mlx90614地的应用单片机的课程设计论文.doc

非接触式温度计
摘要
红外测温技术在生产过程，产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以与节约能源等方面发挥了着重要作用。它打破了传统的测温模式，并且具备不影响被测物体温度场、温度分辨率高、回应速度快、测量精度高、测量X围广、不受测温上限的限制、稳定性好和可同时测量环境温度和目标温度的特点，测量距离可达30米左右。
红外测温近年来在医疗、家庭自动化、汽车电子、航空和军事上得到广泛的应用。
本设计的红外测温仪系统是一种方便用户使用的温度测量工具，功能稳定，运行速度快，可以作为一个简易的非接触式体温测量计使用。系统能够实时检测、显示当前环境的温度信息并具备声光报警等功能。
本系统主要是采用MLX90614红外测温传感器和AT89C51单片机来实现的，单片机通过SMbus 方式与MLX90614进展通信，将读出的温度数据进展处理，之后驱动LCD 模块显示测量温度
关键词：红外线温度测量，MLX90614传感器，LCD12864液晶显示，AT89C51单片机
摘要I
II
一、系统方案设计1
二、硬件电路设计2

最小系统电路2
晶振和复位电路2
传感器电路设计4
红外测温传感器介绍4
传感器电路5
液晶显示电路设计5
液晶显示介绍5
三、系统软件设计7
红外测温模块设计7
四、整体电路原理图9
五、程序设计9
一、系统方案设计
本系统采用51单片机为核心，用红外温度传感器MLX90614数据采集，数据经单片机处理后送LCD显示。该设计主要有三大模块组成、红外温度采集模块、单片机最小系统模块、LCD显示模块。：
系统整体框图
二、硬件电路设计


该系统是以AT89C51单片机为核心器件，其模块的工作原理是：加载相应程序的AT89C51单片机把红外测温模块传来的数据LCD液晶显示。单片机需要一定的外接电路才能正常工作即单片机最小系统，，其主要包括AT89C51单片机、复位电路和时钟电路。
单片机最小系统
晶振和复位电路
晶振是给单片机提供工作信号脉冲的，这个脉冲就是单片机的工作速度。晶振电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，单片机本身就如一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格
地工作。通常在引脚XTALl和XTAL2跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器，、C11、C12。可以根据情况选择6MHz、12MHz或24MHz等频率的石英晶体。而单片机工作速度是每秒 ，即此次晶振选择12M，补偿电容通常选择30pF左右的瓷片电容。 所示。
晶振电路
复位的条件：RST引脚的高电平只要能保持足够的时间〔2个机器周期〕，单片机就可以进展复位操作。上电复位要求接通电源后，单片机自动实现复位操作。上电瞬间RST引脚获得高电平，随着电容的充电电流的减小，RST引脚的电位逐渐下降。当需要复位是，按下按键，利用电容放电使RST引脚为高电平，单片机复位。
上电与按键均有效的复位电路不仅在上电时可以自动复位，而且在单片机运行期间，利用按键也可以完成复位操作。 所示。
复位电路
传感器电路设计
MLX90614红外测温传感器介绍
由红外温度传感器、低噪声放大器、A／D转换器、DSP单元、脉宽调制电路与逻辑控制电路构成，热电堆输出的温度信号经过内部高性能、低噪声的运算放大器放大后，送给模数转换器〔ADC〕，ADC输出的17位数字经过可编程FIR和IIR低通滤波器〔〕处理后输出，该输出作为测量结果保存在MLX90614内部RAM存储单元中，可以通过SMBus读取；同时测量结果送到后级数子式脉冲宽度调制电路，将测量结果以PWM的方式输出。
MLX90614内部的结构框图
MLX90614采用4脚罐形封装〔TO239〕，，具体的引脚功能如下：
MLX90614的顶端引脚分布视图
VDD：外部电源输入；
VSS：地，和外壳相连；