mlx-90614的應用-單片機課程設計論文

mlx-90614的應用單片機課程設計論文地工作。通常在引腳XTALl和XTAL2跨接石英晶體和兩個補償電容構成自激振蕩器，如圖3.3中Y2、C11、C12?？梢愿鶕?jù)情況選擇6MHz、12MHz或24MHz等頻率的石英晶體。而單片機工作速度是每秒11.0592M，即此次晶振選擇12M，補償電容通常選擇30pF左右的瓷片電容。晶振電路如圖2.2所示。圖2.2晶振電路復位的條件：RST引腳的高電平只要能保持足夠的時間（2個機器周期），單片機就可以進行復位操作。上電復位要求接通電源后，單片機自動實現(xiàn)復位操作。上電瞬間RST引腳獲得高電平，隨著電容的充電電流的減小，RST引腳的電位逐漸下降。當需要復位是，按下按鍵，利用電容放電使RST引腳為高電平，單片機復位。上電與按鍵均有效的復位電路不僅在上電時可以自動復位，而且在單片機運行期間，利用按鍵也可以完成復位操作。復位電路如圖2.3所示。圖2.3復位電路2.2傳感器電路設計2.2.1MLX90614紅外測溫傳感器介紹由紅外溫度傳感器、低噪聲放大器、A／D轉換器、DSP單元、脈寬調(diào)制電路及邏輯控制電路構成，熱電堆輸出的溫度信號經(jīng)過內(nèi)部高性能、低噪聲的運算放大器放大后，送給模數(shù)轉換器（ADC），ADC輸出的17位數(shù)字經(jīng)過可編程FIR和IIR低通濾波器（即框圖2.4中的DSP）處理后輸出，該輸出作為測量結果保存在MLX90614內(nèi)部RAM存儲單元中，可以通過SMBus讀取；同時測量結果送到后級數(shù)子式脈沖寬度調(diào)制電路，將測量結果以PWM的方式輸出。圖2.4MLX90614內(nèi)部的結構框圖MLX90614采用4腳罐形封裝（TO239），頂端引腳分布視圖如圖2.5所示，具體的引腳功能如下：圖2.5MLX90614的頂端引腳分布視圖VDD：外部電源輸入；VSS：地，和外殼相連；SCL/Vz：當MLX90614為SMBUS模式時SCL為串行輸入，為PWM模式時Vz為由外部電路置高電平；SDA/PWM：當MLX90614為SMBUS模式時串行數(shù)據(jù)輸入輸出接口，為PWM模式時做為PWM波輸出接口。2.2.2MLX90614傳感器電路MLX90614硬件電路連接如圖2.6所示，傳感器的SCL/VZ、PWM/SDA管腳直接連接單片機的普通I/O口，即單片機上的P1.0和P1.1并通過這兩個I/O口實現(xiàn)單片機與傳感器相互之間的數(shù)據(jù)的傳輸。VDD為電源引腳接+5V，VSS為地端。由于MLX90614的輸入輸出接口是漏級開路（OD）結構，需要加上拉電阻即圖3.6中的R4和R5（10K）。圖2.6MLX90914紅外傳感器電路設計2.3液晶顯示電路設計2.3.1LCD液晶顯示介紹在顯示電路單元的模塊中，帶中文字庫的LCD12864是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64，內(nèi)置8192個16*16點漢字和128個16*8點ASCII碼字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構成全中文人機交互圖形界面?？梢燥@示8×4行16×16點陣的漢字并完成圖形顯示，低電壓低功耗是其又一顯著特點。由該模塊構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。圖2.7為LCD12864芯片引腳圖，其具體引腳功能如下：圖2.7LCD12864芯片引腳Vss：電源地（GND）；Vdd：電源電壓（+5V）；VO：LCD驅動電壓（可調(diào)對比度），VCC和VOUT接可調(diào)電阻，中間抽頭接至VO；RS：并行模式：RS=0，指令寄存器；RS=1，數(shù)據(jù)寄存器。串行模式：片選；R/W：并行模式：R/W=0為寫。R/W=1為讀。串行模式：數(shù)據(jù)；E：并行模式：允許信號。串行模式：脈沖；DB0-DB7：并行模式：數(shù)據(jù)0。串行模式：不連接；PSB：并行模式：PSB=1。串行模式：PSB=0；NC：不需要連接；RESET：復位端，低電平有效；BLA、BLK：背光的正極、負極，接+5V、0V。三、系統(tǒng)軟件設計3.1紅外測溫模塊設計MLX90614與單片機之間的數(shù)據(jù)傳輸通過SMBus協(xié)議進行傳輸，單片機作為主設備與作為從設備的MLX90614進行通信。讀、寫數(shù)據(jù)的格式分別見圖3.1、圖3.2。其中，S為起始位，SlaveAddress為從器件地址，Wr為寫標志，Command為命令字節(jié)，Rd為讀標志，PEC為出錯數(shù)據(jù)包，P為停止位。圖3.1讀數(shù)據(jù)格式圖3.2寫數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)傳輸時序如圖3.3所示，在SCL變?yōu)榈碗娖?00ns后，將16位數(shù)據(jù)分2次傳輸，每次傳送一個字節(jié)。每個字節(jié)都是按照高位(MSB)在前，低位(LSB)在后的格式傳輸，2個字節(jié)中間的第9個時鐘為應答時鐘。圖3.3SMBus數(shù)據(jù)傳輸時序圖多個MLX90614可以用于一個系統(tǒng)中，通過地址不同區(qū)分器件，器件默認的地址為5AH，因此在多MLX90614系統(tǒng)中，需要給每個MLX90614分配一個不同的地址。在只有一個MLX90614的系統(tǒng)中，MLX90614識別地址00h，即在單個MLX90614系統(tǒng)中，可以使用該地址訪問它。系統(tǒng)數(shù)據(jù)操作程序流程如圖3.4所示。每次發(fā)送完一個字節(jié)，就判斷對方是否有應答，如果有應答就接著發(fā)送下一個字節(jié)；如果沒有應答多次重發(fā)該字節(jié)，直到有應答，就接著發(fā)送下一個字節(jié)，如果多次重發(fā)后，仍然沒有應答就結束。接收數(shù)據(jù)時，每次接收一個字節(jié)（按位接收，接收8個位就是一個字節(jié)），向對方發(fā)送一個應答信號后，就可以繼續(xù)接收下一個字節(jié)。圖3.4MLX90614數(shù)據(jù)流程圖四、整體電路原理圖圖4.1整體原理圖五、程序設計voidmain(){ uintTem; //溫度變量 uintTemh; SCK=1; SDA=1; delay(4); SCK=0; delay(1000); SCK=1; screen_initial(); //液晶初始化函數(shù) dis_str(1,3,"東北農(nóng)業(yè)大學"); dis_str(2,1,"溫度：C"); dis_str(3,1,"環(huán)境：C"); while(1) { Tem=readtemp(); /