51单片机+TN901非接触式红外测温设计论文与源码PCB等资料

1、摘要

        温度测量技术应用十分广泛，而且在现代设备故障检测领域中也是一项非常重要的技术。但在某些应用领域中，要求测量温度用的传感器不能与被测物体相接触，这就需要一种非接触的测温方式来满足上述测温需求。本论文正是应上述实际需求而设计的红外测温仪。
本设计将对硬件选择以及结构进行设计，并且采用新型的可编程温度传感器TN901，它的优点是能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，性能稳定，并且不需复杂的信号调理电路和A/D转换电路。不需要使传感器TN901与人体接触，进行温度感应后，TN901就可以感应温度并且直接送入AT89S51单片机中，经过单片机的信号处理并将其送出，通过LCD1602显示屏进行显示。这样的好处是可以快速并精准的测量出人体体温，与传统的水银体温计相比，它的优点是测量精准度高、测量时间短、并且方便读数。

2、系统原理及方案

        本设计将对硬件选择以及结构进行设计，并且采用新型的可编程温度传感器TN901，它的优点是能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，性能稳定，并且不需复杂的信号调理电路和A/D转换电路。不需要使传感器TN901与人体接触，进行温度感应后，TN901就可以感应温度并且直接送入AT89S51单片机中，经过单片机的信号处理并将其送出，通过LCD1602进行显示。这样的好处是可以快速并精准的测量出人体体温，与传统的水银体温计相比，它的优点是测量精准度高、测量时间短、并且方便读数。

2.1 红外测温系统的方案介绍

        本设计将对硬件选择以及结构进行设计，并且采用新型的可编程温度传感器TN901，它的优点是能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，性能稳定，并且不需复杂的信号调理电路和A/D转换电路。不需要使传感器TN901与人体接触，进行温度感应后，TN901就可以感应温度并且直接送入AT89S51单片机中，经过单片机的信号处理并将其送出，通过LCD1602数码管进行显示。这样的好处是可以快速并精准的测量出人体体温，与传统的水银体温计相比，它的优点是测量精准度高、测量时间短、并且方便读数。

        非接触式电子体温计主要由TN901非接触式温度传感器控制，测量采集被测目标温度，将温度信号转变成电信号传送给单片机，由程序处理之后转变成文字信号在1602液晶显示屏上显示被测目标具体温度数字。非接触式电子体温计由两大部分构成，第一部分TN901非接触式温度传感器；第二部分主体控制电路板，电路板由51单片机、1602液晶显示屏、10K排阻、4.7K滑动变阻器、晶振、蜂鸣器、复位电路等构成。主要实现TN901温度传感器测量目标温度，经过程序处理之后在1602液晶显示屏上显示目标温度的具体数字。设置程序最大测量温度和最小测量温度，目标温度超出此范围蜂鸣器发出警报。通过按键复位测量完成后还原读数。4.7K滑动变阻器调节1602液晶显示屏亮度等。

3 红外测温系统的硬件设计

        本红外测温仪采用模块化的设计思想，它的硬件结构由STC89C51单片机模块，红外测温模块，电源模块，键盘模块和LCD显示模块组成。

        STC89C51单片机是本系统的控制中心，它负责控制启动温度测量、接收测量数据、计算温度值、并根据取得的键值控制显示过程；红外测温模块负责温度数据的采集、测量，并将采集到的数据通过数据端口传送给STC89C51单片机； LCD显示模块把测量的温度值直观地显示给观测者；电源模块负责本红外测温仪电源的供应。

3.1 单片机处理模块

该红外测温仪是以STC89C51单片机为核心器件，此单片机模块的工作原理是：加载相应程序的STC89C51单片机把红外测温模块传来的数据加以处理，送LCD显示屏显示。

 

STC89C51各引脚的功能描述如下：

（1）电源和晶振：VCC——运行和程序校验时加的电压；

VSS——接地；

XTAL1——输入到振荡器的反向放大器；

XTAL2——反向放大器输出，输入到内部时钟发生器。

（2）RST：单片机的上电复位或掉电保护端；

（3）ALE: 地址锁存有效信号输出端；

3.2 红外测温模块

它的测量距离大约为30米，测量回应时间大约为0.5秒。而且它具备SPI接口，可以很方便地与单片机（MCU）传输数据。

红外测温传感器的引脚介绍:

         红外测温传感器引脚图如图2-4，其中V为电源引脚VCC，VCC一般为3V到5V之间的电压，一般取3.3V；D为数据接收引脚，没有数据接收时D为高电平；C为2KHz Clock输出引脚；G为接地引脚；A为测温启动信号引脚，低电平有效。            

3、程序

#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int
//头函数
#include <reg52.h>
//全局变量定义
float Temp;
float HJTemp,MBTemp;//TN9温度传感器头函数
#include <TN9.h>
//LCD头函数
#include <LCD.h>
//按键
sbit K =P1^0;
sbit LR=P1^7;
sbit LG=P1^1;void delay1(uint x)
{
uint  a,b;
for(a=0;a<20;a++){ for(b=x;b>0;b--);}
}void delay(uint x)
{
uint  a,b;
for(a=0;a<20;a++){ for(b=x;b>0;b--);}
}
//主函数
void main()
{ // while(1)        //if(K==1)        //屏幕初始化Init_LCD();//开启指示灯LR=1;LG=0;delay1(20);//开始按键//while(K==1);//温度显示初始化
//        Init_T();//循环读码//while(1)while(1)        {        // Display(MBTemp,HJTemp);if(K==0){          Init_T();while(K==0){        LR=~LR;//读取目标温度TN_IRACK_UN();TN_IRACK_EN();TN_GetData(0x4c);MBTemp=Temp;LR=~LR;//读取环境温度TN_IRACK_UN();TN_IRACK_EN();TN_GetData(0x66);HJTemp=Temp;//显示Display(MBTemp,HJTemp);}