摘要
本设计设计了单片机红外测温系统。本文设计是以MCS-51单片机系统为基础，通过红外温度传感器对温度的模拟信号进行采集，再通过A/D转换器对采集到的模拟信号进行数模转换，把转换得到的数字信号按照顺送入单片机，最后通过单片机的控制处理把采集到的信号送到LED电路当中进行显示。红外测温除了具有传统测温特点外还具有非接触式测量、反应速度快、测量精度高、测量范围广等优点，所以红外测温得到了广泛应用。
关键字：红外温度传感器，A/D转换器，单片机，LED
I
ABSTRACT
The design of the infrared measuring temperature system. This design is 51 single-chip microcomputer system - MCS, through integration based on infrared sensor temperature analog signals are collected, again through the A/D converter for the collected analog signals, analog-to-digital conversion in accordance with the digital signal by converting the single-chip microcontroller, finally through to the process control in the gathering to signal to LED circuit of display. In addition to its traditional infrared measuring temperature measurement temperature characteristics outside also has non-contact measurement and reaction speed, high precision measurement and wide measurement range, so infrared measuring temperature advantages can be widely used.
Key word: Integrated infrared sensor;A/D converter,microcontroller, LED
II
目录
摘要 ......................................................................I ABSTRACT .................................................................II 第1章 前言 ..........................................................- 1 -
1.1红外测温的由来 .................................................- 1 - 1.2 单片机的发展 ..................................................- 1 - 第2章 系统的设计方案 .................................................- 3 -
2.1系统总体方案设计 ...............................................- 3 -
2.1.1系统总体设计框图 .........................................- 3 - 2.2器件调研选型 ...................................................- 3 -
2.2.1 控制器AT89C52简介 .......................................- 3 - 2.2.2 MLX90601EZA-CAA简介 .....................................- 7 - 2.2.3 A/D转换芯片ADC0809简介 .................................- 9 - 2.2.4 LED数码显示器 ..........................................- 11 -
第3章 系统硬件设计 .................................................- 14 -
3.1系统电路原理图 ................................................- 14 - 3.2系统各单元电路设计 ............................................- 14 -
3.2.1 MLX90601-CAA模块接口电路 ..............................- 14 - 3.2.2 放大滤波和稳压电路部分 ..................................- 15 - 3.2.3 A/D转换部分 ...........................................- 15 - 3.2.4温度显示部分 ............................................- 16 - 3.2.5电源部分 ................................................- 17 - 3.2.6 AT89C52单片机主控模块部分 ..............................- 18 -
第4章系统软件设计 ...................................................- 21 -
4.1 主程序总流程设计 .............................................- 21 - 4.2主要模块单元的程序流程设计 ....................................- 22 -
4.2.1初始化流程设计 ..........................................- 22 - 4.2.2 A/D转换程序流程设计 ....................................- 23 - 4.2.3 数据处理流程设计 ........................................- 24 - 4.2.4 LED数码显示流程 ........................................- 25 -
结束语 ...............................................................- 27 - 致谢 .................................................................- 28 - 参考文献 .............................................................- 29 - 附录一（总设计框图和软件流程图） .....................................- 30 - 附录二（总电路图） ...................................................- 31 - 附录三（程序清单） ...................................................- 32 -
第1章 前言
1.1红外测温的由来
红外检测技术就是以红外辐射的原理为基础[1]，运用红外辐射测量分析方法和技术对设备、材料及其他物体进行测量和检验，进而发展成为红外诊断技术，因此红外检测是红外诊断技术的基础。检测与诊断技术就是了解和掌握被测对象在运行过程中的状态，确定其工作是否正常，以便及早发现故障并针对具体情况采取相应对策，具体分为检测和治理、预防三个基本环节，其中，检测是手段，身诊断是目的，检测是诊断的基础和前提，诊断是检测的最终结果。
现代化生产中，发展故障的后果往往非常严重[2]，所以如何及时发现故障并进行及时处理显得尤为重要。人们在总结过去经验教训的基础上，提出在运行中或基本不停机的情况下，掌握其运行状况，判定产生故障的部位和原因，从而尽早发现及时处理，保障生产的持续进行，使得传统的预防检修向预知方向维修发展。红外技术能够以非接触、实时[3]、快速、在线方式获得被测对象的运行状态信息，在生产过程中的产品质量控制，设备在线故障诊断、安全保护以及节约能源的方面发挥着越来越重要的作用，在电力、冶金、石油化工、交通、机械等多工业部门受到广泛的重视，受到了显著的经济效益和社会效益。红外检测技术已不再局限于最初的无损检测范围，红外检测的诊断的应用也越来越广泛，其应用领域之多是其他检测方法锁无法比拟的，这是因为温度是设备及运行过程中非常重要的物理量，而红外检测的对象就是与温度密切相连的红外辐射，红外检测的实质红外测温。
1.2 单片机的发展
近几十年来[4]，单片机在生产过程控制、自动检测、数据采集与处理、科技计算、商
业管理和办公室自动化等方面获得了广泛的应用。单片机具有体积小、重量轻、耗能省、价格低、可靠性高和通用灵活等优点，因此也广泛应用于卫星定向、汽车火花控制、交通自动管理和微波炉等专用控制上。近几年来，单片机的发展更为迅速，它已渗透到诸多学科的领域，以及人们生活的各个方面。
单片机并没有脱离冯?诺依曼原理下的计算机结构框架和工作原则，而是着眼于应用
- 1 -