(重慶電子工程職業(yè)學(xué)院 重慶 401331)

一、測(cè)溫原理

光學(xué)系統(tǒng)匯集其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，紅外能量聚焦在光電探測(cè)儀上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器和信號(hào)處理電路按照儀器內(nèi)部的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。除此之外，還應(yīng)考慮目標(biāo)和測(cè)溫儀所在的環(huán)境條件，如溫度、氣氛、污染和干擾等因素對(duì)性能指標(biāo)的影響及修正方法。

二、測(cè)溫儀電路設(shè)計(jì)

(一)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

使用STC89C52系列處理器控制器，通過(guò)采集紅外測(cè)溫傳感器參數(shù)的變化，并用OLED顯示出來(lái)，用按鍵控制實(shí)現(xiàn)測(cè)溫功能和其他功能，并在溫度到達(dá)設(shè)定值的時(shí)候發(fā)出報(bào)警。

(二)紅外測(cè)溫傳感器接口電路設(shè)計(jì)

該傳感器型號(hào)為MLX90614-BAA,測(cè)量辨析率可達(dá)0.02℃，采用IIC通信。由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器和信號(hào)處理及輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，視場(chǎng)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)的算法和目標(biāo)發(fā)射率校準(zhǔn)后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。

(三)顯示電路

此OLED屏采用SPI通信。

三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

通過(guò)按鍵掃描程序采集按鍵信息，當(dāng)檢測(cè)到key_1按下時(shí)，進(jìn)入工作模式，傳感器開(kāi)始工作并讀取溫度數(shù)據(jù)，將讀出的溫度數(shù)據(jù)顯示在OLED上，若處于非靜音工作狀態(tài)下，蜂鳴器會(huì)響一聲以提示測(cè)溫成功。在工作模式下，檢測(cè)到key_2按下時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在室溫模式和人體測(cè)溫模式進(jìn)行切換。若處于室溫模式，OLED會(huì)顯示室內(nèi)符號(hào)以表示室溫模式，測(cè)溫范圍在0-50℃，若處于人體測(cè)溫模式，OLED顯示出溫度計(jì)符號(hào)以表示人體測(cè)溫模式，測(cè)出的溫度將會(huì)限制在34-42℃，若測(cè)出的溫度高于設(shè)定的溫度報(bào)警值，OLED則會(huì)顯示黃色感嘆號(hào)以提示溫度偏高，若測(cè)出的溫度高于設(shè)定值，蜂鳴器則會(huì)發(fā)出高溫報(bào)警信號(hào)。

在工作模式下：

(1)按下key_2超過(guò)1.5秒時(shí)，系統(tǒng)會(huì)切換為靜音或非靜音的工作模式，若系統(tǒng)處于靜音工作模式，OLED會(huì)顯示靜音符號(hào)以表示進(jìn)入靜音模式，將會(huì)禁用蜂鳴器。

(2)按下key_3時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入溫度報(bào)警值調(diào)整模式，OLED會(huì)顯示調(diào)整符號(hào)以表示進(jìn)入調(diào)整模式，當(dāng)檢測(cè)到key_2按下報(bào)警值進(jìn)行加0.1℃，在37.1-37.6℃進(jìn)行循環(huán)，若再次檢測(cè)到key_1或key_3按下，將退出調(diào)整模式。

在工作時(shí)，若key_1、key_2、key_3按鍵10秒內(nèi)無(wú)任意操作系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式(低功耗)。