CN205826141U - 一种基于单片机的非接触式智能红外测温*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于单片机的非接触式智能红外测温***，包括单片机，以及与单片机连接的液晶显示模块、测温模块、按键模块和报警模块，所述液晶显示模块用于显示时间和温度值，所述测温模块用于将辐射红外线能量转化为电信号，所述按键模块用于输入信息，所述报警模块用于设定报警阈值，当超出设定阈值时进行声光报警。温度分辨率高，响应速度快，测量精度高。稳定性好，使用寿命长，成本低廉，可以适用各种场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种智能红外测温***，具体地涉及一种基于单片机的非接触式智能红外测温***。
背景技术
随着现代科学技术的发展，传统的接触式测温方式以不能满足现代一些领域的测温需求，对非接触、远距离测温技术的需求越来越大。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。本红外测温***设计的出发点也正是基于此。
普通温度测量技术经过相当长时间的发展已近于成熟。目前，随着经济的发展日益需要的是在特殊条件(如高温、强腐蚀、强电磁场条件下或较远距离)下的温度测量技术。因此，当前研究的重点也在于此。
非接触式红外测温也叫辐射测温，一般使用热电型或光电探测器作为检测元件。此温度测量***比较简单，可以实现大面积的测温，也可以是被测物体上某一点的温度测量；可以是便携式，也可以是固定式，并且使用方便；它的制造工艺简单，成木较低，测温时不接触被测物体，具有响应时间短、不干扰被测温场、使用寿命长、操作方便等一系列优点，但利用红外辐射测量温度，也必然受到物体发射率、测温距离、烟尘和水蒸气等外界因素的影响，其测量误差较大。
在这种温度测量技术中红外温度传感器的选择是非常重要的，而且不仅在点温度测量中要使用红外温度传感器，大面积温度测量也可使用红外温度传感器。本设计正是采用红外温度传感器这种温度测量技术，它具有温度分辨率高、响应速度快、不扰动被测目标温度分布场、测量精度高和稳定性好等优点；另外红外温度传感器的种类较多，发展非常快，技术比较成熟。本实用新型由此而来。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型目的是：提供一种基于单片机的非接触式智能红外测温***，环境适应性高，稳定性好且成本低廉。
本实用新型的技术方案是：
一种基于单片机的非接触式智能红外测温***，包括单片机，其特征在于，还包括与单片机连接的液晶显示模块、测温模块、按键模块和报警模块，所述液晶显示模块用于显示时间和温度值，所述测温模块用于将辐射红外线能量转化为电信号，所述按键模块用于输入信息，所述报警模块用于设定报警阈值，当超出设定阈值时进行声光报警。
优选的，所述测温模块为TN9红外测温传感器或者基于热电堆的硅基红外测温传感器。
优选的，所述单片机连接模块继电器控制电路。
优选的，所述单片机还连接供电模块，所述供电模块为太阳能电池板。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
本实用新型的测温***选择的测温模块为TN9红外测温传感器或者基于热电堆的硅基红外测温传感器，温度分辨率高，响应速度快，测量精度高。稳定性好，使用寿命长，成本低廉，可以适用各种场合。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的原理框图；
图2为本实用新型的主控电路图；
图3为本实用新型的红外温度传感器模块电路图；
图4为本实用新型的液晶显示模块电路图；
图5为本实用新型的按键模块电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
实施例：
如图1所示，这种非接触式智能红外测温***，包括与单片机连接的液晶显示模块，测温模块、按键模块，报警模块等。***通过光电探测感知红外辐射能量，并通过传感器将能量转变为数字信号，将信号送入单片机最终以液晶显示的方式显示数据。
液晶显示模块中，采用芯片LCD1602，其各个管脚功能如下：
管脚1：VSS为地电源；
管脚2：VDD接5V正电源；
管脚3：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度或者直接接地；
管脚4：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器；
管脚5：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作；
管脚6：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令；
管脚7~14：D0～D7为8位双向数据线；
管脚15~16：空脚。
LCD1602液晶显示器寄存器选择控制如表1所示。
表1 寄存器选择控制表
| RS | R/W | 操作说明 |
| 0 | 0 | 写入指令寄存器D0~D7 |
| 0 | 1 | 读取输出的D0~D7的状态字 |
| 1 | 0 | 写入数据寄存器D0~D7 |
| 1 | 1 | 从D0~D7读取数据 |
开始时初始化E为0，然后置E为1，再清0。读取状态字时，注意D7位，D7为1，禁止读写操作；D7为0，允许读写操作。所以对控制器每次进行读写操作前，必须进行读写检测。可以显示时间和温度值。
测温模块选用TN9红外测温传感器或者基于热电堆的硅基红外测温传感器，可以大大提高响应速度和测量精度，本实用新型以TN901芯片进行说明， TN901芯片引脚功能如下：
管脚5：电源引脚VCC，VCC一般为3V到5V之间的电压，一般取3.3V管脚4：为D数据接收引脚，没有数据接收时D为高电平；
管脚3：为C为2KHz Clock输出引脚；
管脚2：为G是接地引脚；
管脚1：为A为测温启动信号引脚，低电平有效。
如图2所示，在本***的设计中，从价格，熟悉程度以及满足***的需求等方面考虑采用了51系列STC89C52单片机。单片机为整个***的核心，控制整个***的运行。STC89C52单片机连接***的各个模块，P0口接上LCD1602显示器模块的数据线，P1.0，P1.1作为LCD1602的控制信号；P2.0，P2.1，P2.2接红外测温模块；P1.2，P1.3和P1.4分别接红、绿、黄三个LED指示灯；P1.5接继电器输出电路；P3.2，P3.3，P3.4，P3.5接4个功能按键。由于P0口为开漏式，只有一个模式管，故在设计中加了一个上拉电阻J2，为的是增加P0口的驱动能力。
如图3所示，***正常上电，当进行温度测量时，将TN901的红外传感器探头对准被测物体，随即按下开始键，单片机通过向测试脚提供一个高电平的信号，即启动红外测温。读取有效温度，单片机对读到的有效数据进行运算处理，然后送LCD1602显示。
如图4所示，RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选指令寄存器；通过单片机的P0.2口控制，R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。由于本设计中只需要对液晶进行写操作，为了节省单片机引脚资源，它直接接为低电平；EN端为使能端，当EN端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令，通过单片机P0.4口控制。R8是一个5K欧姆的滑动变阻器，通过改变它的数值，可调节显示器的对比度。
如图5所示，键盘模块采用动态扫描的方式，采用4个独立式键盘。相较于矩阵键盘，独立式键盘是一种常开型按键开关，常态下键的两个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合，最大的优点是使用方便，程序编写比较简单。4个按键的功能具体如下：
按键S3:调节报警上下限的功能按键，按下后进入调整状态；
按键S4：在跳针的情况下，实现“加”功能；
按键S5：在跳针的情况下，实现“减”功能；
按键S6：对上述“加减”功能调节后的确认键。
单片机还连接供电模块，供电模块为太阳能电池板，该测温***可以利用太阳能，大大节约能量。
报警模块用于设定报警阈值，当超出设定阈值时进行声光报警。
该***在工作时，操作者先将红外测温***置于被测量环境，接通电源，等待2秒钟，随后红外传感器就会把温度信号传送到STC89C52中进行处理，然后送1602显示。该***可以调节报警的上下限，当实时温度低于设定温度，绿灯亮，蜂鸣器响；高于设定温度蜂鸣器响，红灯亮；正常温度蜂鸣器不响，黄灯亮。另外，该***还可以测量物体温度，当物体温度过限时，继电器会闭合，同时触发相应的自己设定的动作来使目标温度控制在要求范围内。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (4)
1.一种基于单片机的非接触式智能红外测温***，包括单片机，其特征在于，还包括与单片机连接的液晶显示模块、测温模块、按键模块和报警模块，所述液晶显示模块用于显示时间和温度值，所述测温模块用于将辐射红外线能量转化为电信号，所述按键模块用于输入信息，所述报警模块用于设定报警阈值，当超出设定阈值时进行声光报警。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的非接触式智能红外测温***，其特征在于，所述测温模块为TN9红外测温传感器或者基于热电堆的硅基红外测温传感器。
3.根据权利要求1所述的基于单片机的非接触式智能红外测温***，其特征在于，所述单片机连接模块继电器控制电路。
4.根据权利要求1所述的基于单片机的非接触式智能红外测温***，其特征在于，所述单片机还连接供电模块，所述供电模块为太阳能电池板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620794484.6U CN205826141U (zh) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 一种基于单片机的非接触式智能红外测温*** |
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| CN201620794484.6U CN205826141U (zh) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 一种基于单片机的非接触式智能红外测温*** |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112161709A (zh) * | 2020-05-21 | 2021-01-01 | 中国地质大学（北京） | 基于智能移动终端的便携红外测温设备 |
-
2016
- 2016-07-27 CN CN201620794484.6U patent/CN205826141U/zh not_active Expired - Fee Related
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