《基于单片机实现红外测温仪设计说明.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机实现红外测温仪设计说明.doc（59页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、. 学院本科毕业设计(论文)基于单片机实现红外测温仪设计学生： XXXX 学生_ 3 院（系）： 电气信息工程学院 年级专业： 2010级电子信息工程 指导 伍 刚 教授 二一四年五月53 / 59.摘要温度的测量应用十分广泛。测温方式一般可分为接触式和非接触式。接触式测温优点是简单、可靠、测量精度高，但它必须让它的测温传感器和被测物体接触测量它们之间达到热平衡之后的温度，所以缺点是响应时间长。而且在很多应用领域中要求测量温度的传感器不能与被测物体接触，这就需要一种非接触式的测温方式来满足要求。红外测温是根据被测物体的红外辐射能量来确定物体温度的，不需和被测物体接触且具有不影响被测物体温度场、
2、温度分辨率高、响应速度快、测温围广、稳定性好等特点。本论文正是应上述实际需求而设计的红外测温仪。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实现方式和构成，给出了软件的设计流程图和硬件原理图。该系统主要红外测温传感器、时钟芯片、单片机、液晶显示、电源管理等部分组成。红外测温传感器汇集其视场目标的红外辐射能量并把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接受时钟电路的时钟信号、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和日期时间再通过LCD把结果
3、显示出来。关键词： 单片机，红外测温，设计.ABSTRACTTemperature measurement is widely used. Temperature measurement methods can be divided into contact and non -contact . Contact temperature advantage is simple, reliable, high accuracy, but the temperature sensor and the object it must be allowed to reach a temperature o
4、f -contact measurement after thermal equilibrium between them, so the disadvantage is that the response time is long . And in many fields of application is not required to measure a temperature sensor in contact with the measured object , which requires a non-contact temperature measuring method to
5、meet the requirements. Infrared temperature measurement is to determine the temperature of the object based on the object s infrared radiation energy , and the object without touching the object and has no impact on the temperature field, temperature , high resolution, fast response, wide temperatur
6、e range, stable good characteristics . This paper is designed to be above the actual needs of the infrared thermometer .This paper introduces the basic principle and method of infrared thermometer temperature measurement is proposed to STC89C51 microcontroller core control components for infrared te
7、mperature measurement system . Details of the implementation and composition of the system , given the software and hardware design flow diagram . The system is mainly infrared temperature sensor , clock chip, microcontroller, LCD , composed power management section. Infrared temperature sensor brin
8、gs together its field of infrared radiation energy targets and the infrared energy is focused on the photoelectric detector and converted into a corresponding electrical signal . STC89C51 SCM is responsible for controlling start accepting clock circuit clock signal , temperature measurement, receive
9、 measurement data and calculation algorithm to calculate the target temperature and the date and time according to the microcontroller temperature value then the results are displayed via LCD .Keywords: microcontroller, infrared temperature measurement, design.目录摘要IABSTRACTII目录II1绪论11.1本课题的研究背景和意义11
10、.2本课题的研究现状与发展趋势11.3设计的目的和意义31.4本课题研究的容31.5 本课题设计的任务42方案分析与选择52.1设计方案52.2方案论证63系统的硬件设计73.1单片机模块73.2红外测温模块103.2.1红外测温仪的原理和性能分析103.2.2MLX90614的特性153. 2 .3MLX90614引脚与其功能153.2.4 MLX90614 原理图163.3 DS1302时钟模块163.4电源模块183.5 LCD显示模块184 系统的软件设计224.1 软件的设计架构224.2 主控程序224.3应用模块234.3.1 MLX90614部分软件设计234.3 .2DS13
11、02部分软件设计255系统仿真265.1软件介绍265.1.1 keil介绍265.1.2protues介绍315.1.3 DXP介绍325.2仿真图346、PCB板357系统调试367.1电路的组装367.1硬件调试、367.2软件调试377.3软硬件联合调试37结论38参考文献39附录40附录一 系统程序40致谢53.1绪论1.1本课题的研究背景和意义温度值是工业生产中一个重要的工艺参数，系统的运作过程都或多或少的受到温度的影响。因此，如何实现温度的测量和可靠控制，将关系到系统的运行状况，对工业生产有着十分重要的意义。温度是表征物体冷热程度的物理量，温度信号也也是工业现场常见的物理参数。由
12、于温度是一个非电量的物理信号，因此需要先将温度信号通过传感器转换为电信号才能进行下一步处理。常见的温度传感器根据使用方法的不同，可分为接触式和非接触式两大类。接触式的测温优点是简单、可靠、测量精度高，但是它响应时间长且容易受到环境的影响。有些场合需要非接触式的测温，于是红外测温应运而生。红外测温是根据被测物体的红外辐射的能量来确定物体的温度，不需要与被测物体接触，具有不影响被测物体温度场，温度分辨率高、响应速度快、稳定性好等特点。因此研究红外测温不论是对工业生产，生化医疗和国防科技都有着重大的意义。1.2本课题的研究现状与发展趋势1.2.1国、外研究现状红外测温仪在工业上有着广泛的应用，但是医
13、用红外测温仪要求有点特殊，20世纪80年代才取得技术上的突破，能精确的测量体温。90年代该技术得到发展和完善在美欧占领了巨大的市场。我国在这方面的起步较晚。 2003 年我国爆发了非典，非典传播性极强，危害性极大，而非典最初的表现形势是低烧。为了控制疫情我们急需能不接触人体、快速、精确的测温技术。我国加大了对红外测温的研究终于取得了巨大的成就，医用红外测温仪在我国正式研究出来，在此之前完全不予人体接触、满足医用精度的体温计还没有问世。随着医疗技术的快速发展人们对非接触、快速有效测温技术的需求越来越大传统的接触式人体测温仪已经不能满足现代医用领域的测温需求。红外测温仪具有安全、可靠、非接触、快速
14、、准确、方便、寿命长等方面不可替代的优势已被越来越多的医疗行业认识和接受。红外测温技术在过去很长一段时间都是前沿科学，最近与时年才取得巨大的发展，目前已发展到可以扫描物体的热辐射分布，绘制出其温度分布图像，迅速检测物体与物体之间以与物体本身的隐藏温差，这就是红外热成像技术。该项技术最初应用在军事上，作为热描系统提高搜索和打击命中目标的能力。后渐渐地流入民用领域，用于灾难中的搜救和出入进口搜索违禁品。瑞典在民用红外热成像领域发展的最快最为完善。红外热成像系统分为非冷型红外热成像系统和制冷型红外热成像系统,制冷型红外热成像系统又有一代、 二代、 三代之分。第一代红外热成像系统由光学扫描器机，红外传
15、感器，显示部分和视频信号处理部分组成。第二代红外热成像系统采用更先进的位于光学系统焦平面技术。第二代热成像系统与第一代通用组件相比它的响应速度更快、尺寸更小、质量更轻、可靠性更好、能耗更低、自动化程度更高，视场更大、分辨率更高。第三代红外热成像技术也已日趋成熟红外焦平面凝视式阵列也已日趋成熟，除了32*32和64*64元，凝视式中波和红外阵列以外，512*51元高密度 的CMT阵列也已问世。1995年，中国科学院光学精密机械研究所，所采用的微机械加工的技术 ，已研制成低成本线列32元，128元硅微测热辐射计阵列 的NEm 为 300mk 存储时间为1ms。2000年12月，中科院XX技术物理研
16、究所最新引进的新工艺制成的 钛 酸锶钡铁的电薄膜材料性能通过了国家鉴定达到了国际先进水平， 与美国的TI公司所研制的非制冷探测器采用相同的材料。我们国家在非制冷红外热成像 系统上面的研究工作 主要集中在研究所、公司和个别高等院校，他们主要从事整机系统 方面的开发应用工作， 而红外热成像的核心技术部分即红外焦平面阵列基 本上需要进口。1.2.2本课题的发展趋势温度是最基本的自然属性，无论是生命体征，化学反应、物理变化、甚至宇宙的形成和发展都于温度有关。19世纪初英国物理学家F. W. 赫胥尔发现了红外线，从此开辟了人类应用红外技术的广阔道路。目前红外测温技术已日趋成熟，红外热成像技术也得到了应用
17、和推广用于军事，搜救等很多领域。对温度的研究是21世界最热门的科学研究方向之一，19世纪诞生了宇宙大爆炸学说其中最核心的问题就是对温度的研究，宇宙大爆炸就是更具光谱的红移，推算出宇宙的膨胀进而推出宇宙起源于大爆炸。科学探索永无止境，温度与能量、物质、速度、时间之间的关系都有待于未来去发现去研究。因此对温度的研究，对红外测温的研究还有很长的路要走。1.3设计的目的和意义自2003年非典以来各种流行性传播性强的危险性高的疾病（如禽流感，甲流）肆意侵蚀着人们的身体。而这些类型的疾病基本上都伴有发烧等症状。传统测温需要与被测物体接触且测温速度慢，不适合在人流量多的地方测温，因此设计出非接触式的、响应速
18、度快、测量精度高的红外测温仪对预防流行性疾病的传播有着极其重要的意义。温度是人体生理机能的外在反应是人们健康状况的晴雨表，对于日常护理和病情检测都是非常重要的。有许多疾病都能通过体温的变化来预测，所以体温计在医疗领域中占有十分重要的地位。红外测温仪能为我们提供温度监控防患于未然，人体体温测试仪应用围不仅仅局限于医学，在军事上用于部队训练，必须实施随时监测，体温使训练能够在良好的体征下进行，提高效果；在消防上消防员在扑火的同时也要对自己的体温做到了解，如果体温过高或者心率过快就要与时撤离，以免发生危险。因此，在许多领域都需要这种测试仪对人体体温进行精确测试。此次设计是根据所学的理论知识设计的基于
19、单片机的红外测温仪设计，它主要由红外传感部分，时钟日期部分，信号处理部分，显示部分，电源模块等部分组成。它不仅能测温还能显示日期，时间为我们的日常生活保驾护航。1.4本课题研究的容 随着社会的发展人们的生活节奏越来越快，由此而滋生的健康问题也越来越突出，本课题就是基于这一形势而设计出的多功能红外测温仪。他出了是精准的测量温度外，还能显示日期、时间、星期。 整个设计大体上能分为4个模块，即时钟模块、红外传感模块、信号处理模块、显示模块。多功能红外测温仪设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。根据响应的要求进行硬件设计。红外传感器把温度信息转化为电信号送至单片机处理，同时时钟信号也送至单片机处理，然
20、后单片机把处理的信息送至LCD显示。然后根据相应的硬件设计进行软件设计和编程。1.5 本课题设计的任务 能实时测温并显示，同时能显示日期、时间、星期。1.5.1 本设计实现的技术指标 距离系数：300:5 重复精度：4% 工作波长：8m-14m 响应时间：200ms 显示 日期、时间、星期 温度超过限定 蜂鸣报警1.5.2 本设计的创新点 能实现非接触式的测温并实时显示，同时还能显示日期、时间、星期.2方案分析与选择2.1设计方案单片机案一： 运放显示部分A/D转换热电堆电源模块方案二：LCD显示红外测温模块单片机报警模块时钟模块电源部分2.2方案论证方案一选用普通红外探测温传感器与运放和A/
21、D转换分开的模式，普通红外传感器输出的电压信号很微弱需要经过禁魔的较大倍数的放大，转为05V的电压信号，然后经过A/D转换为数字量送至单片机。并且为了去除干扰，需要加滤波器，电路较复杂其操作困难且误差大。方案二选用集成放大、滤波、A/D转换为一体的红外测温传感器。其操作简单且精度高。故选用方案二整个设计由四部分组成与红外传感部分、时钟部分、信号处理部分、显示部分，其元件非别选取为MLX90614、DS1302、AT89C51、LCD1602。.3系统的硬件设计整个设计由四部分组成与红外传感部分、时钟部分、信号处理部分、显示部分，其元件非别选取为MLX90614、DS1302、AT89C51、L
22、CD1602。3.1单片机模块本设计的核心部分就是单片机部分（选取AT89C51），它通过加载相应的程序处理MLX90614和DS1302送来的信号然后送至LCD1602显示。3.1.1 AT89C51的特点AT89C51是目前最常用的几种单片机之一，是MSC-51系列单片机的一种。它是一种带有4K字节的FLASH存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的电压高、性能低的CMOS 8位的微机处理器，简称单片机。3.1.2 AT89C51的引脚图以与对应的功能VCC：(第40引脚)：接+5V电源。VSS（第20引脚）：
23、接地。 输入输出（I/O）引脚P0P3是4个特殊功能寄存器，用于保存P0P3四个I/O口和外部设备交换信息。由于数据在传输的过程中，CPU需要对接口电路中用于保存输入输出数据的寄存器中的容进行读写操作，所以在单片机中对这些寄存器像对存储单元一样进行编址。通常情况下把接口电路中这些已经编址并能进行读写操作的寄存器称为端口简称口。P0（第3932引脚）P0口是8为双向三态I/O口。其第一功能是作为一般的I/O口用，第二功能是在CPU访问外部存储器时，分为提供低8位地址和8为双向数据，因此P0口也经常携程AD0AD7。如果单片机有扩展的外部数据存储器或程序存储区，则P0口只能用作第二功能。在对EEP
24、ROM编程是，从P0koi输入指令字节：在验证程序是，则输出指令字节（验证时要外接上拉电阻）。P1口（第1第8引脚）P1口是8位准双向I/O口。对于51子系列，P1口只能用作一般的I/O口使用。P2口（第21第28引脚）P2口是8位准双向I/O口具有部上拉电阻，其一般功能是作为一般的I/O口用，其第二功能实在CPU访问外部存储器时，作为高8位地址总线，输出高8位地址与P0口一起组成16为的地址，因此P2口又写成A8A15。和P0口一样，如果单片机有扩展的外部数据存储器或者程序存储区，P2只能用作第二功能。在对EPROM编程和程序验证期间，它接收高8位地址P3口：P3口管脚是8个带部上拉电阻的双
25、向I/O口，其第一功能是作为一般的I/O口用。第二功能是作为中断信号和外部数据存储器的读写控制信号，实际中，P3口的第二功能非常重要，因此自由存在第二功能不用是在用作I/O口。引脚口线第二功能符号第二功能名称10P3.0RXD串行数据接收11P3.1TXD串行数据发送12P3.2INT0外部中断0申请13P3.3INT1外部中断1申请14P3.4T0定时/计数器0的计数输入15P3.5T1定时/计数器1的计数输入16P3.6WR外部数据存储器写选通17P3.7RD外部数据存储器读选通：当持续保持低电平时，访问外部ROM；一定要主要加密方式当注意加密方式1时，将部锁定为为RESET时；与此同时当
26、端保持高电平时，访问部ROM。在FLASH操作和编程期间，此引脚也可以外接12V电源用于编程 (VPP)。RST：为复位输入引脚。当振荡器要复位器件时，一定要注意至少要保持RST脚两高电平两个机器周期时间以上。：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取址期间，每个机器周期两次有效。但是在外部程序主动访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。：一定要注意当程序访问外部存储器时，地址锁存器将允许用于输出电平拿来锁存地址的地位权限和高低电平字节。在FLASH编程操作期间，此引脚用的功能是输入编程脉冲用于编程。XTAL1：外接时钟引脚，片振荡电路的输入端。XTAL2：外接时钟引脚，片振荡电
27、路的输出端。 部结构框图如图10所示。图10 AT89C51的部结构框图(3)AT89C51的基本操作 如图11所示，在X1和X2之间接一只石英振荡晶体构成了单片机的时钟电路，它还有另一种接法，是把外部振荡器的信号直接连接到XTAL1端，XTAL2端悬空不用。AT89C51复位引脚RST/VP通过片一个施密特触发器(抑制噪声作用)与片复位电路相连，施密特触发器的输出在每一个机器周期由复位电路采样一次。当振荡电路工作，并且在RST引脚上加一个至少保持2个机器周期的高电平时，就能使AT89C51完成一次复位。复位不影响RAM的容。复位后，PC指向0000H单元，使单片机从起始地址0000H单元开始
28、重新执行程序。所以，当单片机运行出错或进入死循环时，可按复位键重新启动。3.1.3 最小系统原理图3.2红外测温模块3.2.1红外测温仪的原理和性能分析本章节首先介绍红外测温的基础理论，然后针对其理论依据进行原理剖析，还简单介绍了红外测温仪的性能指标与影响测温的主要因素，最后给出了误差的具体修正方法。一 红外基础理论 在17世纪70年代，人们发现太阳光是由多种颜色的单色光复合而成，同时，伟大的物理学家牛顿使用分光棱镜就把普通的太阳光（白光）分解为了黄、橙、红、绿、蓝青、紫等各色单色光。19世纪初，英国著名物理学家F.W.赫胥尔，他在研究各种单色光热能的时候意外的发现了红外线。他发现红色光带的旁
29、边有一块高温区域：经过多次的测量放在红色光带外的一支温度计所测得的环境温度比室其他温度的批示数值高。经过了反复的试验，他发现这个热量聚集最多的高温区，总是处在光带最边缘处红色光带的外面。于是他便宣布了，太阳发出的所有辐射中除了可见光线外，另外还有一种肉眼所看不见的“热线”，它位于红色光外侧，把它叫做红外线。红外线也是一种电磁波，具有和无线电波与可见光相同的本质，红外线的发现是人类，对自然认识的又一次飞跃，为研究，利用和发展红外技术开辟出了一条全新的广阔道路。红外线它的波长比可见光的波长要长，在0.76100m之间，按照红外线波长的长度可以把红外线分为近，中，远和超远红外线，它的波长比可见光要长
30、比无线点播要短在电磁波的连续频谱中，他的位置处在无线电波和可见光之间的区域。红外线辐射他是自然界存在的最为广泛的电磁波辐射，它是基于，任何物体只要它的温度在绝对零度以上，都会因为自身的原子和分子无规则运动，不停向外部空间辐射红外能量，同一物体它的温度越高分子热运动就越剧烈红外辐射的能量就越大，反之温度越低分子的活跃程度越低红外辐射的能量也就越小。通过红外探头捕获物体发射的红外辐射，然后把就收到的信号转换为电信号在经过处理并显示就能测量物体的温度二 红外线测温仪的理论依据 一切温度高于绝对零度(-273.15)的物体，由于分子的热运动，都在不停地向周围空间辐射包括红外波段在的电磁波。物体的红外辐
31、射能量的大小与其按波长的分布与它的表面温度有这十分密切的关系，其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合辐射定律。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。红外辐射原理辐射定律： （3-1）式中：为辐射出射度数，；为斯蒂芬波尔兹曼常数，；为物体的辐射率；为物体的温度，单位；为物体周围的环境温度，单位。测量出所发射的，就可得出温度。发射率只与被测物体本身有关与材料种类，表面粗糙程度，理化结构，材料厚度等因素有关。所有真实的物体，包括人体各部位的表面，其值都是某个低于1.0的数值。 人体的温度决定了人体辐射的红外线波长在910之间，通过红
32、外测温仪的探头测量汇聚其视场的人体自身红外辐射能量，再通过信号处理和显示便能精确的测量体温。由于这个波段的红外线不容易被空气吸收，因此测温受到环境的干扰比较少测量人体体温的误差就比较小。响应时间短，速度快是红外测温最主要的特点三 红外线测温仪的性能指标总的来说，测温围、显示分辨率、精度、工作环境温度围、重复性、相对湿度、响应时间、电源、响应光谱、尺寸、最大值显示、重量、发射率等都是红外线测温仪的性能指标。1）测温围：测温围是测温仪最重要的一个性能指标。每种型号的测温仪都有自己特定的测温围。 2）目标尺寸：红外探头的视角有限，如果被测目标太大它只能测得物体的局部温度，目标物体太小则易受环境辐射的
33、影响。 3）距离系数（光学分辨率）：距离系数由D：S之比确定， 4）波长围：与确定红外测温的测温围，波长又目标物体本身的材质以与温度有关。 5）响应时间：即从开始测量到显示温度之间的时间差。 6）信号处理功能：鉴于离散过程（如零件生产）和连续过程不同，所以要求红外测温仪具有多信号处理功能（如峰值保持、谷值保持、平均值）。 7）环境条件考虑：测温仪所处的环境条件对测量结果有很大影响，应予考虑并适当解决，否则会影响测温精度甚至引起损坏。 8）红外辐射测温仪的标定：红外测温仪必须经过标定才能使它正确地显示出被测目标的温度。四 影响温度测量的主要因素与修正方法 影响红外人体测温仪的因素有： 1）测温目
34、标大小与测温距离的关系：在不同距离处，可测的目标的有效直径D是不同的，因而在测量小目标时要注意目标距离。人体红外测温仪距离系数K的定义为：被测目标的距离L与被测目标的直径D之比，即K=L/D。 2）选择被测物质发射率：发射率由物体本身的材质，结构有关。不同物体的发射率不同，因此测温是需要加上物体发射率对温度进行修正。 3）测量温度时的环境因素：测温仪所处的环境条件对测量结果有很大的影响，应予考虑并适当解决，否则会影响测温精度。本设计中正是利用了PM611热释电红外线传感器可以补偿温度起伏的作用，实现准确测温。 4）强光背景里目标的测量：若被测目标有较亮背景光（特别是受太阳光或强灯直射），则测量
35、的准确性将受到影响，因此可用物体遮挡直射目标的强光以消除背景光干扰。 5）温度输出功能：首先模拟信号输出05V，15V，010V，0/420毫安，可以加入闭环控制中。其次高报警、低报警生产过程中要求控制温度在某个围里，可设置高，低报警值。高报警：在高报警设置打开的情况下，当温度高于高报警值，相应的LED灯闪烁，蜂鸣器响，并有相应继电器接通或断开。 由于在温度测量时是在不确定的环境中进行的，所以外界环境会对测温造成一定的影响，对测量结果产生误差，所以要对环境温度有一个修正。 由2.1节辐射公式可得出热释电传感器的响应公式为： （3-3）式中：为与热释电响应特性与物体表面发射率有关的常数，为物体表
36、面温度，为环境温度。根据表达式（2.3）可以得到不同的标定公式： （1）简单关系式，即 （3-4） 式中：，应用此公式所作的标定实验结果见表1，表中数据表明， 不仅与有关，还与有关。 （2）多项式，即 （3-5）令 （3-6） 在参考文献7中，取三项，其实验结果表明，要使测温仪满足一定的精度，测温时的环境温度和物体表面温度要在一定的围，如环境温度=30，物体表面温度在180以上时，读数误差较大。 由表2-1可知：首先应该对物体表面温度分段定标，因为测量围较大，所以不同段的标定系数相差很大。实际应用中每隔510就必须标定一个系数，当采样电压峰值落在此区间时就选择该系数。然后再根据环境温度的不同对
37、已选出的标定系数进行修正，达到在不同环境温度下仍然能够准确测温的目的。分析表1可知，当物体表面温度较低时（78以下），环境温度对修正系数的影响较大。所以对此温度围的物体必须进行环境温度对标定系数的修正。而当物体表面温度较高时，则修正系数基本由物体表面温度决定，这样系数就不必再依环境温度进行校正，这就减少了标定系数的复杂性。下图为表1：表2-1 不同环境温度下的标定系数标准温度 （）环境温度（）测量值（V）系 数 Ka（V/） 34.00 26.0 2.613 3.061 26.5 2.605 2.879 27.0 2.588 2.704 78.00 26.0 2.960 17.57 26.5
38、2.948 17.47 27.0 2.925 17.44 120.00 26.0 3.392 27.71 26.5 3.388 27.59 27.0 3.384 27.48五 红外线测温仪的特点 人体红外测温仪是通过接收人体发射的红外线的能量的大小来测量其体温的仪器。测温仪部的灵敏探测元件将采集的能量信息输送到微处理器中进行处理，然后转换成温度读数显示。所以人体红外测温仪具有以下优点： 1）非接触测量：它不需要接触到人体，只需在额头前方5厘米左右测温即可，而且红外探测器只需感应人体辐射的红外线。因此，不会干扰人体，也不会为人体带来损伤。 2）测量围广：因为人体红外测温仪是非接触式测温，所以测温
39、仪并不处在较高或较低的温度场中，而是工作在正常的温度或测温仪允许的条件下进行测量的，所以测量围比较广。 3）测温速度快：不需要和被测物体接触，不需要测温仪和被测物体达到热平衡4）准确度高：受环境以与测温仪本身的影响小。 5）灵敏度高：能分辨出细小的温度差别 6）体积小，方便携带。 7）受外界环境温度干扰较小：由于本设计中所使用的红外探测器是带补偿电路的，所以它可以补偿外界环境温度的高低起伏。 3.2.2MLX90614的特性MLX90614集放大、滤波。A/D转换为一体，可以测量-70一+380，对于测量体温完全可以满足要求。MLX90614系列测温芯片是Melexis公司生产的一种是用方便的
40、高精度红外测温芯片，它具有数字PWM和SMBus协议两种输出方式。热量由芯片热电偶测得。MLX90614在器信号调节芯片中采用了先进的低噪声放大器，一个17位的模数转换器和数字信号处理单元，放大微小的热电偶电压并将其数字化，通过使用芯片EEPROM存储器中的储存的生产厂设定校准参数，并计算物体的温度。数字输出温度是完全线性化并对环境温度进行补偿的。使得它能保持0.01温度精确度，在0一50的物体温度围，标准的MLX90614具有0.5的高绝对精度；在该围以外，精确度为1。调试后可以达到0.2。MLX90614允许-40一+125的超大工作温度围，以与-70一+380的扩展物体温度围。以上两个温
41、度的上下限制为其工作的极限围，如果需要较小的测量温度围，可以通过SMBus总线修改EEPROM里面相应测温上下限控制来改变这个围，从而提高精度。3. 2 .3MLX90614引脚与其功能引脚号SMBUS模式PWM模式引脚名称功能引脚名称功能1SCL串行时钟输入Vz由外部电路置高电平2SDA串行数据输入/输出接口PWM作为PWM波的输出接口3VDD外部电源输入VDD外部电源输入4VSS接地VSS接地2-PWM/SDA 1-SCL/VZ3-VDD 4-VSS3.2.4 MLX90614 原理图3.3 DS1302时钟模块3.3.1 DS1302的主要特性时钟芯片有很多，各有各的特点，本文选用DS1302时钟芯片。下面着重介绍DS1302时钟芯片，它是美国DALLAS公司所研发出来的时钟芯片。它是DS1202的升级产品与DS1202兼容，增加了一个电源引脚（主电源/后备电源双电源引脚），同时它还具有对后备电源进行涓细电流充电的能力。它是一种具有高性能、低功耗、而且带RAM的实时时钟芯片，它不仅能对时间，日期，星期进行计时，还具有闰年补偿功能而且其价格相当便宜，但是其精度