mlx-90614的应用-单片机课程设计论文

mlx-90614的应用单片机课程设计论文地工作。通常在引脚XTALl和XTAL2跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器，如图3.3中Y2、C11、C12。可以根据情况选择6MHz、12MHz或24MHz等频率的石英晶体。而单片机工作速度是每秒11.0592M，即此次晶振选择12M，补偿电容通常选择30pF左右的瓷片电容。晶振电路如图2.2所示。图2.2晶振电路复位的条件：RST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。上电复位要求接通电源后，单片机自动实现复位操作。上电瞬间RST引脚获得高电平，随着电容的充电电流的减小，RST引脚的电位逐渐下降。当需要复位是，按下按键，利用电容放电使RST引脚为高电平，单片机复位。上电与按键均有效的复位电路不仅在上电时可以自动复位，而且在单片机运行期间，利用按键也可以完成复位操作。复位电路如图2.3所示。图2.3复位电路2.2传感器电路设计2.2.1MLX90614红外测温传感器介绍由红外温度传感器、低噪声放大器、A／D转换器、DSP单元、脉宽调制电路及逻辑控制电路构成，热电堆输出的温度信号经过内部高性能、低噪声的运算放大器放大后，送给模数转换器（ADC），ADC输出的17位数字经过可编程FIR和IIR低通滤波器（即框图2.4中的DSP）处理后输出，该输出作为测量结果保存在MLX90614内部RAM存储单元中，可以通过SMBus读取；同时测量结果送到后级数子式脉冲宽度调制电路，将测量结果以PWM的方式输出。图2.4MLX90614内部的结构框图MLX90614采用4脚罐形封装（TO239），顶端引脚分布视图如图2.5所示，具体的引脚功能如下：图2.5MLX90614的顶端引脚分布视图VDD：外部电源输入；VSS：地，和外壳相连；SCL/Vz：当MLX90614为SMBUS模式时SCL为串行输入，为PWM模式时Vz为由外部电路置高电平；SDA/PWM：当MLX90614为SMBUS模式时串行数据输入输出接口，为PWM模式时做为PWM波输出接口。2.2.2MLX90614传感器电路MLX90614硬件电路连接如图2.6所示，传感器的SCL/VZ、PWM/SDA管脚直接连接单片机的普通I/O口，即单片机上的P1.0和P1.1并通过这两个I/O口实现单片机与传感器相互之间的数据的传输。VDD为电源引脚接+5V，VSS为地端。由于MLX90614的输入输出接口是漏级开路（OD）结构，需要加上拉电阻即图3.6中的R4和R5（10K）。图2.6MLX90914红外传感器电路设计2.3液晶显示电路设计2.3.1LCD液晶显示介绍在显示电路单元的模块中，带中文字库的LCD12864是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64，内置8192个16*16点汉字和128个16*8点ASCII码字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字并完成图形显示，低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。图2.7为LCD12864芯片引脚图，其具体引脚功能如下：图2.7LCD12864芯片引脚Vss：电源地（GND）；Vdd：电源电压（+5V）；VO：LCD驱动电压（可调对比度），VCC和VOUT接可调电阻，中间抽头接至VO；RS：并行模式：RS=0，指令寄存器；RS=1，数据寄存器。串行模式：片选；R/W：并行模式：R/W=0为写。R/W=1为读。串行模式：数据；E：并行模式：允许信号。串行模式：脉冲；DB0-DB7：并行模式：数据0。串行模式：不连接；PSB：并行模式：PSB=1。串行模式：PSB=0；NC：不需要连接；RESET：复位端，低电平有效；BLA、BLK：背光的正极、负极，接+5V、0V。三、系统软件设计3.1红外测温模块设计MLX90614与单片机之间的数据传输通过SMBus协议进行传输，单片机作为主设备与作为从设备的MLX90614进行通信。读、写数据的格式分别见图3.1、图3.2。其中，S为起始位，SlaveAddress为从器件地址，Wr为写标志，Command为命令字节，Rd为读标志，PEC为出错数据包，P为停止位。图3.1读数据格式图3.2写数据格式数据传输时序如图3.3所示，在SCL变为低电平300ns后，将16位数据分2次传输，每次传送一个字节。每个字节都是按照高位(MSB)在前，低位(LSB)在后的格式传输，2个字节中间的第9个时钟为应答时钟。图3.3SMBus数据传输时序图多个MLX90614可以用于一个系统中，通过地址不同区分器件，器件默认的地址为5AH，因此在多MLX90614系统中，需要给每个MLX90614分配一个不同的地址。在只有一个MLX90614的系统中，MLX90614识别地址00h，即在单个MLX90614系统中，可以使用该地址访问它。系统数据操作程序流程如图3.4所示。每次发送完一个字节，就判断对方是否有应答，如果有应答就接着发送下一个字节；如果没有应答多次重发该字节，直到有应答，就接着发送下一个字节，如果多次重发后，仍然没有应答就结束。接收数据时，每次接收一个字节（按位接收，接收8个位就是一个字节），向对方发送一个应答信号后，就可以继续接收下一个字节。图3.4MLX90614数据流程图四、整体电路原理图图4.1整体原理图五、程序设计voidmain(){ uintTem; //温度变量 uintTemh; SCK=1; SDA=1; delay(4); SCK=0; delay(1000); SCK=1; screen_initial(); //液晶初始化函数 dis_str(1,3,"东北农业大学"); dis_str(2,1,"温度：C"); dis_str(3,1,"环境：C"); while(1) { Tem=readtemp(); /