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srp基于单片机的红外测温仪毕业(论文)设计.doc
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srp基于单片机的红外测温仪毕业(论文)设计.doc
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编 号 :
SRP2012095
石河子大学
大学生研究训练计划项目
项目名称:
基于单片机的红外测温仪设计
学生姓名:
学 院:
信息科学与技术学院
专业年级:
电子信息工程 2010 级
指导教师:
完成日期:
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
本人完全了解安阳工学院关于收集、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:
基于单片机的红外测温仪设计
[摘要] 体温计是人们日常生活中的必备品,但是传统的水银体温计测温时间长,
读数不方便,而且水银有毒。本项目是基于传统体温计的这些缺点,设计的一种
新型的电子红外测温仪,它在测量精度与传统的水银温度计相媲美的情况下,大
大缩短了测温时间,携带方便,对环境几乎无污染。本设计以单片机为核心,应
用红外传感器 TN901 采集温度,并通过 SPI 接口和单片机通信,由 STC89C52RC
单片机来实现温度值的计算、转换和送入数码管显示,同时还加入了超温报警功
能,实现了智能化体温测量,使设计具有实用价值。
[关键词]单片机,红外测温,TN901,SPI
目录
第一章 引言...................................................................1
1.1 项目的研究背景及意义 .................................................1
1.2 国内外发展状况 .......................................................1
1.3 项目研究的主要内容 ...................................................2
第二章 红外测温的工作原理.....................................................2
第三章 系统元器件特征分析.....................................................4
3.1 单片机 ...............................................................4
3.1.1 单片机的结构特点 ................................................4
3.1.2 单片机的引脚配置 ................................................5
3.2 红外传感器 TN901 .....................................................6
3.2.1 红外测温传感器引脚 ..............................................7
3.2.2 红外测温模块的工作时序 ..........................................7
3.2.3 红外测温模块温度值计算 ..........................................8
3.2.4 红外测温传感器的视场 ............................................8
第四章 系统主要设计及思路分析.................................................9
4.1 红外传感器与单片机通信 ...............................................9
4.2 单片机送数据到数码管 ................................................10
4.3 数码管显示方式 ......................................................11
4.4 复位电路 ............................................................12
4.5 晶振电路 ............................................................13
4.6 蜂鸣器电路 ..........................................................13
4.7 电源设计 ............................................................14
第五章 系统测试及误差分析....................................................14
5.1 系统测试 ............................................................14
5.2 误差分析 ............................................................15
5.2.1 环境因素 .......................................................15
5.2.2 目标尺寸 .......................................................15
第六章 总结..................................................................17
参考文献.....................................................................18
致谢.........................................................................19
附录 A 硬件 ..................................................................20
1. 系统整体硬件原理图 ..................................................20
2. 系统整体硬件实物图 ..................................................21
附录 B 软件 ..................................................................22
1. 说明 ................................................................22
2. 流程图 ..............................................................23
3. 代码 ................................................................23
1
第一章 引言
1.1 项目的研究背景及意义
随着中国工农业、国防事业、医学的发展,对温度测量越来越迫切。在某些
场合,温度测量逐步上升为主要矛盾,引起了各方面的关注。例如在医学领域,
为了了解病人的身体状况,需对病人身体各个部分的温度进行测量;在不停机的
情况下对机械设备、电力设备、生产设备等进行温度测量;在不能造成产品污染
或损坏的情况下对生产过程或仓库里的产品进行温度测量。而红外测温响应快、
测量精度高、可靠性高、范围广,为非接触测量,因而不易损坏,打破了传统的测
温模式。它以准确快捷的测量功能、清晰易懂的数字化显示方便人们日常生活使
用。
本设计单片机模块采用的是最常见的 STC89C52RC 单片机,红外探测器采用
的是凌阳公司的 TN901。实现了便携式红外测温仪,具有反应时间短、非接触、
不干扰被测场、读数方便、使用寿命长、操作方便等优点,可广泛应用于医院、
机场、海关、车站等人口密集地区的体温测量。
1.2 国内外发展状况
1989 年,T·Shinozaki 等应用热电堆探测器制成的耳道式红外测温仪,已
成功的应用于体温测量;1991 年以后该产品已遍及欧美。我国在这方面的起步
较晚,2003 年,由于中科院物理研究所王树铎教授研制的“非接触、口腔式红
外电子体温计”才获得专利授权。但不适合在公共场合对大流量人群的快速检测,
且其远距离测温容易受外界环境温度影响。
近几年来中国的红外产品市场发展较快而又平稳,少数国外公司的市场占有
率提高得很快,已经在中国市场上占据相当的优势,这种市场发展趋势,必将对
中国的红外技术和产业的发展起到积极的推动作用,必将激励和加快具有完全中
国自主知识产权的红外技术产品问世,也必将带来更广阔的红外产品应用市场。
因此,红外测温仪的应用也必然越来越广泛,具有广阔的市场前景和经济效益。
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