关键词不能为空

当前您在: 首页 > 育儿 >

基于51单片机红外测温的设计

作者:陕西保健网
来源:http://www.xapfxb.com/yuer
更新日期:2021-01-22 16:21

左脑思维和右脑思维有什么区别-

2021年1月22日发(作者:江鸿海)



























































前言
















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。
目前,
人们使用最广泛的水银体 温计是根据水银等随温度升降的热胀冷缩
的性质,
通过读取刻度值来判断温度值,
它有 诸多的缺陷:
传统温度计在使用时
要和被测量者接触,
而且往往要等待较长的时间,< br>以让其充分受热,
当测量结束
后还要将水银重新甩入水银泡中,
由于水银泡是由 很薄的玻璃制成的,
极易破碎,
而且其中的水银蒸汽对人体有极强的毒害作用,
因此普 通的温度计有非常严重的
安全隐患。

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,< br>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 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。












































目录


一.概述
.. ................................................1
1.
红外测温概况
.......................... ..............1
1.1
红外测温的基础理论
.... ...........................1
1.2
红外测温 的特点
...................................1
1.3
设计的目的和意义
............................... ..2
二.设计的整体思路和框架
.......................... ........2
2.1
总体设计
............... ..........................2
2.2
系统总体结 构框图
.................................3
三.AT89S52
单片机简介
............................ .........3
四.红外传感器简介
...................... ..................4
五.显示模块简介
.............. ............................5
六.软硬件调试
..... .......................................6
6.1 < br>系统硬件调试
..................................... 6
6.2
系统软件调试
...................... ...............6
七.总结
..................... .............................7

.
参考文献< br>............................................... 8



















一.概述

1.
红外测温概况

1.1
红外测温的基础理论




红外线是电磁 波谱的一个部分,这一波段位于可见光和微波之间,根据普朗
克辐射定理,
凡是绝对温度大于零 度的物体都能辐射电磁能,
物体的辐射强度与
温度表面的辐射能力有关,
辐射的光谱分 布也与物体温度密切相关。
在电磁波谱
中,我们把人眼可直接感知的
0.4~0.75
微米破段称为可见光波段,而把波长从
0.75

1000
微米的电 磁波称为红外波段,
红外波段的短波段与可见光红光相邻,
长波端与微波相接。可见光辐射主要 来自高温辐射源,如太阳,高温燃烧气体,
灼热金属等,而任何低温,室温或加热后的物体都有红外辐射 。

1.

生物波谱

生物波谱,
又叫生物频谱,
是生物自身发出的生物物理信息的光波或频率的
综合称谓,
它构成生物体周围的生物信 息场。
科学研究表明,
生物体
(包括人体)
可产生温度场,
电场和磁 场等,
统称为生物信息场,
可以用物理学中的电磁波谱
频率或波长,温度等物理因子来 表述。

生物波谱的波长覆盖范围在电磁波谱中的紫外线到弱微波之间,
人体的生物< br>波谱则主要在红外线到弱微波区域,
尤其集中在红外线波段范围。
因此它遵循电
磁波的一切特性。

生物波谱的这种物理信息的存在
,
变化是与生物体自身功 能状态密切相关
的,同样可以反应生物体的健康状态。






2.

红外辐射的发射及其规律


先简单介绍一下黑体的红外辐射规律。
所谓的黑体,
简单讲就是在任何情况
下对一切波 长的入射辐射吸收率都等译
1
的物体,也就是说全吸收。显然,
因为自然界中实际存在 的任何物体对不同波长的入射辐射都有一定的反射
(吸收率不等以
1

所以,
黑体知识人们抽象出来的一种理想化的物体模型。
但黑体热辐射的基本规律是红外研 究及应用的基础,它揭示了黑体发射的红
外热辐射随温度及波长的定量关系。

1.2
红外测温的特点

1.
远距离和非接触测量

红外测温不需要与被测物体接触,并可远距离测量,它特别适合于对高速
运动物体,旋转体,带电体和 高温高压下物体的温度测量。

2.
响应速度快

红外测温不像热电 偶,温度计那样,需要与被测量体接触以达到热平衡,
只要接触到目标的红外辐射即可测量,其响应时间 在毫秒甚至微妙数量级。

3.

灵敏度高

因物体温度的 微小变化会引起辐射功率的较大变化,容易被探测器探出,故
红外测温的可测温差很小,几乎达到零点几 摄氏度。

4.

准确度高

红外测温时非接触测量,不破 坏物体本身的温度分布,因而所测温度真实,
准确,误差可达
0
.1
摄氏度以 下。

5.

测温范围广

测温范围可从负几十摄氏度到正几十摄氏度。


1.3
设计的目的和意义





伴随 着人们生活水平的不断提高以及对生活质量要求的提高,
人们对自身的健康状况越
来越关注,< br>而人体的体温、血压、脉搏和呼吸是鉴别人体健康状况的重要参数,对这些生理
指标的监控与测量 则可以更好的体现人体自身的健康状况,
所以他们在医疗领域中占有十分
重要的地位,也为人民 的生活带来极大的方便。

本次设计主要围绕体温这一生理指标展开,以
A
T89S52
单片机为控制核心对温度进行实时
采集,
开发设计红外测温仪的全过程,
根据红外线测温仪的原理,
通过关键器件的选择以及
温度补偿的自动调节来提高红外线 测温仪的精确度,设计了一种非接触式人体体温测试仪,
用于人体体温的快速测量。

全文主要阐述了非接触式人体体温测试仪的硬件设计和软件设计。
硬件方面首先谈到了系统
的 总体设计,然后分别从红外线传感器,运算放大器,
A/D
转换,数据处理,显示部分等功能模块进行了论述并详细介绍了各个芯片的结构和功能,
使系统具有稳定性好,
精度高,< br>测
量安全,使用方便等特点。在软件方面,此设计使用
C
语言来编写程序代码, 具有编译速
度快,运行效率高等特点。

设计的软件部分采用模块化结构,每个模块作 为一个子程序,
根据系统功能划分,
程序由模块组成,所以整个程序的编制、
调试和维 护都比较方便,
结构
清晰,
提高了可靠性和修改性,
并给出了针对各个应用模 块的设计思路和设计框架,
对各部
分程序进行解释说明,从而实现非接触式人体体温的数字显示 。

对非接触式测温仪的设计是以功能性为基础,
以创新性为指导,
以实践 性为依托,
具有大好
的发展前景和广泛的应用场合。
通过本次设计,
希望可以 为今后拓展体温监测应用领域提供
新的思路和方法,在医学、体育、消防、军事训练、等领域得到更广泛 的应用。

最后,文
章对本次设计做出了详细的总结。





二.设计的整体思路和框架


2.1
总体设计





在一个系统的硬件设计 中应选择合适型号的单片机后,
进行系统所需的扩展和配置。

照系统功能要求进行扩 展和配置外围设备。
要设计合适的接口电路,
系统的扩展和配置应遵
循以下原则:
1
)尽可能选择典型电路,并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、

模块化打下良好
的基础。本次设计选取的是
A
T89S52
单片机。

2
)系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求,并留有适当 余地,以
便二次开发。

3
)系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。
4
)可靠性及干扰设计是硬件设计必不可少
的一部分。

5
)单片 机外围电路较多时,应考虑其驱动能力。驱动能力不足时,系统工作不可靠,可通
过增设线驱动器增强驱 动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。

6
)工艺设计必须考虑安装、调试、维护的方便。

由此可设计出人体红外测温仪系统的总体结构框图,如图
3-1
所示。
由图中可以看出,红
外探测仪接收到人体发出的红外线后,
经过温度检测系统采样后,再在信号处理单元对所测
得的信号进行放大、
滤波、
模数转换处理传送到单片机,
经单片机运算后送给显示单元显示
出温度读数。如果经过处理后的数据大于所设置的预警数据, 则蜂鸣器报警。



2.2
系统总体结构框图


三.
AT89S52
单片机简介





为了硬件系统的标准化、模块化、便于二次开发,本次设计选取的单片机

型号是
AT89S52


AT89S52
是一种低功耗 、高性能
CMOS
八位微控制器,具有
8KB
的系统可编程
Flas h
存储
器。使用
Atmel
公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业< br>80C51
产品指令和引脚完全
兼容。
A
T89S52
具有以 下标准功能:
8K
字节
Flash

256
字节
R AM

32

I/O
口线,看门
狗定时器,
2个数据指针,三个
16
位定时器
/
计数器,一个
6
向量
2
级中断结构,全双工串
行口,片内晶振及时钟电路。另外,
AT89S52
可降至
0Hz
静态逻辑操作,支持
2
种软件可
选择节电模 式。空闲模式下,
CPU
停止工作,允许
RAM
、定时器
/
计数器、串口、中断继续
工作。掉电保护方式下,
RAM
内容被保存,振荡器被冻结, 单片机一切工作停止,直到下
一个中断或硬件复位为止。

89S52
的主要特点是:

·与
MCS-51
单片机产品兼容;

·
8k
可反复擦

(>1000

)Flash ROM


·全静态操作:
0Hz

33Hz


·三级加密程序存储器;

左脑思维和右脑思维有什么区别-


左脑思维和右脑思维有什么区别-


左脑思维和右脑思维有什么区别-


左脑思维和右脑思维有什么区别-


左脑思维和右脑思维有什么区别-


左脑思维和右脑思维有什么区别-


左脑思维和右脑思维有什么区别-


左脑思维和右脑思维有什么区别-



本文更新与2021-01-22 16:21,由作者提供,不代表本网站立场,转载请注明出处:http://www.xapfxb.com/yuer/422191.html

基于51单片机红外测温的设计的相关文章