发布时间 : 星期二 文章基于单片机控制的转速和温度测量系统--大学毕业设计论文更新完毕开始阅读e867e6af29ea81c758f5f61fb7360b4c2f3f2a0c
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?3??n31 ?n3m3?m4?1由上式可知，“M/T”法测量转速的相对误差与物体的转速无关，只与单片机晶振有关。 由于“T”法和“M”法分别对高、低转速具有的不同精度，“M/T”法利用各自的优点而产生的方法，精度位于两者之间，另外考虑到电路的简洁性，所以在实际应用对精度要求较高的场合中很少使用。
经过对以上三种测量转速方法的分析可知，当转速较低时，如果采用“M”法测量，那么会导致测量误差偏大。当转速较高时，如果采用“T”法测量，误差增大。所以结合以上特点，本系统在高速是采用“M”法测量，在速度低的时候转换为“T”法测量，从而减小误差，保证测量精度。
3．2 红外测温原理
在自然界中，任何物质内部的带电粒子都是处于不断运动的状态。当物体具有一定的温度时，即物体温度高于热力学温度0K或者摄氏温度-273°C，它就不断向四周进行电磁福射。
红外线是位于可见光中的红色光以外的光线,波长范围大致在076um到l000um的频谱范围之内。相对应的频率大致在4*1014HZ到3*1011Hz之间。参见图6所示，红外线和可见光、紫外线、X射线、y射线、微波、无线电波一起,构成了整个无限连续的电磁波谱。
图6 电磁波谱图
全辐射测温法是测量物体所辐射的全波段辐射能量来确定物体的温度。它是斯蒂芬-玻尔兹曼定律的实际应用，其表达式为： M（???T4 BT）淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第 10 页 共 28页
式中?是物体表面的法向比辐射率，由此可见，若?不等于1，则测量结果将出现误差。对于?引起的误差可以利用下式进行修正：
4 TT?1?TT?AT
式中：TT：物体在温度T时的真实温度 ?T：物体在温度T时的比辐射率 T：所测温度
4 A：校正系数，A?1?T
3．3 芯片及元器件介绍
3.3.1 STC89C52芯片
STC89C52单片机是一种高性能低功率的微型计算机，它的抗干扰能力也很强，影响单片机系统安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰，并受系统结构设计以及元器件的选择等影响。STC89C52单片机能与标准的MCS-51指令系统兼容，功能强大，可灵活应用于各种嵌入式控制系统中[12,13]。
主要特性如下：
1. 工作电压为5.5V～3.3V/3.8V～2.0V 2. 用户应用程序空间为8K字节 3. 片上集成512字节RAM 4. 32个通用可编程I/O口 5. 具有看门狗功能 6. 具有EEPROM功能
7.不需要专用的编程器，可以直接通过串口（P3.0,P3.1）下载程序 8. 3个16位定时器/计数器 9. 4路外部中断
10. 通用异步串行口（UART） 单片机引脚如图7所示。
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图7 STC89C52引脚图
3.3.2 MLX90614红外温度测量
MLX90614模块是目前应用最为广泛的通用的红外测温模块。被测物体的温度和环境温度可以由单通道输出，该模块已进行校验及线性化[14]。此模块具有不与被测物体接触、稳定性较好、测温精度高等优点，所以被越来越多用户所青睐，应用于各种领域。
MLX90614的技术指参数： 工作电压：5V—7V
测定温度范围：-70℃—380℃ 分辨率：0.02℃ 反向电压：0.4V DC源电流：25mA 引脚介绍：
VDD：外部电源输入 VSS：地和外壳相连
SCL/Vz：SMBus 接口的时钟信号
PWM：PWM接口的数据信号，通常模式下被测物体的温度通过该引脚输出 MLX90614管脚如图8所示。
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图8 MLX90614的管脚分布
3.3.3 LCD1602液晶显示屏
本系统设计所用到的显示电路是为了显示出当前的转速和温度，让监测人员可以直观的了解到设备的运行是否正常。LCD1602是单片机应用系统使用较多的显示器。每行可以显示16个字符，共能显示2行，为并行接口。它的优点在于功耗低、体积小、操作简单，适用于多种场合。
LCD1602主要技术参数： 显示容量：16*2个字符 工作电压：4.5V—5.5V 工作电流：2.0mA
字符尺寸：2.95*435（W*H） 正常工作温度：0—55度 LCD1602引脚接口如表1所示。
表1 LCD1602引脚接口说明
编号 符号 1 2 3 4 5 6 7 8 VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 引脚说明 电源地 电源正极 液晶显示偏压 数据/命令选择 读/写选择 使能信号 数据 数据 编号 符号 9 10 11 12 13 14 15 16 D2 D3 D4 D5 D6 D7 引脚说明 数据 数据 数据 数据 数据 数据 BLA 背光源正极 BLK 背光源负极