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基于单片机的非接触式红外测温仪设计.doc

发布:2017-10-13约1.95万字共33页下载文档
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基于单片机的非接触式红外测温仪设计 摘 要: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构成和实现方式,给出了硬件原理图和软件的设计流程图。该系统主要由光学系统、光电探测器、显示输出等部分组成。光学系统汇集其视场内目标的红外辐射能量,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温度测量、接收测量数据、并按照单片机中的温度值算法,计算出目标的温度值再通过LED把结果显示出来。 关键词:STC89C51单片机;红外测温;LED显示; Microcontroller-Based Non-Contact Infrared Thermometer Designed Abstract:This article describes the basic principles and methods of the infrared thermometer temperature, infrared thermometry system to SCM STC89C51 its core control components. Described in detail the composition and implementation of the system, hardware schematics and software design flow. The system consists of the optical system, photoelectric detectors, display output components. The optical system brings together the goals of its field of view infrared radiation energy, infrared energy is focused on a photoelectric detector and into a corresponding electrical signal. The SCM STC89C51 is responsible for controlling the start-up temperature measurements, and receive measurement data and in accordance with the temperature values in the SCM algorithm to calculate the target temperature again results displayed through the LED. Key Words: STC89C51 microcontroller; infrared temperature measurement; LED display 1 前言 温度是确定物质状态的重要参数之一,它的测量与控制在国防、军事、科学研究以及工农业生产中占有十分重要的地位。在工业生产中,我们通常通过测量设备表面的温度来监测设备的运行状况,而现代的工业设备往往是在高电压、大电流等危险情况下运行的,传统依靠人工接触式检测的方法既浪费时间、人力,又带有一定的危险性,同时对测温仪所采用的材质也有严格的限制。因此有必要去应用一种新的方式去检测目标系统的温度,确保设备的平稳运行[1]。 针对现代故障检测非接触技术指标的要求,本文讨论了这种非接触红外辐射温度测量技术,这种技术通过测量物体的红外辐射而达到测量物体温度的目的。本测温仪是基于STC89C51单片机的红外测温仪,首先它是根据实际需要,制定的红外测温的功能要求,然后由此具体设计出了硬件电路原理图及其相关软件。 本论文的第一章简要地介绍了现代测温技术的发展背景;第二章简要地介绍了红外辐射测温原理以及本测温仪的总体设计方案;第三章系统地介绍了红外测温仪的硬件设计机器各硬件的功能与原理图;第四章则概述性的介绍了本红外测温仪的软件设计,以流程图的方式介绍了各个功能的具体实现;第五章介绍了系统的调试步骤,并分析了测温误差及对系统进行抗干扰设计。 由于时间紧迫,知识面窄等因素,该系统并非非常完善,还有一些方面需要进一步的修改与调试。这其中的不足之处,请各位老师加以批评指正。 2 绪 论 红外测温仪是一种将红外技术与微电子技术结合起来的一种新型测温仪器,它通过将被测物表面发射的红外波段辐射能量通过光学系统汇聚到红外探测器件上,使其产生一个电压信号,该信号经过放大、滤波、模/数转换后送到微控制器中进行温度补偿与数据处理,最后将目
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