1、 传感器技术及应用 课程设计说明书 课设题目课设题目 红红 外外 测测 温温 仪仪 班班 级级 姓姓 名名 学学 号号 指导教师指导教师 时时 间间 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 保护以及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、测量范围 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
2、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 LX90615 进行通信，将读出的温度数据进行处理，之 后驱动 LCD 模块显示测量温度 关键词：关键词：红外线温度测量，MLX90614 传感器，LCD1602 液晶显示，AT89C51 单片 机 目录 第 1 章 绪论 1.1 课题开发的背景和现状 1.2 课题开发的目的和意义 1.3 课题技术性能指标 2 红外测温工作原理 4 系统
3、设计方案的选择 4.1 方案选择 4.1.1 方案一 4.1.2 方案二 4.1.3 方案对比选择 4.2 总体方案设计 3 系统主要器件的方案选择 3.1 传感器的方案选择 3.1.1 红外探测器的分类 3.1.2 传感器的选择 3.2 显示器的方案选择 3.3 单片机的方案选择 5 系统各模块硬件设计 5.1 系统主电路 5.2 MCU 主控模块 5.3 红外温度测量模块 5.3.1 MLX90614 的特性 5.3.2 MLX90614 的内部结构 5.3.3 MLX90614 的接口电路 5.4 电源模块 5.5 声光报警模块 5.6 LCD 显示模块 6 系统软件设计 6.1 MLX
4、90614 的 SMBus 传输协议 6.2 软件流程图 6.3 主程序设计 7 系统误差分析与改进方法 8 课程设计心得体会 9 参考文献 附录 1 总电路图 2 元器件清单 第一章 绪论 11 课题开发的背景和现状 红外辐射这一物理现象被发现在1800年，但直到本世纪50年代，红外技术才 开始进入广泛应用的阶段。非接触测温技术也叫辐射测温，最早的非接触测温就 是以光学高温计为代表的高温法，以后，人们根据斯蒂芬.玻尔兹曼公式，利用 黑体辐射能与热力学温度的关系进行测温，这就是全辐射测温和部分辐射测温 法，还有的人在光学高温计上进行改进，出现了光电高温计、红外温度计等。 红外测温优点如下： 1
5、.它的测量不干扰被测温场， 不影响温场分布， 从而具有较高的测量准确度。 2.测温范围宽，在理论上无测量上限，可以测量相当高的温度 3.探测器的响应时间短，反应速度快，易于快速与动态测量 4.不必接触被测物体，操作方便 5.可以确定微小目标的温度 随着工农业、国防事业、医学的发展，对温度测量越来越迫切。红外测温技 术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节 约能源等方面发挥了着重要作用。近20年来，国内红外温度测量在技术上得到迅 速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大， 市场占有率逐年增长。 比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、
6、非接 触、使用安全及使用寿命长等优点。 但是比起国外，我们仍处于起步晚，高度低的状况，就温度仪来说，美国红 外线测温仪型 号: Fluke 62 Mini(非接触式温度测量) 特 点: 较宽的温度范围 到 500；高光学分辨率；激光瞄准；高精度；背景光显示；同时显示测量的最 大值 温度范围: -30-500(932) 精 度: 10C-30 （50F-86） 时为1 （2 ），德国一家公司制造的，响应时间因为一秒钟，日本的温度测量技术精确度 远远领先世界同种技术。 1.2 课题开发的目的和意义 为了克服传统的温度计测量温度的主要缺点需要测量者与被目标近距 离接触和测量不方便。在顾及仪器测量高精度前提下，以追求最低成本为原则， 本文设计红外测温的整体系统构架。接着根据红外测温原理，主
