计很不方便,而且由于人老眼花,也不能看清体温计汞柱的位置;现在各种流行病比较多,传染性比较强,传统的接触式测温系统有很大的局限性,特别是在高发病的场所诸如学校或者事业单位里……本文所设计的红外体温检测系统就是针对这些问题而设计开发的,该系统是将微机技术、光学聚焦技术、传感器技术、无线传输技术和上位机软件技术等相结合,可以非接触式的测出人体温度,通过LCD1602来显示温度结果,当人体温度高于某一数值时作出声光报警,提醒被测者让其早作准备,同时通过无线传输传到上位机,在上位机上进行数据处理和保存,比如数据显示和报警、数据存储、数据查询、生成曲线报表等多项功能。
_红外人体温度测量系统毕业论文.

陕筋瘗工曙整毕业论文(设计)任务书院(系)机械工程学院_________ 专业班级测控092班__________ 学生姓名石涛___________一、毕业论文(设计)题目_________________ 红外人体温度测量系统的设计_________________________二、毕业论文(设计)工作自2012 年11月19 日起至2013 年6月20日止三、毕业论文(设计)进行地点:_________________ 校内_________________________________________四、毕业论文(设计)的内容要求:1、设计课题简介:人体温度是表征人正常生理活动的重要指标之一,也是临床上诊断疾病需要检测的生理指标之一。
普通的体温计虽然可以准确测量人体温度,但测量时间较长,红外温度测量可以实现非接触、短时间准确测量人体温度,尤其适合在人流密度高、流行病高发区使用。
本次设计要求在熟悉目前红外人体温度测量原理基础之上,完成红外人体温度测量系统方案设计,要求方案能够实现连续测量、数据保存、清零、数据检索、测量前校准、超限报警、系统复位等功能,方案整体简便可行;针对制订出的设计方案,完成硬件电路部分设计(包括数据采集部分、信号调理、数字显示部分设计、元器件选型等),并完成相应的图纸和设计说明书(论文),完成专业外文资料翻译任务。
2、设计内容及要求:1).搜集有关资料,撰写毕业设计开题报告。
2).根据现有条件,在充分了解目前红外温度测量原理的基础上提出合理的系统总体设计方案。
3)•拟定红外人体温度测量系统方案,完成相应的设计计算,绘制方案原理图,硬件接线图,软件设计,硬件搭接、系统联调及标定,要求能够正确实现测量功能。
4)设计说明书:1份。
3、设计说明书格式要求:设计说明书应包括:序言、目录、摘要(中英文)、关键词(中英文)、中图分类号、正文(含设计方案论证、设计及其它说明等)、结束语和参考文献等内容,并按照封页、设计任务书、序言、目录、摘要、关键词、正文、结束语、参考文献和封底的顺序装订。
智能非接触式体温计的毕业设计

Key word:microcontroller,sensor,display,voice,simulate
1随着科学技ຫໍສະໝຸດ 的迅速发展,传统接触式测量体温的方式已不能满足现代一些领域测量体温的需求,对非接触、远距离测量体温技术需求越来越大。本次智能非接触式体温计设计的出发点也正是基于此。
1.1
1
人体体温是鉴别人体健康状况的重要参数,所以体温计在医疗领域中占有十分重要的地位.随着现代科技的发展,新材料、新工艺的运用,各式各样的体温计陆续出现,探测方式在不断改进.现有体温计大致分为三种类型:一种是常见的玻璃水银体温计;一种是电子体温计;还有一种是红外智能非接触式电子体温计。
The paper introduces the basic principle of infrared thermometer and the method of realization, puts forward infrared trermometer system with the AT89S51 MCU as the CPU. The paper introduces the composing and the method of that system in detail,and gives the hardware principle diagram and the design flow chart of the software. The system formed by the optical system, photoelectron detector,display and output partially. The optical system collects the infrared radiation energy of the object in its field of view, the infrared energy focusing on the instrument and transforms to the corresponding electrical signal. The AT89S51 MCU is used to start the temperature survey,data receive, count the value of the object temperature based on the arithmetic with in MCU and the result is displayed on LCD.
非接触式高精度红外测温终端的设计

非接触式高精度红外测温终端的设计引言一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。
物体的红外辐射特性决定了其辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。
因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
红外位于可见光和无线电波之间,红外波长常用微米表示,波长范围为0.7微米~1000微米,实际上,0.7微米~14微米波带用于红外测温。
采用红外测温技术进行电力设备温度监测,可在远离目标的安全处测量物体的表面温度,通过探测电气设备和线路的热缺陷及时发现、处理、预防重大事故的发生。
红外测温技术的这项优点使得红外测温产品成为电气维护的必不可少的工具。
本文正是针对高低压开关柜内母排连接处,开关节点等易发热部位的温度监测需求,设计了一台非接触式高精度红外测温终端,实现对电力开关柜接触节点的非接触式温度监控。
1终端设计要求本终端用于测量电力高低压开关柜内接触节点的非接触式温度测量,其技术及环境要求如下:a)测量范围:-20℃~300℃b)测量精度:1℃或量程的1%c)工作环境:-20℃~60℃d)通讯方式:RS4852原理及电路设计自然界一切温度高于绝对零度的物体,都在不停地向外发出红外线。
物体发出的红外线能量大小及其波长分布同它的表面温度有密切关系,红外测温设备借助光学系统的滤光作用,使目标物体表面的红外辐射进入仪器的只能是预定工作波段。
超过工作波段的其它辐射波长都被限制进入。
红外测温终端利用物体表面温度与发射的红外辐射量有一定的函数关系,通过接收被测目标表面的红外辐射能量来进行温度测量。
终端的测温原理如图1所示。
本终端由红外温度传感器、信号滤波与放大处理电路、A/D转换电路、微处理器电路、串口通信电路等组成,红外温度传感器采集由物体发射的红外能量并将其转换成电压信号,由信号滤波与放大处理电路进行滤波、放大,再由A/D转换电路进行数模转换,后送至微处理器电路进行数据处理,得到物体的温度信息,经串口通信电路传送至上位机软件进行显示、处理等,图1中,从红外温度传感器分别输出目标表面值和环境值进行处理,参考电压电路加入了一路标准参考电压信号,提高测量的精度。
非接触式红外体温计的设计

非接触式红外体温计的设计本文针对传统的测温仪器自身存在的诸多缺点以及在现实生活中所暴露的使用不便,缺少安全性等缺陷,提出了一种非接触式红外测温系统设计方案。
该系统是以STC89C52作为红外测温传感器数据传输和控制核心。
此外,还设计了报警模块、显示电路、功能按键等外围模块。
本系统实现了对实时温度的显示,以及对后者过限时报警,同时还能对温度测量报警的上下限进行调节。
它的最大的创新不仅仅是因为可以测量基本的温度,更在于它可以控制继电器电路使温度在测量范围内。
它的安全性,方便性更有利于普通百姓的使用。
本次红外测温系统的设计简化了电路结构,提高了测温的稳定性及可靠性。
该系统具有反应速度快、传输效率高、测量精度高、可靠性高等优点。
目录摘要............................................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract ..................................................................................... 错误!未定义书签。
引言 (1)第一章系统主要芯片介绍 (2)1.1 STC89C52芯片简介 (2)1.2 红外温度模块简介 (3)1.2.1 TN901红外测温模块 (3)1.2.2 红外测温原理 (4)1.2.3 红外测温模块的工作时序 (4)1.3 LCD1602显示器简介 (4)第二章系统硬件设计 (6)2.1 系统总体结构图 (6)2.2 单片机的主控电路设计 (6)2.3 红外温度传感器模块电路的设计 (7)2.4 LCD1602设计原理图 (8)2.5 按键电路的设计 (8)2.6 系统其它硬件电路 (9)2.6.1 系统的电源电路 (9)2.6.2 系统晶振电路 (9)2.6.3 报警电路的设计 (11)第三章系统软件设计 (12)3.1软件编译KeilC51开发环境 (12)3.2系统软件设计要求及任务 (12)3.3 系统主程序流程图 (12)3.4红外测温流程图 (132)第四章制作与调试 (13)4.1 软件调试 (13)4.2 硬件调试 (13)4.3 系统误差分析及处理 (13)4.4 系统的制作与调试 (13)结论 (18)附录 (21)引言随着经济的发展,社会生活水平的提高,人们对自身身体情况愈来愈重视。
毕业设计--红外测温系统--开题报告

湘潭大学毕业设计论文开题报告题目:红外测温系统的设计姓名:李良川学号:2007550922专业:电子信息工程指导老师:鲁光德一、红外测温仪概述红外测温仪由光学系统,光电探测器,信号放大器及信号处理.显示输出等部分组成。
光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。
红外测温系统对该电信号进行相应处理的并将其显示为被测目标的温度值。
具体包括对该电信号进行放大,检波,滤波,变换,A/D转换传到单片机上进行各种处理,如显示为温度值,语音播报温度值,与标准温度对比,超出标准范围后报警等等。
非接触式红处测温仪与传统的接触式测温仪相比,有以下特点:目前红外测温产品主要有两类:点式红外测温仪和面式红外测温义,面式红外测仪即热像仪。
现在点式红外测温仪性能及其辅助功能不如红外热像仪,主要缺点如下:i. 远距离、小目标难以对准,人为因素影响较大,从而影响测温精度;ii. 测温结果不利于保存分析,限于局部没有全局效果,从而有时不利于发现问题;iii. 不利于远程遥控,自动化、智能化程度较低;由于红外热像仪价格昂,国产产品价格在20~30万左右,进品产品价格更是在70~80万左右,这大大限制了它的推广应用。
而点式红外测温仪价格相比只有一两万左右。
就测温精度来说,点工红外测温仪和红外热像仪相比精度相当,并且很多应用场合精度要求也不是很高,可以采取一定措施弥补其缺点,而又不太大的增加其成本。
红外测温技术因为以上特点,可用于产品质量控制与监测,设备在线故障诊断,安全保护以及节约能源等方面,逐淅被广泛应用于电力、食品加工、冶金、石化、医疗、科研等多种行业中,并发挥了重要作用。
二、红外测温原理红外测温仪接收物体自身发射出的不可见红外辐射能量。
红外辐射是电磁频谱的一部分,电磁频谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等。
红外线位于可见光和无线电波之间的区域,其波长为0.75~1000 μm。
非接触式红外遥感体温计的设计和实现

一一~……一……~………一……一………………~…一…………——研究论著…鬈藏爱溪鬻鬻鬻l蓊鬻霖翳l辫戮灏鞣蓊添骥蓊霭鬻瀚鞣瓣娜墨田衄非接触式红外遥感体温计的设计和实现毛志毅苏东明李开元+王卫东+陈广飞+(北京理工大学电子工程系北京市100081)摘要讨论缸外遥感体温计的基本原理,并论证了用之体温计的可行性。
在此基础上,我们给出了使用红外传感器采实现体温计的电路原理图年口程序流程。
美键词红外体温计;热电堆;热敏电阻;ADc(模数转换器);单片机中囤分类号:TH789文献标识码:A文章编号:1003—8868(2003)09_0016一03DesignandimpIement砒ionoftheinfraredthermOmeterMAOZhi—yI,SUDOng—ming,LJKai—yuan,WANGWei—dong|CHENGuang—ej《Depanmentof曰ectronicEngineenng,Be日in9univers时0fTechnology,Beii|ng100081).Abg打anInthiBp印eLthehsictheory0ftheinfI砒dthenmmeteraIldi协fea8ibiHtvtobe11sed瞄themmmeterarediscussed.TIlen,theschematjccircu礼diagramandpr0舯mf10wtoconstructthethennometerthroug}ltheinfhredsen80rareputforward.Keywordsinf阳弛dthemometeEt11emlopile;themlistocADC;micrncontmIler1引言人体体温是鉴别人体健康状况的重要参数,所以体温讣在医疗领域中占有十分莺要的地位。
现有体温计大概分为j种类型:一种是常见的玻璃水银体温计;一种是电子体温计;另一种是较高档的耳道式红外遥感体温计。
非接触式红外测温仪的毕业设计

毕业设计非接触式红外测温仪的设计摘要利用温度测量技术是很常见的,而且在当前问题的检测设备类仍然是一个非常重要的技术。
但在某些应用中,需要使用测量与被测物体接触式温度传感器,它需要一个非接触式温度测量来满足测量要求,本文是红外测温仪的设计的实际需要。
红外测温仪是利用黑体辐射定律为基础,是光学理论和微电子学综合发展的现象。
与基本的测温方式相比,具有反应时段短、非触碰、不干扰被测温场、使用寿命长、操做简便等一系列优点。
本文阐述了红外测温仪的基本原理和显示方式,指出红外测温系统的中心控制单元以STC89C51单片机。
具体列举了该系统的组成和制作方法,给出了硬件理论图和软件的设计流程图。
该系统基本由光学系统、光电探测器、显示输出等部份构成。
光学系统的红外辐射能量采集物体的红外能量收集在光电探测器转换成相应的电信号的视野。
STC89C51单片机担当节制驱动温度量取、接受量取的数据、并按照单片机中的温度值统计算法算出目的温度值再经过LCD把温度显示出来。
关键词: STC89C51单片机;红外测温;LCD显示屏目录摘要 _____________________________________________________________ I ABSTRACT _______________________________________ 错误!未定义书签。
第1章绪论 _______________________________________________________ 11.1课题背景 ___________________________________________________ 11.2 国内外研究状况 ____________________________________________ 21.2.1国际现状 ______________________________________________ 21.2.2 国内现状 _____________________________________________ 31.3 红外测温的展望 ____________________________________________ 3 第2章设计方案拟定 _______________________________________________ 52.1温度测温技术的概述 _________________________________________ 52.2红外测温原理及方法 _________________________________________ 62.2.1 红外测温原理 _________________________________________ 62.2.2斯蒂芬-玻尔兹曼定律___________________________________ 62.2.3 实际物体温度的计算 ___________________________________ 62.2.4 红外测温的方法 _______________________________________ 72.3 红外测温系统的方案介绍 ____________________________________ 82.3.1 红外测温仪系统的技术指标及主要功能 ___________________ 82.3.2 红外测温仪的硬件系统方案设计 _________________________ 82.3.3红外测温仪的应用软件系统的方案设计 ____________________ 92.4 方案设计 __________________________________________________ 92.5 方案论证 _________________________________________________ 10 第3章系统的硬件设计 ____________________________________________ 123.1 系统整机设计 _____________________________________________ 123.2 单片机处理模块 ___________________________________________ 123.3红外测温模块 ______________________________________________ 133.3.1 红外测温传感器的引脚介绍 ____________________________ 143.3.2 红外测温模块的时序 __________________________________ 143.4 RS232A电平转换模块_______________________________________ 153.5 MAX232C芯片介绍_________________________________________ 163.6 电源模块 _________________________________________________ 163.7 键盘模块 _________________________________________________ 173.8 LCD显示模块______________________________________________ 183.9 音频输出模块 ____________________________________________ 20 第4章系统的软件设计 ____________________________________________ 224.1 主程序流程设计 ___________________________________________ 224.2 红外测温程序模块 _________________________________________ 224.3 键盘扫描程序模块 _________________________________________ 24 第5章安装与调试 ________________________________________________ 265.1 硬件的安装与调试 _________________________________________ 265.2 单片机程序的烧录 _________________________________________ 28 结论 ____________________________________________________________ 30 参考文献 ________________________________________________________ 31 致谢 ____________________________________________________________ 32 附录 1附录2第1章绪论1.1课题背景普通温度测量技术经过相当长时间的发展已近于成熟。
红外线测温仪设计毕业论文

摘要红外线测温仪以其响应速度快、准确、便捷、使用寿命较长等优势,在冶金、电子、石化、食品等行业得到广泛应用,成为企业故障检测,产品质量控制和提高经济效益的重要手段。
本课题是受某公司委托进行研究。
一方面揭示规律,另外建立实验系统。
通过课题研究锻炼科学研究能力,同时培养光、机、电综合能力。
铝的温度测量,注重研究红外测温的原理,红外传感器的特性,在此基础上,制作温度测量仪。
温度测量仪分为信号采集,信号放大,信号处理,信号传输四个部分。
选用OTP-537F2红外探测器为系统的传感器;以STC12C5A60S2为主控芯片; RS232协议传输、显示测量结果;选用ICL7650和CD4051进行程控放大;选用OP07进行信号的放大。
关键词:红外辐射;发射率;中低温测量;信号放大AbstractExternally pressurized gas bearing has been widely used in the field of aviation, semiconductor, weave, and measurement apparatus because of its advantage of high accuracy, little friction, low heat distortion, long life-span, and no pollution. In this thesis, based on the domestic and overseas researching……Keywords: keyword 1, keyword 2, keyword 3, ……, ……, keyword 6英文摘要与中文摘要的内容应一致,在语法、用词上应准确无误。
关键词间用逗号相连。
(内容及关键词用Times New Roman 小4号字)毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
红外测温系统的设计——毕业设计
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红外测温系统的设计摘要到目前位置,我国的温度测量仪器仍然是以水银温度计为主,这种测量仪器存在很多缺点,如精度低,测量时间长,不安全等。
本课题所研究的红外测温系统能实现人体温度的近距离或远距离准确测量。
该设计以STC89C52单片机为核心部件。
利用非接触式温度传感器OTP-538U对温度进行采样。
得到的电信号经过四运算放大器芯片LM324前置放大后送至A/D模块,A/D采用12位高精度的TLC2543芯片,数字信号传送到主控芯片STC89C52,并由微处理器完成数据采集和转换,实现温度的实时测量并实时显示在LCD1602模块上。
本文所研究的非接触传感器单片机测温系统由于对被测物体的红外辐射进行的是非接触无损测量,测量过程中不会扰乱被测部分的温度场,响应快,温度分辨率高,稳定性好和使用寿命长等一系列的优点,比传统的接触式测温有更多的场合适应性。
关键词:STC89C52;非接触传感器;LM324;红外辐射ABSTRACTSo far ,our country’s temperature measuring instrument is still a mercury thermometer mainly. This kind of measuring instrument has many shortcoming,such as low accuracy.measuring time long,unrest congfigruent.The subject of the infrared temperature system can realize the body temperature close distanceor distance measured accurately.The design for the STC89C52 single-chip microcomputer as the core component. Use contact-less temperature preach OTP-538U temperature in sampling.Operational amplifier chip LM324 will sent electrical signals to the A/D module after pre-amplification,A/D and 12 of the high accuracy of TLC2543 chip,digital signals to control STC89C52core,and the microprocessor complete data collection and conversion,realize real-time temperature measurement and real –time display to LCD1602 module.This paper studies the contact signal-chip microcomputer temperature measurement system because of the object to be tested for infrared radiation is the contact nondestructive measurement, the measurement process won’t disrupt the measured part of the temperature field,fast response,temperature high resolution,good stability and long service life and a series of asvantages,than traditional contact temperature measurement have more situations adaptability.KEY WORDS : STC89C52;Non contact sensor;LM324;Infrared radiation目录第1章绪论 (1)研究课题背景 (1)第2章红外测温仪概述 (2)2.1 红外测温仪简介 (2)2.2 红外线测温仪的优点 (2)2.3 红外测温仪工作原理及测温方法 (2)第3章系统硬件设计 (4)3.1 硬件设计概述 (4)3.2 单片机STC89C52模块 (5)3.2.1 MCS-51单片机内部结构 (5)3.2.2 STC89C52RC单片机介绍 (5)3.2.3 STC89C52RC单片机的工作模式 (6)3.2.4 STC89C52RC引脚功能说明 (7)3.2.5 看门狗应用 (10)3.3红外测温模块 (10)3.3.1特性 (10)3.3.2 应用 (10)3.3.3 传感器特性 (11)3.3.4实用连接电路图 (1)3.4 放大电路模块 (2)3.4.1 LM324的引脚排列 (2)3.4.2 参数与描述 (2)3.4.3特点 (3)3.4.4 应用电路 (4)3.5 A/D转换模块 (5)3.5.1 TLC2543的特点 (5)3.5.2 TLC2543的引脚排列及说明 (5)3.5.3 接口时序 (6)3.5.4 应用电路 (8)3.6 电源模块 (8)3.6.1整流桥 (9)3.6.2 应用电路图 (10)3.7 液晶显示模块 (10)3.7.1 管脚功能 (11)3.7.2 特性 (12)3.7.3 应用电路 (13)第4章系统软件设计 (14)4.1 总体设计 (14)4.2 A/D转换单元时序 (15)4.2.1 TLC2543控制字 (15)4.2.2 工作流程 (16)4.3 LM324模块 (19)4.4 红外传感器模块 (20)4.5 LCD1602显示模块 (21)4.5.11602LCD的指令说明及代码解释 (21)4.5.2 液晶显示模块程序流程图 (24)第5章总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)第1章绪论研究课题背景温度是确定物质状态的重要参数之一,它的测量与控制在国防、军事、科学研究以及工农业生产中占有十分重要的地位。
非接触式的红外测温系统设计方案

非接触式的红外测温系统设计方案1 红外测温系统的设计背景随着现代科学技术的发展,传统的接触式测温方式以不能满足现代一些领域的测温需求,对非接触、远距离测温技术的需求越来越大。
本红外测温系统设计的出发点也正是基于此。
1.1 单片机发展历程单片机也被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。
单片机由芯片仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。
事实上单片机是世界上数量最多的计算机。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
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毕业设计(论文)非接触式红外测温仪设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名:日期:摘要温度测量技术应用十分广泛,而且在现代设备故障检测领域中也是一项非常重要的技术。
但在某些应用领域中,要求测量温度用的传感器不能与被测物体相接触,这就需要一种非接触的测温方式来满足上述测温需求。
本论文正是应上述实际需求而设计的红外测温仪。
红外测温仪是以黑体辐射定律作为理论基础,是光学理论和微电子学综合发展的产物。
与传统的测温方式相比,具有响应时间短、非接触、不干扰被测温场、使用寿命长、操作方便等一系列优点。
本文介绍了红外测温仪测温的基本原理和实现方法,提出了以STC89C51单片机为其核心控制部件的红外测温系统。
详细介绍了该系统的构成和实现方式,给出了硬件原理图和软件的设计流程图。
该系统主要由光学系统、光电探测器、显示输出等部分组成。
光学系统汇集其视场内目标的红外辐射能量,红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。
STC89C51单片机负责控制启动温度测量、接收测量数据、并按照单片机中的温度值计算算法计算出目标的温度值再通过LED把结果显示出来。
关键词: STC89C51单片机,红外测温,LED显示THE DESIGN OF NON-CONTECT INFRAREDTHERMOMETERABSTRACTThe technology of temperature measurement is used widespread, and it also important in the modern equipment failure examination field. But in some application domains, we needn’t the sensor contact with the measured object which used in temperature measurement, this needs a kind of non-contact temperature measurement to satisfies the demand and the design of this infrared thermometer is also based on the demand.Infrared thermomter, it uses the blackbody radiation laws as the theories foundation, it is the outcome that the optical theories and micro-electronics learn a comprehensive development. Compared to the way of traditional temperature measurement, it has a series of merits, such as short in response time, non-contact, noninterference to temperature field, long useful time and convenient operation, etc.The paper introduces the basic principle of infrared thermometer and the method of realization, puts forward infrared trermometer system with the STC89C51 MCU as the CPU. The paper introduces the composing and the method of that system in detail, and gives the hardware principle diagram and the design flow chart of the software. The system formed by the optical system, photoelectron detector,display and output partially. The optical system collects the infrared radiation energy of the object in its field of view, the infrared energy focusing on the instrument and transforms to the corresponding electrical signal. The STC89C51 MCU is used to start the temperature survey, data receive, count the value of the object temperature based on the arithmetic with in MCU and the result is displayed on LED.KEYWORDS: The STC89C51 MCU, infrared radiation thermometry, the LED display目录前言 (1)第一章红外测温系统的设计背景及方案介绍 (2)§1.1温度测量技术的概述 (2)§1.2红外测温原理及方法 (3)§1.3 红外测温系统的方案介绍 (4)第二章红外测温系统的硬件设计 (6)§2.1 单片机处理模块 (6)§2.2红外测温模块 (8)§2.4 RS232A转换电路模块 (10)§2.5 电源模块 (11)§2.6 键盘模块 (12)§2.7 LED显示模块 (12)第三章红外测温系统的软件设计 (16)§3.1 主程序模块的设计 (16)§3.2 红外测温程序模块 (17)§3.3键盘扫描程序模块 (19)§3.4 显示程序模块 (21)总结 (21)参考资料 (23)致谢 (23)附录 (23)英文翻译 (25)前言温度是确定物质状态的重要参数之一,它的测量与控制在国防、军事、科学研究以及工农业生产中占有十分重要的地位。
在工业生产中,我们通常通过测量设备表面的温度来监测设备的运行状况,而现代的工业设备往往是在高电压、大电流等危险情况下运行的,传统依靠人工接触式检测的方法既浪费时间、人力,又带有一定的危险性,同时对测温仪所采用的材质也有严格的限制。
因此有必要去应用一种新的方式去检测目标系统的温度,确保设备的平稳运行。
针对现代故障检测非接触技术指标的要求,本文讨论了这种非接触红外辐射温度测量技术,这种技术通过测量物体的红外辐射而达到测量物体温度的目的。
本测温仪是基于STC89C51单片机的红外测温仪,首先它是根据实际需要制定的红外测温的性能指标和功能要求,然后由此具体设计出了硬件电路原理图及其相关软件。
本论文的第一章简要地介绍了现代测温技术的发展背景、红外辐射测温原理以及本测温仪的总体设计方案;第二章系统地介绍了红外测温仪的硬件设计及其各硬件模块的功能与原理图;第三章则概述性的介绍了本红外测温仪的软件设计,以流程图的方式介绍了各个功能的具体实现。
由于时间紧迫,知识面窄等因素,该系统并非非常完善,还有一些方面需要进一步的修改与调试。
这其中的不足之处,请各位老师加以批评指正。
第一章红外测温系统的设计背景及方案介绍随着现代科学技术的发展,传统的接触式测温方式以不能满足现代一些领域的测温需求,对非接触、远距离测温技术的需求越来越大。
本红外测温仪设计的出发点也正是基于此。
在本章中简要介绍了温度测量技术的发展,在此基础上进一步概述了红外测温的原理与方法,并给出了本仪器的设计方案。
§1.1温度测量技术的概述普通温度测量技术经过相当长时间的发展已近于成熟。
目前,随着经济的发展日益需要的是在特殊条件(如高温、强腐蚀、强电磁场条件下或较远距离)下的温度测量技术。
因此,当前研究的重点也在于此。
一、红外温度测量技术非接触式红外测温也叫辐射测温,一般使用热电型或光电探测器作为检测元件。
此温度测量系统比较简单,可以实现大面积的测温,也可以是被测物体上某一点的温度测量;可以是便携式,也可以是固定式,并且使用方便;它的制造工艺简单,成木较低,测温时不接触被测物体,具有响应时间短、不干扰被测温场、使用寿命长、操作方便等一系列优点,但利用红外辐射测量温度,也必然受到物体发射率、测温距离、烟尘和水蒸气等外界因素的影响,其测量误差较大。
在这种温度测量技术中红外温度传感器的选择是非常重要的,而且不仅在点温度测量中要使用红外温度传感器,大面积温度测量也可使用红外温度传感器。
本设计正是采用红外温度传感器这种温度测量技术,它具有温度分辨率高、响应速度快、不扰动被测目标温度分布场、测量精度高和稳定性好等优点;另外红外温度传感器的种类较多,发展非常快,技术比较成熟,这也是本设计采用红外温度传感器设计非接触温度测量仪的主要原因之一。
二、红外温度传感器红外温度传感器按照测量原理可以分为两类:光电红外温度传感器和热电红外温度传感器。
本红外测温仪选用热电红外温度传感器。
热电红外温度传感器是利用红外辐射的热效应,通过温差电效应、热释电效应和热敏电阻等来测量所吸收的红外辐射,间接地测量辐射红外光物体的温度。
本设计根据现代非接触故障检测技术的需求选用了型号为凌阳的TN9温度传感器。
它的测量距离大约为30米,测量回应时间大约为0.5秒。