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1、普通本科毕业设计 题 目: 基于单片机的红外测温仪的设计与制作院 别 软件与通信工程学院 学生姓名 学 号 专 业 通信工程 届 别 2012 届 指导教师 职 称 教 授 二O一二 年 五 月普通本科生毕业论文（设计）诚信承诺书毕业论文（设计）题 目基于单片机的红外测温仪的设计与制作学生姓名专业通信工程学 号0083053指导老师职 称教 授所在学院软件与通信工程学院诚信承诺本人慎重承诺和声明：我承诺在毕业论文（设计）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，在本人的毕业论文中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改研究数据，如有违规行为发生，我愿承担一切责任，接受学校的处理。学生（签名）
2、：年 月 日江西财经大学普通本科毕业设计摘 要在发生重大的疫情如SARS,需要快速测量人体体温；还恶劣生产条件、特殊环境，需要远距离非接触的测量温度等情况下，传统的温度计达不到要求，因此设计了红外测温仪，达到快速、非接触式测温的目的。本文介绍了红外测温仪的基本原理和实现方法，提出了以AT89S51单片机为其核心控制部件的红外测温系统。该系统主要由光学系统、热释电传感器RE200B、LM324信号放大电路、AD数模转换电路、AT89S51单片机、LCD1062液晶显示部分等部 分组成。光学系统汇集其视场内目标的红外辐射能量，红外能量聚焦在热释电传感器上并转变为相应的电信号。放大电路把电信号放大，
3、然后通过A/D转换电路，把模拟信号转换成数字信号。AT89C51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LCD1062液晶显示电路把结果显示出来。红外测温打破了传统的测温模式，它响应快，测量精度高，可靠性强，范围广，为非接触测量，因而不易损坏，该温度计以其准备快捷的测量功能，和清晰易懂 的数字化显示方便了人们日常生活和工作以及科研领域的使用。【关键词】红外测温仪 热释电传感器 AT89C51 AbstractIts necessary to measure temperature of body fast when a major epi
4、demic outbreak like SARS, and The traditional thermometer is not up to the requirements in the special conditions for example environment of production badly ,measure temperature for a long distance and non-contact .Therefore, we design the infrared thermometer to measure temperature in the special
5、conditions. The paper introduces the principle and implementation method of the infrared temperature detector. The AT89S51 is the control unit of core in the system of the infrared thermometer .The system in this designation is composed of optical systems, RE200B, LM324, A/D conversion circuit, AT89
6、S51 and LCD1062. The system assembles the aims IR radiation energy of field-of-views (FOV) , IR energy assemble in pyroelectric sensor and conversion of IR energy to electrical signal .The maplify circuit has a electrical signal enlarged ,then convert an analog signal into a digital one by using the
7、 A/D conversion circuit .The AT89S51 controls the temperature Measuring system, and receives the data of measurement and use the Calculation Method of the temperature to get the aims temperature . LCD1062 display the temperature.The infrared thermometer is different form the raditional thermometer,
8、.It response past , high precision of measurement , wide range of measurment. I ts for non-contact measurement, so it is not easy to damage .The thermometer with the function of quick measuring and clear digital display is convenient for peoples daily life and work and the scientific research in the
9、 field【Key word】Infrared temperature detector; Pyroelectric sensor; AT89C51目 录1 绪论11.1 研究背景与意义11.2 红外测温技术发展概述21.3 红外测温仪的设计原理41.4 红外测温仪的技术指标及功能51.5 本论文的内容结构安排62 红外测温仪硬件电路方案的设计72.1 总体设计方案72.2 热释电传感器72.3放大滤波电路的设计8 2.3.1运算放大器LM324的介绍82.3.2放大滤波电路的设计92.4模数转换电路的设计102.4.1 ADC0804的介绍102.4.2 模数转换电路的设计112.5单片机
10、控制电路的设计122.5.1 单片机AT89S51的介绍122.5.2 单片机最小系统的设计162.6 LCD1062显示电路的设计162.6.1 LCD1062的介绍162.6.2 显示电路的设计173 红外测温仪软件方案的设计194 调试224.1 硬件系统的调试224.2 软件系统的调试225 总结与展望23参考文献24致 谢25附 录26I江西财经大学普通本科毕业设计1 绪论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，而体温是人体生命活动的基本特征，也是观察人体机能是否正常的重要标志之一。工业生产中，我们通常通过测量设备表面
11、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。针对现代故障检测非接触技术指标的要求，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。红外测温为测量 人体温度提供了快速，非接触测量手段，可广泛，有效的用于密集人群的体温测量。而且可以以数字的方式显示出测量结果，使测量过程变得直观，而且耗时短，往往在几秒钟之内就能测得结果，而且寿命长，是较为理想的测温仪器。红外测温的设计，其内容包含了电子技术，检测技术，单片机等多方面的
12、内容，红外测温技术是一门很实用和前沿的技术，做此课题，有利于理论联系实际，更好的掌握这一方面的知识体系，是对学习内容的升华，特别是对单片机控制技术知识的深入理解，对于自身综合素质与工程能力的培养也有重要意义。1.1 研究背景及意义普通温度测量技术经过相当长时间的发展已近于成熟，但面临了诸多无法跨越的问题。例如，在发生重大疫情的情况下，在火车站、汽车站、机场等人流聚 集地需要紧急测量人体体温，而传统的温度计费时长、效率低，无法达到快速测量人体体温的要求；还有，在钢铁、电力等高温、高危环境而又必须时刻监测设备的温度的情况下，传统温度计也不能达到要求。在这种背景下，设计了一种非接触、远距离、快速测温
13、的技术就孕育而生了。红外测温为测量人体温度提供了快速，非接触测量手段，可广泛，有效的于密集人群的体温测量。而且可以以数字的方式显示出测量结果，使测量过程 变 得直观，而且耗时短，往往在几秒钟之内就能测得结果红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。可以对正在运行的设备进行非 接触检测，拍摄其温度场的分布、测量任何部位的温度值，据此对各种外 部及内部故障进行诊断，具有实时、遥测、直观和定量测温等优点，用来检测发电厂、变电所和输电线路的运转设备和带电设备非常方便、有效。用红外测温仪，你可连续诊断电子连接问题和查找连接处的热点，以检
14、测设备的功能状态，还可检验电池组件和功率配电盘接线端子，开关齿轮或保险丝连接，防止能源消耗1.2 红外测温技术概述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
15、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。1.3红外测温仪的设计原理1.3.1 红外线红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由英国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒介。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.751000m。红外线可分为三部分，
