畢業(yè)設(shè)計(jì)——紅外測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、.摘要到目前位置，我國(guó)的溫度測(cè)量?jī)x器仍然是以水銀溫度計(jì)為主，這種測(cè)量?jī)x器存在很多缺點(diǎn)，如精度低，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，不安全等。本課題所研究的紅外測(cè)溫系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)人體溫度的近距離或遠(yuǎn)距離準(zhǔn)確測(cè)量。該設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)為核心部件。利用非接觸式溫度傳感器OTP-538U對(duì)溫度進(jìn)行采樣。得到的電信號(hào)經(jīng)過(guò)四運(yùn)算放大器芯片LM324前置放大后送至A/D模塊，A/D采用12位高精度的TLC2543芯片，數(shù)字信號(hào)傳送到主控芯片STC89C52，并由微處理器完成數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量 并實(shí)時(shí)顯示在LCD1602模塊上。本文所研究的非接觸傳感器單片機(jī)測(cè)溫系統(tǒng)由于對(duì)被測(cè)物體的紅外輻射進(jìn)行的是非接觸無(wú)損測(cè)

2、量，測(cè)量過(guò)程中不會(huì)擾亂被測(cè)部分的溫度場(chǎng)，響應(yīng)快，溫度分辨率高，穩(wěn)定性好和使用壽命長(zhǎng)等一系列的優(yōu)點(diǎn)，比傳統(tǒng)的接觸式測(cè)溫有更多的場(chǎng)合適應(yīng)性。關(guān)鍵詞：STC89C52；非接觸傳感器；LM324；紅外輻射ABSTRACTSo far ,our countrys temperature measuring instrument is still a mercury thermometer mainly. This kind of measuring instrument has many shortcoming,such as low accuracy.measuring time long,unres

3、t congfigruent.The subject of the infrared temperature system can realize the body temperature close distanceor distance measured accurately.The design for the STC89C52 single-chip microcomputer as the core component. Use contact-less temperature preach OTP-538U temperature in sampling.Operational a

4、mplifier chip LM324 will sent electrical signals to the A/D module after pre-amplification,A/D and 12 of the high accuracy of TLC2543 chip,digital signals to control STC89C52core,and the microprocessor complete data collection and conversion,realize real-time temperature measurement and real time di

5、splay to LCD1602 module.This paper studies the contact signal-chip microcomputer temperature measurement system because of the object to be tested for infrared radiation is the contact nondestructive measurement, the measurement process wont disrupt the measured part of the temperature field,fast re

6、sponse,temperature high resolution,good stability and long service life and a series of asvantages,than traditional contact temperature measurement have more situations adaptability.KEY WORDS : STC89C52；Non contact sensor；LM324；Infrared radiation目 錄第1章緒論1研究課題背景1第2章紅外測(cè)溫儀概述22.1 紅外測(cè)溫儀簡(jiǎn)介22.2 紅外線測(cè)溫儀的優(yōu)點(diǎn)22

7、.3 紅外測(cè)溫儀工作原理及測(cè)溫方法2第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)43.1 硬件設(shè)計(jì)概述43.2 單片機(jī)STC89C52模塊53.2.1 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)53.2.2 STC89C52RC單片機(jī)介紹53.2.3 STC89C52RC單片機(jī)的工作模式63.2.4 STC89C52RC引腳功能說(shuō)明73.2.5 看門(mén)狗應(yīng)用103.3紅外測(cè)溫模塊103.3.1特性103.3.2 應(yīng)用103.3.3 傳感器特性113.3.4實(shí)用連接電路圖133.4 放大電路模塊143.4.1 LM324的引腳排列143.4.2 參數(shù)與描述143.4.3特點(diǎn)153.4.4 應(yīng)用電路163.5 A/D轉(zhuǎn)換模塊173.5.1

8、TLC2543的特點(diǎn)173.5.2 TLC2543的引腳排列及說(shuō)明173.5.3 接口時(shí)序183.5.4 應(yīng)用電路203.6 電源模塊203.6.1整流橋213.6.2 應(yīng)用電路圖223.7 液晶顯示模塊223.7.1 管腳功能233.7.2 特性243.7.3 應(yīng)用電路25第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)264.1 總體設(shè)計(jì)264.2 A/D轉(zhuǎn)換單元時(shí)序274.2.1 TLC2543控制字274.2.2 工作流程284.3 LM324模塊314.4 紅外傳感器模塊324.5 LCD1602顯示模塊334.5.1 1602LCD的指令說(shuō)明及代碼解釋334.5.2 液晶顯示模塊程序流程圖36第5章總結(jié)37致謝

9、38參考文獻(xiàn)39附錄40. v.第1章 緒論研究課題背景溫度是確定物質(zhì)狀態(tài)的重要參數(shù)之一，它的測(cè)量與控制在國(guó)防、軍事、科學(xué)研究以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位。在工業(yè)生產(chǎn)中，我們需要經(jīng)常對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)來(lái)確保設(shè)備的安全運(yùn)行，而對(duì)設(shè)備的監(jiān)測(cè)通常通過(guò)測(cè)量其表面的溫度來(lái)進(jìn)行。現(xiàn)代的工業(yè)設(shè)備往往是在高電壓、大電流以及其它危險(xiǎn)情況下運(yùn)行的，傳統(tǒng)依靠人工接觸式檢測(cè)的方法既浪費(fèi)時(shí)間、物力、人力，又帶有一定的危險(xiǎn)性，同時(shí)對(duì)測(cè)溫儀所采用的材質(zhì)也有嚴(yán)格的限制，在這樣的場(chǎng)合下，儀器的使用壽命也成為設(shè)計(jì)接觸式測(cè)溫儀時(shí)的一個(gè)重點(diǎn)考慮問(wèn)題。因此有必要去應(yīng)用一種新的方式去檢測(cè)目標(biāo)系統(tǒng)的溫度，確保設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。溫

10、度的測(cè)量方法有兩類，一種是利用電氣參數(shù)隨溫度變化特性的熱電阻、熱電偶測(cè)溫法以及以膨脹式溫度計(jì)為代表的接觸式測(cè)溫方法，另一種是以熱輻射為代表的非接觸式測(cè)溫方法。前者的優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)得的溫度是物體的真實(shí)溫度，測(cè)溫簡(jiǎn)單、可靠，其缺點(diǎn)在于動(dòng)態(tài)性能差，需要接觸被測(cè)物體，測(cè)溫元件與被測(cè)介質(zhì)需要一定時(shí)間的熱交換才能達(dá)到熱平衡，同時(shí)對(duì)被測(cè)物體的溫度場(chǎng)分布有一定的影響，同時(shí)由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高溫、高壓、腐蝕性等惡劣條件，影響了測(cè)溫儀的精度和使用壽命，大大限制了接觸式測(cè)溫儀的使用；非接觸式測(cè)溫也叫輻射測(cè)溫，一般使用熱電型或光電探測(cè)器作為檢測(cè)元件，其與接觸式測(cè)溫相比，具有響應(yīng)時(shí)間短、非接觸、不干擾被測(cè)溫場(chǎng)、使用壽命長(zhǎng)、操作

11、方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，但受到物體的發(fā)射率、測(cè)溫距離、煙塵和水蒸氣等外界因素的影響，其測(cè)量誤差較大。目前應(yīng)用最廣泛的非接觸式測(cè)量?jī)x是紅外測(cè)溫儀，它測(cè)溫的理論基礎(chǔ)是黑體輻射定律。自然界的任何物體都在不停的向外輻射能量，物體輻射能量的大小及波長(zhǎng)的分布與其表面的溫度有著十分密切的關(guān)系，通過(guò)測(cè)量物體自身紅外輻射的能量便能確定它的表面溫度。第2章 紅外測(cè)溫儀概述2.1 紅外測(cè)溫儀簡(jiǎn)介紅外測(cè)溫儀是一種將紅外技術(shù)與微電子技術(shù)結(jié)合起來(lái)的一種新型測(cè)溫儀器，它通過(guò)將被測(cè)物表面發(fā)射的紅外波段輻射能量通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)匯聚到紅外探測(cè)原件上，使其產(chǎn)生一個(gè)電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)處理，最后以數(shù)字形式直接在顯示屏上顯示溫度

12、值。紅外測(cè)溫儀由光學(xué)部分和信號(hào)處理部分組成，其體積小，便于攜帶，操作簡(jiǎn)單，在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。2.2 紅外線測(cè)溫儀的優(yōu)點(diǎn)與傳統(tǒng)接觸式溫度計(jì)相比而言，紅外線測(cè)溫儀有著響應(yīng)時(shí)間快、使用安全、非接觸及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。（1） 精確。紅外線測(cè)溫儀精確，通常精度都是1度以內(nèi)，這種性能在做預(yù)防性維護(hù)時(shí)特別重要。用紅外測(cè)溫儀，你甚至可快速探測(cè)操作溫度的微小變化，在其萌芽之時(shí)就可將問(wèn)題解決，減少因設(shè)備故障造成的開(kāi)支和維修的范圍。（2） 便捷。紅外線測(cè)溫儀的另一個(gè)先進(jìn)之處是可快速提供溫度測(cè)量，在用熱偶讀取一個(gè)滲漏連接點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)，用紅外測(cè)溫儀幾乎可以讀取所有連接點(diǎn)的溫度。另外由于紅外測(cè)溫儀堅(jiān)實(shí)、輕巧(都輕于

13、10盎司)，且不用時(shí)易于放在皮套中。所以當(dāng)你在工廠巡視和日常檢驗(yàn)工作時(shí)都可攜帶。（3） 安全。安全是使用紅外線測(cè)溫儀最重要的好處。不同于接觸測(cè)溫儀，紅外線測(cè)溫儀能夠安全地讀取難以接近的或不可到達(dá)的目標(biāo)溫度，在儀器允許的范圍內(nèi)讀取目標(biāo)溫度。非接觸溫度測(cè)量還可在不安全的或接觸測(cè)溫較困難的區(qū)域進(jìn)行，像蒸汽閥門(mén)或加熱爐附近，他們不需在冒接觸測(cè)溫時(shí)一不留神就燒傷手指的風(fēng)險(xiǎn)。高于頭頂25英尺的供/回風(fēng)口溫度的精確測(cè)量就象在手邊測(cè)量一樣容易。紅外測(cè)溫儀具有激光瞄準(zhǔn)，便于識(shí)別目標(biāo)區(qū)域。2.3 紅外測(cè)溫儀工作原理及測(cè)溫方法紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其

14、視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，視場(chǎng)的大小由測(cè)溫儀的光學(xué)零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器和信號(hào)處理電路，并按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。通過(guò)測(cè)量輻射物體的全波長(zhǎng)的熱輻射來(lái)確定物體的輻射溫度的稱為全輻射測(cè)溫法；通過(guò)測(cè)量物體在一定波長(zhǎng)下的單色輻射亮度來(lái)確定它的亮度溫度的稱為亮度測(cè)溫法；通過(guò)被測(cè)物體在兩個(gè)波長(zhǎng)下的單色輻射亮度之比隨溫度變化來(lái)定溫的稱為比色測(cè)溫法。亮度測(cè)溫法無(wú)需環(huán)境溫度補(bǔ)償，發(fā)射率誤差較小，測(cè)溫精度高，但工作于短波區(qū)，只適于高溫測(cè)量。比色測(cè)溫法的光學(xué)系統(tǒng)可局部遮擋，受煙霧灰塵影響小，測(cè)溫誤差小，但必須選擇適當(dāng)波段

15、，使波段的發(fā)射率相差不大。本文選用全輻射測(cè)溫法來(lái)計(jì)算被測(cè)量物體的溫度，全輻射測(cè)溫法是根據(jù)所有波長(zhǎng)范圍內(nèi)的總輻射而定溫，得到的是物體的輻射溫度。選用這種方法是因?yàn)橹械蜏匚矬w的波長(zhǎng)較大，輻射信號(hào)很弱，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。由普朗克公式可推導(dǎo)出輻射體溫度與檢測(cè)電壓之間的關(guān)系式：V=RaT4=KT4（1.1）式中K=Ra，由實(shí)驗(yàn)確定，定標(biāo)時(shí)取1T被測(cè)物體的絕對(duì)溫度R探測(cè)器的靈敏度a與大氣衰減距離有關(guān)的常數(shù)輻射率斯蒂芬玻耳茲曼常數(shù)因此，可以通過(guò)檢測(cè)電壓而確定被測(cè)物體的溫度，上式表明探測(cè)器輸出信號(hào)與目標(biāo)溫度呈非線性關(guān)系，V與T的四次方成正比，所以要進(jìn)行線性化處理。線性化處理后得到物體的表觀溫度，需進(jìn)行輻

16、射率修正為真實(shí)溫度，其校正式為：（1.2）式中Tr輻射溫度(表觀溫度)(T)輻射率，取0.10.9由于調(diào)制片輻射信號(hào)的影響，輻射率修正后的真實(shí)溫度為高于環(huán)境的溫度，還必須作環(huán)溫補(bǔ)償，即真實(shí)溫度加上環(huán)溫才能最終得到被測(cè)物體的實(shí)際溫度。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)確定系統(tǒng)的硬件由單片機(jī)模塊、OTP-538U溫度傳感器模塊、LM324電壓信號(hào)放大模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模塊、電源模塊、硬件的流程是OTP-538U紅外溫度傳感器將紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。由于輸出的電壓信號(hào)很微弱，所以需要運(yùn)算放大器LM324組成的運(yùn)算放大電路進(jìn)行前置放大，然后將放大的電壓信號(hào)發(fā)送至由TLC2543組成的A/D轉(zhuǎn)換電路，再將

17、轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī)進(jìn)行處理，最后將處理的結(jié)果送至LCD1602液晶顯示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度的顯示。紅外線測(cè)溫模塊電壓信號(hào)放大模塊A/D轉(zhuǎn)換模塊單片機(jī)STC89C52電源模塊液晶顯示模塊其方案圖如圖3-1所示：圖3-1 系統(tǒng)硬件方案圖3.1 硬件設(shè)計(jì)概述基于STC89C52單片機(jī)的紅外測(cè)溫系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，將整個(gè)系統(tǒng)分成六大模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)STC89C52模塊、紅外測(cè)溫模塊、電壓信號(hào)放大模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、LCD液晶顯示模塊、電源模塊。通過(guò)劃分模塊的方法，可以把一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題分割成幾個(gè)相對(duì)容易解決的問(wèn)題，然后分別予以解決，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)的難度。3.2 單片機(jī)STC89C52

18、模塊STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。3.2.1 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3-2 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)選擇，決定使用STC89C52單片機(jī)，STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k

19、字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)的一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。3.2.2 STC89C52RC單片機(jī)介紹STC89C52RC單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器

20、周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇。主要特性(1):增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.(2):工作電壓：5.5V3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V2.0V（3V單片機(jī)）(3):工作頻率范圍：040MHz，相當(dāng)于普通8051的080MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz(4):用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)(5):片上集成512字節(jié)RAM(6):通用I/O口（32個(gè)），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開(kāi)路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。(7):ISP（在系統(tǒng)可編程）/

21、IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器，可通過(guò)串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片(8):具有EEPROM功能(9):具有看門(mén)狗功能(10):共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T2(11):外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒(12):通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART(13):工作溫度范圍：-40+85（工業(yè)級(jí)）/075（商業(yè)級(jí)）(14):PDIP封裝3.2.3 STC89C52RC單片機(jī)的工作模式l 掉電模式：典型功耗<0.1

22、A,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序l 空閑模式：典型功耗2mAl 正常工作模式：典型功耗4mA7mAl 掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備圖3-3 STC89C52RC引腳圖3.2.4 STC89C52RC引腳功能說(shuō)明VCC（40引腳）：電源電壓VSS（20引腳）：接地P0端口（P0.0P0.7，3932引腳）：P0口是一個(gè)漏極開(kāi)路的8位雙向I/O口。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載，對(duì)端口P0寫(xiě)入“1”時(shí)，可以作為高阻抗輸入。在訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也可以提供低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。此時(shí)，P0口內(nèi)部上拉電阻有效。在F

23、lash ROM編程時(shí)，P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。P1端口（P1.0P1.7，18引腳）：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或者輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫(xiě)入1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。P1口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（I）。此外，P1.0和P1.1還可以作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部技術(shù)輸入（P1.0/T2）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具體參見(jiàn)下表3-1：在對(duì)Flash ROM編程和程序校驗(yàn)時(shí)，

24、P1接收低8位地址。表3-1 P1.0和P1.1引腳復(fù)用功能引腳號(hào)功能特性P1.0T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出P1.1T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2捕獲/重裝觸發(fā)和方向控制）P2端口（P2.0P2.7，2128引腳）：P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫(xiě)入1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時(shí)可用作輸入口。P2作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（I）。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器和16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行“MOVX DPTR”指令）時(shí)，P2送出高

25、8位地址。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行“MOVX R1”指令）時(shí)，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（SFR）區(qū)中的P2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不會(huì)改變。在對(duì)Flash ROM編程和程序校驗(yàn)期間，P2也接收高位地址和一些控制信號(hào)。P3端口（P3.0P3.7，1017引腳）：P3是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫(xiě)入1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P3做輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸入一個(gè)電流（I）。在對(duì)Flash ROM編程或程序校驗(yàn)時(shí)，P3還

26、接收一些控制信號(hào)。P3口除作為一般I/O口外，還有其他一些復(fù)用功能，如下表3-2 所示：表3-2 P3口引腳復(fù)用功能引腳號(hào)復(fù)用功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2（外部中斷0）P3.3（外部中斷1）P3.4T0（定時(shí)器0的外部輸入）P3.5T1（定時(shí)器1的外部輸入）P3.6（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P3.7（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）RST（9引腳）：復(fù)位輸入。當(dāng)輸入連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)為有效，用來(lái)完成單片機(jī)單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。看門(mén)狗計(jì)時(shí)完成后，RST引腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能無(wú)效。DIS

27、RTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/（30引腳）：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在Flash編程時(shí)，此引腳（）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過(guò)。如果需要，通過(guò)將地址位8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無(wú)效。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOV指令時(shí)有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個(gè)ALE使能標(biāo)志位（地址位8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。（29引腳）：外部程

28、序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)AT89C51RC從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將不被激活。/VPP（31引腳）：訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，必須接GND。注意加密方式1時(shí)，將內(nèi)部鎖定位RESET。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，應(yīng)該接VCC。在Flash編程期間，也接收12伏VPP電壓。XTAL1（19引腳）：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2（18引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。特殊功能寄存器在STC89C52RC片內(nèi)存儲(chǔ)器中，80HFFH共128個(gè)單元位

29、特殊功能寄存器（SFR）。并非所有的地址都被定義，從80HFFH共128個(gè)字節(jié)只有一部分被定義。還有相當(dāng)一部分沒(méi)有定義。對(duì)沒(méi)有定義的單元讀寫(xiě)將是無(wú)效的，讀出的數(shù)值將不確定，而寫(xiě)入的數(shù)據(jù)也將丟失。不應(yīng)將“1”寫(xiě)入未定義的單元，由于這些單元在將來(lái)的產(chǎn)品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復(fù)位后這些單元數(shù)值總是“0”。STC89C52RC除了有定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1之外，還增加了一個(gè)一個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的控制和狀態(tài)位位于T2CON和T2MOD。定時(shí)器2是一個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。通過(guò)設(shè)置特殊功能寄存器T2CON中的C/T2位，可將其作為定時(shí)器或計(jì)數(shù)器。定時(shí)器2有3種操作模式

30、：捕獲、自動(dòng)重新裝載（遞增或遞減計(jì)數(shù)）和波特率發(fā)生器，這3種模式由T2CON中的位進(jìn)行選擇。3.2.5 看門(mén)狗應(yīng)用STC89C52RC單片機(jī)看門(mén)狗定時(shí)器特殊功能寄存器表3-3看門(mén)狗定時(shí)器特殊功能寄存器符號(hào)功能EN_WDT看門(mén)狗允許位，當(dāng)設(shè)置為“1”，看門(mén)狗啟動(dòng)CLR_WDT看門(mén)狗清“0”位，當(dāng)設(shè)為“1”時(shí)，看門(mén)狗將重新計(jì)數(shù)。硬件將自動(dòng)清“0” 此位IDLE_WDT看門(mén)狗“IDLE”模式位，當(dāng)設(shè)置為“1”時(shí)，看門(mén)狗定時(shí)器在“空閑模式”計(jì)數(shù)；當(dāng)清“0”該位時(shí)，看門(mén)狗在“空閑模式”時(shí)不計(jì)數(shù)PS2，PS1，PS0看門(mén)狗定時(shí)器預(yù)分頻值，不同值對(duì)應(yīng)預(yù)分頻數(shù)STC單片機(jī)有兩種時(shí)鐘模式，一種是單倍速，也就是1

31、2時(shí)鐘模式，在該模式下，STC單片機(jī)與其他公司51系列單片機(jī)具有相同的機(jī)器周期，即12個(gè)振蕩周期為一個(gè)機(jī)器周期；另一種是雙倍速，又稱6時(shí)鐘模式，在該模式下，STC單片機(jī)比其他公司的51單片機(jī)運(yùn)行速度快一倍。3.3紅外測(cè)溫模塊OTP-538U是一個(gè)熱電堆傳感器，具有116種熱電偶元素，傳感器芯片經(jīng)由微細(xì)加工，可快速反應(yīng)環(huán)境里的溫度改變，導(dǎo)致輸出端電壓響應(yīng)，傳感器芯片的一個(gè)獨(dú)特的前表面體積加工技術(shù)，產(chǎn)生更小尺寸和更快響應(yīng)環(huán)境溫度的變化。紅外窗口是一個(gè)帶通濾波器擁有其50%削減在波長(zhǎng)在5m14m。傳感器響應(yīng)事件的比例和不斷的紅外輻射信號(hào)響應(yīng)其截止頻率,它是有限的,由傳感器熱時(shí)間常數(shù)的數(shù)十毫秒范圍。3

32、.3.1特性(1)：非接觸式溫度檢測(cè)(2)：電壓輸出,容易得到信號(hào)(3)：零功耗(4)：寬檢測(cè)溫度范圍3.3.2 應(yīng)用(1)：醫(yī)療用途:耳溫計(jì)(2)：家里設(shè)施:微波爐、電吹風(fēng)、安全系統(tǒng)、家庭安全&空調(diào)行業(yè)應(yīng)用:過(guò)程監(jiān)控和控制器、紅外非接觸式溫度計(jì)、汽車應(yīng)用:熱傳感系統(tǒng)。3.3.3 傳感器特性表3-4 絕對(duì)最大額定值參數(shù)MinTypMaxUint工作溫度-20100° C貯藏溫度-40100° C圖3-4 紅外溫度傳感器實(shí)物圖片表3-5 紅外傳感器參數(shù)ParameterMinTypMaxUnitConditionsOutput Voltage0.771.44mVTam

33、b.=25Tobj. =50Sensitivity7085100V/W*TC of sensitivity0.100.110.12%/KTypicalSensitivity area in-545-mdiameterResistance of thermopile506580K25TC of resistance-0.09-%/KTypicalTime constant-16-ms*Noise voltage283236nV/Hz1/2NEP0.280.360.48nW/Hz1/2Normalized detectivity (D*)1.0*1081.3*1081.7*108cm*Hz1/2/

34、W*表3-6 熱電堆典型的數(shù)值數(shù)據(jù)輸出電壓(傳感器工作在 25° C)Temp. ()V_out (mV)Temp. ()V_out (mV)-20-1.29501.02-10-1.06601.490-0.80701.9910-0.51802.5220-0.18903.09250.001003.69300.191104.33400.591205.00圖3-5 otp-538u機(jī)械圖紙和引腳分配. v.3.3.4實(shí)用連接電路圖信號(hào)獲取電路：該電路使用到的元件有otp-538u，電阻1k,10k，電容47uf圖3-6 otp-538u端口連接電路圖圖3-7 實(shí)際otp-538u連接電路圖

35、3.4 放大電路模塊LM324系列器件帶有差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。與單電源應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置元件的必要性。每一組運(yùn)算放大器可用下圖所示的符號(hào)來(lái)表示，它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位

36、相同。3.4.1 LM324的引腳排列圖3-8 LM324管腳圖LM324系列由四個(gè)獨(dú)立的，高增益，內(nèi)部頻率補(bǔ)償運(yùn)算放大器，其中專為從單電源供電的電壓范圍經(jīng)營(yíng)。從分裂電源的操作也有可能和低電源電流消耗是獨(dú)立的電源電壓的幅度。應(yīng)用領(lǐng)域包括傳感器放大器，直流增益模塊和所有傳統(tǒng)的運(yùn)算放大器現(xiàn)在可以更容易地在單電源系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的電路。例如，可直接操作的LM324系列，這是用來(lái)在數(shù)字系統(tǒng)中，輕松地將提供所需的接口電路，而無(wú)需額外的±15V電源標(biāo)準(zhǔn)的5V電源電壓。3.4.2 參數(shù)與描述運(yùn)放類型:低功率放大器數(shù)目:4帶寬:1.2MHz針腳數(shù):14工作溫度范圍:0°C to +70°

37、;C封裝類型:SOIC3dB帶寬增益乘積:1.2MHz變化斜率:0.5V/s器件標(biāo)號(hào):324器件標(biāo)記:LM324AD增益帶寬:1.2MHz工作溫度最低:0°C工作溫度最高:70°C放大器類型:低功耗溫度范圍:商用電源電壓 最大:32V電源電壓 最小:3V芯片標(biāo)號(hào):324表面安裝器件:表面安裝輸入偏移電壓 最大:7mV運(yùn)放特點(diǎn):高增益頻率補(bǔ)償運(yùn)算邏輯功能號(hào):324額定電源電壓, +:15V3.4.3特點(diǎn)(1)：短路保護(hù)輸出(2)：真差動(dòng)輸入級(jí)(3)：可單電源工作：3V-32V(4)：低偏置電流：最大100mA(5)：每封裝含四個(gè)運(yùn)算放大器(6)：具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ?7)：共模

38、范圍擴(kuò)展到負(fù)電源(8)：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列(9)：輸入端具有靜電保護(hù)功能這個(gè)是最常用的運(yùn)算放大器1，2，3腳是一組5，6，7腳是一組，8，9，10腳是一組，12，13，14腳是一組，剩下的兩個(gè)腳是電源，1，7，8，14是各組放大器的輸出腳，其它的就是輸入腳。至于使用地方，那就是你需要比較器和運(yùn)算放大器的所有地方你都可以用，只是當(dāng)你所需要用到運(yùn)算放大器的地方對(duì)運(yùn)算放大器的性能要求很高的時(shí)候那你就得看看LM324是不是滿足性能要求了！單位增益內(nèi)部頻率補(bǔ)償大直流電壓增益100 dB的高帶寬（單位增益）1兆赫（溫度補(bǔ)償）電源范圍寬：?jiǎn)坞娫?V至32V電源或雙電源±1.5V至±16V

39、極低的電源漏電流（700A）基本上是獨(dú)立的電源電壓低輸入偏置電流45 NA（溫度補(bǔ)償）低的輸入失調(diào)電壓為2 mV和失調(diào)電流：5 NA輸入共模電壓范圍包括地面差分輸入電壓范圍的電源電壓等于大輸出電壓擺幅0V至V + - 1.5V3.4.4 應(yīng)用電路圖3-9 放大器LM324應(yīng)用電路圖3-10 實(shí)際LM324芯片連接電路3.5 A/D轉(zhuǎn)換模塊TLC2543是TI公司的12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用開(kāi)關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程。由于是串行輸入結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省51系列單片機(jī)I/O資源；且價(jià)格適中，分辨率較高，因此在儀器儀表中有較為廣泛的應(yīng)用。3.5.1 TLC2543的特點(diǎn)(1)：12位分辯率A/

40、D轉(zhuǎn)換器；(2)：在工作溫度范圍內(nèi)10s轉(zhuǎn)換時(shí)間；(3)：11個(gè)模擬輸入通道；(4)：3路內(nèi)置自測(cè)試方式；(5)：采樣率為66kbps；(6)：線性誤差±1LSBmax；(7)：有轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出EOC；(8)：具有單、雙極性輸出；(9)：可編程的MSB或LSB前導(dǎo)；(10)：可編程輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。3.5.2 TLC2543的引腳排列及說(shuō)明TLC2543有兩種封裝形式：DB、DW或N封裝以及FN封裝，這兩種封裝的引腳排列如下圖，引腳說(shuō)明見(jiàn)下表3-8。圖3-11 TLC2543的封裝表3-7 TLC2543引腳說(shuō)明引腳號(hào)名稱I/O說(shuō)明19,11,12AIN0AIN10I模擬量輸入端。11路輸

41、入信號(hào)由內(nèi)部多路器選通。對(duì)于4.1MHz的I/OCLOCK，驅(qū)動(dòng)源阻抗必須小于或等于50，而且用60pF電容來(lái)限制模擬輸入電壓的斜率15CSI片選端。在CS端由高變低時(shí)，內(nèi)部計(jì)數(shù)器復(fù)位。由低變高時(shí)，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)禁止DATA INPUT和I/OCLOCK17DATA INPUTI串行數(shù)據(jù)輸入端。由4位的串行地址輸入來(lái)選擇模擬量輸入通道16DATA OUTOA/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的三態(tài)串行輸出端，CS為高時(shí)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，CS為低時(shí)處于激活狀態(tài)19EOCO轉(zhuǎn)換結(jié)束端。在最后的I/OCLOCK下降沿之后，EOC從高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值睫D(zhuǎn)換完成和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸為止10GND地。GND是內(nèi)部電路的地回路端。除另

42、外說(shuō)明外，所有電壓測(cè)量都相對(duì)GND而言18I/O CLOCKI輸入/輸出時(shí)鐘端。I/O CLOCK接收串行輸入信號(hào)并完成以下四個(gè)功能：（1）在I/O CLOCK的前8個(gè)上升沿，8位輸入數(shù)據(jù)存入輸入數(shù)據(jù)寄存器。（2）在I/O CLOCK的第4個(gè)下降沿，被選通的模擬輸入電壓開(kāi)始向電容器充電，直到I/O CLOCK的最后一個(gè)下降沿為止。（3）將前一個(gè)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的其余11位輸出到DATA OUT端，在I/O CLOCK的下降沿時(shí)數(shù)據(jù)開(kāi)始變化。（4）I/O CLOCK的最后一個(gè)下降沿，將轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)傳送到內(nèi)部狀態(tài)控制位14REF+I正基準(zhǔn)電壓端。基準(zhǔn)電壓的正端（通常是VCC）被加到REF+，最大的輸入電

43、壓范圍由加于本端與REF-端的電壓差決定13REF-I負(fù)基準(zhǔn)電壓端。基準(zhǔn)電壓的低端（通常為地）被加到REF-20VCC電源3.5.3 接口時(shí)序可以用四種傳輸方法使TLC2543得到全12位分辯率，每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞可以使用12或16個(gè)時(shí)鐘周期。 一個(gè)片選脈沖要插到每次轉(zhuǎn)換的開(kāi)始處，或是在轉(zhuǎn)換時(shí)序的開(kāi)始處變化一次后保持為低，直到時(shí)序結(jié)束。 圖2顯示每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞使用16個(gè)時(shí)鐘周期和在每次傳遞周期之間插入的時(shí)序，圖3顯示每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞使用16個(gè)時(shí)鐘周期，僅在每次轉(zhuǎn)換序列開(kāi)始處插入一次時(shí)序。圖3-12 16時(shí)鐘傳送時(shí)序圖（使用，MSB在前）圖3-13 16時(shí)鐘傳送時(shí)序圖（不使用，MSB在前）

44、3.5.4 應(yīng)用電路圖3-14 實(shí)際TLC2543連接電路由前面的紅外傳感器的輸出電壓與被測(cè)物體的關(guān)系可知，每一度的溫度變化，引起的紅外傳感器的電壓變化都是很微小的。TLC2543是12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換。假如輸入的基準(zhǔn)電壓是5V，則最小轉(zhuǎn)換精度為5/4095.為1.220703Mv，只要將紅外傳感器的輸出的電壓稍微放大百倍左右就可以在A/D轉(zhuǎn)換芯片的精度范圍內(nèi)，而且誤差也小。用8位的A/D轉(zhuǎn)換芯片需要放大的倍數(shù)很大，那樣轉(zhuǎn)換時(shí)輸出的值的誤差就很大。所以選擇12位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。3.6 電源模塊LM7805是三端穩(wěn)壓集成電路。用LM78/LM79系列三端穩(wěn)壓IC來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍電路極少。電路內(nèi)

45、部還有過(guò)流，過(guò)熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠，方便，而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中的LM78或者LM79，后面的數(shù)字代表三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如LM7806表示輸出的電壓為正6V，LM7909表示輸出的電壓是負(fù)9V。其實(shí)物圖為圖3-15 7805實(shí)物圖及引腳涵義3.6.1整流橋?yàn)榱丝朔蜗喟氩ㄕ麟娐返娜秉c(diǎn)，在實(shí)用電路中多采用單相全波整流電路，最常采用的是單相橋式整流電路。單相橋式整流電路由四只二極管組成，其構(gòu)成原則就是保證在變壓器的副邊電壓U2的整個(gè)周期內(nèi)，負(fù)載上的電壓和電流方向始終不變，為了達(dá)到這一目的就需要在U2的正負(fù)半周內(nèi)正確引導(dǎo)流向負(fù)載的電流。設(shè)變壓器副邊兩端分別是

46、A和B，則A為“”，B為“”時(shí)應(yīng)有電流流出A點(diǎn)，A為“”，B為“”時(shí)應(yīng)有電流流入A點(diǎn)；相反A為“”，B為“”時(shí)應(yīng)有電流流入B點(diǎn)，A為“”，B為“”時(shí)應(yīng)有電流流出B點(diǎn)；因而A和B點(diǎn)均應(yīng)分別接兩只二極管的陰極和陽(yáng)極，以引導(dǎo)電流 。圖（a）為習(xí)慣畫(huà)法，圖（b）為簡(jiǎn)化畫(huà)法。圖3-16整流橋電路圖3-17整流橋電路簡(jiǎn)單畫(huà)法3.6.2 應(yīng)用電路圖圖3-18 實(shí)際電源電路連接圖3.7 液晶顯示模塊工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符。（16列2行）1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字

47、符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。3.7.1 管腳功能表3-8 1602引腳接口說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫(xiě)選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極第1腳：VSS為地電

48、源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極第16

49、腳：背光源負(fù)極。圖3-19 1602引腳圖實(shí)物圖圖3-20 1602實(shí)物圖3.7.2 特性(1)：3.3V或5V工作電壓，對(duì)比度可調(diào)。(2)：內(nèi)含復(fù)位電路。(3)：提供各種控制命令,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能。(4)：有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DDRAM。(5)：內(nèi)建有192個(gè)5X7點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器CGROM。(6)：8個(gè)可由用戶自定義的5X7的字符發(fā)生器CGRAM。3.7.3 應(yīng)用電路圖3-21 實(shí)際1602電路連接圖第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 總體設(shè)計(jì)主程序A/D轉(zhuǎn)換單元LCD顯示單元圖4-1 總體方案圖當(dāng)單片機(jī)上電時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始工作，紅外傳感器將紅外信號(hào)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)

50、的電壓輸出，輸出的電壓信號(hào)很微小，需要經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器進(jìn)行放大，然后將放大的信號(hào)送到A/.D轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的數(shù)字量送至單片機(jī)進(jìn)行處理。將處理后得到的溫度送至LCD上顯示出來(lái)。此系統(tǒng)涉及的軟件代碼，主要是A/D芯片的控制，以及LCD顯示單元的初始化，顯示等。主程序部分代碼void main() /主函數(shù) uchar m=0; float num,volt;int x,y,z,T,r; volt=(read2543(0x00)*5.0/4095.0);num=(volt*123.617+25.3)*100;T=(int)num;x=T/1000;y=(T%1000)/100;z=(T%

51、1000)%100/10;r=(T%1000)%100%10;主程序部分主要為A/D轉(zhuǎn)換電壓的獲取，然后通過(guò)opt-538U傳感器電壓與溫度的數(shù)值關(guān)系，計(jì)算出大致的線性關(guān)系，然后在代碼中通過(guò)函數(shù)轉(zhuǎn)換的到溫度值，供后續(xù)的顯示單元顯示。4.2 A/D轉(zhuǎn)換單元時(shí)序4.2.1 TLC2543控制字每次進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)候都必須向TLC2543寫(xiě)入命令以便確定其工作狀態(tài)。命令字的格式如表4-1所示表4-1 命令字格式表D7D4D3D2D1D0輸入通道地址選擇輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度選擇輸出數(shù)據(jù)順序選擇輸出數(shù)據(jù)格式選擇表4-2輸入通道地址選擇位表輸入通道地址選擇位：用于選擇TLC2543的輸入通道和自測(cè)試電壓值D7D

52、6D5D4說(shuō)明0000通道00001通道10010通道20011通道30100通道40101通道50110通道60111通道71000通道81001通道91010通道101011自測(cè)試電壓（VREF+）（VREF-）/21100自測(cè)試電壓VREF1101自測(cè)試電壓VREF1110掉電輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度選擇位：用與選擇A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的位數(shù)輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度選擇位設(shè)置表4-3 輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度選擇位表D3D2說(shuō)明0012位數(shù)據(jù)輸出018位數(shù)據(jù)輸出1012位數(shù)據(jù)輸出1116位數(shù)據(jù)輸出輸出數(shù)據(jù)順序選擇位：用于選擇數(shù)據(jù)輸出的順序，如果D1=0，則高位在前，如果D1=1，則低位在前。輸出數(shù)據(jù)格式選擇位：用于選擇輸出數(shù)據(jù)的

53、屬性。如果D0=0，采樣數(shù)據(jù)是無(wú)符號(hào)數(shù)；如果D0=1，采樣數(shù)據(jù)是有符號(hào)數(shù)。4.2.2 工作流程(1)：上電時(shí)，EOC=“1”，CS=“1”(2)：使CS下降，前次轉(zhuǎn)換結(jié)果的MSB即A11位數(shù)據(jù)輸出到Dout供讀數(shù)。(3)：將輸入控制字的MSB位即C7送到Din，在CS之后tsu>=1.425us后，使CLK上升，將Din上的數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。(4)：CLK下降，轉(zhuǎn)換結(jié)果的A10位輸出到Dout供讀數(shù)。(5)：在第4個(gè)CLK下降時(shí)，由前4個(gè)CLK上升沿移入寄存器的四位通道地址被譯碼，相應(yīng)模擬通道接通，其模擬電壓開(kāi)始時(shí)對(duì)內(nèi)部開(kāi)關(guān)電容充電。(6)：第8個(gè)CLK上升時(shí)，將Din腳的輸入控制字C0位移入輸入寄存器后，Din腳即無(wú)效。(7)：第11個(gè)CLK下降，上次AD結(jié)果的最低位A0輸出到Dout供讀數(shù)。至此，I/O數(shù)據(jù)已全部完成，但為實(shí)現(xiàn)12位同步，仍用第12個(gè)CLK脈沖，且在其第12個(gè)CLK下降時(shí)，模入通道斷開(kāi)，EOC下降，本周期設(shè)置的AD轉(zhuǎn)換開(kāi)始，此