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基于单片机实现红外测温仪设计

一、主题/概述

随着科技的不断发展，红外测温仪在工业、医疗、家庭等领域得到了广泛应用。单片机作为一种高效的微控制器，具有体积小、功耗低、成本低等优点，非常适合用于红外测温仪的设计。本文将基于单片机实现红外测温仪的设计，通过分析红外测温原理、单片机选型、硬件电路设计、软件编程等方面，详细阐述红外测温仪的设计过程。

二、主要内容（分项列出）

1.小红外测温原理

红外测温仪是利用物体表面发射的红外辐射能量来测量其温度的设备。根据斯特藩玻尔兹曼定律，物体表面发射的红外辐射能量与其温度成正比。通过测量物体表面发射的红外辐射能量，可以计算出物体的温度。

2.小单片机选型

在红外测温仪的设计中，单片机作为核心控制单元，需要具备较高的处理速度、丰富的片上资源以及较低的成本。本文选用STC89C52单片机作为红外测温仪的主控芯片，该单片机具有12位ADC、定时器、串口等丰富的片上资源，且价格低廉。

3.小硬件电路设计

红外测温仪的硬件电路主要包括红外传感器、放大电路、A/D转换电路、单片机控制电路、显示电路等。本文详细介绍了红外传感器、放大电路、A/D转换电路的设计。

4.小软件编程

红外测温仪的软件编程主要包括初始化程序、数据采集程序、温度计算程序、显示程序等。本文详细介绍了这些程序的编写过程。

2.编号或项目符号：

（1）红外传感器：选用红外热释电传感器，该传感器具有灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强等特点。

（2）放大电路：采用运算放大器搭建放大电路，将红外传感器输出的微弱信号放大至A/D转换电路所需的输入范围。

（3）A/D转换电路：选用12位ADC，将放大后的模拟信号转换为数字信号。

（4）单片机控制电路：通过编写程序，实现对红外传感器、放大电路、A/D转换电路的控制。

（5）显示电路：采用LCD显示屏，将温度值实时显示。

3.详细解释：

（1）红外传感器：红外热释电传感器是一种将红外辐射能量转换为电信号的传感器。当红外辐射能量照射到传感器表面时，传感器内部会产生电荷，从而输出电信号。该电信号与红外辐射能量成正比，因此可以通过测量电信号的大小来计算温度。

（2）放大电路：放大电路的作用是将红外传感器输出的微弱信号放大至A/D转换电路所需的输入范围。放大电路通常采用运算放大器搭建，通过调整运算放大器的参数，可以实现不同倍数的放大。

（3）A/D转换电路：A/D转换电路的作用是将模拟信号转换为数字信号。本文选用12位ADC，其转换精度较高，可以满足红外测温仪的精度要求。

（4）单片机控制电路：单片机控制电路通过编写程序，实现对红外传感器、放大电路、A/D转换电路的控制。程序主要包括初始化程序、数据采集程序、温度计算程序、显示程序等。

三、摘要或结论

四、问题与反思

①红外测温仪在实际应用中，如何提高测量精度？

②如何降低红外测温仪的成本？

③如何提高红外测温仪的稳定性？

[1]，.红外测温仪原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2018.

[2]，赵六.单片机原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2017.

[3]网络资源：/红外测温仪设计.pdf