非接触式人体温度测量仪设计论文.doc

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1、 西电“星火杯”论文 人体温度非接触式测量仪 院系: 电子工程学院班级: 021012作者： 02101165 02101109 02101169 02101135 02101122西安电子科技大学摘 要红外测温技术由于其方便、快速、准确的特点而被广泛应用于医学、航空以及钢铁制造等工业中。本文介绍了一种使用51单片机作为控制器、基于红外热释电温度传感器TPS434的非接触式电子体温计的实现方法，并在此基础上给出了实现电子体温计的电路原理以及程序流程。系统工作原理是智能电子体温计是一种典型的智能化仪表，它以单片机作为 核心，在软件控制下，与其它硬件电路相结合，实现智能化的体温测量。系统硬件组成环

2、节主要有：温度传感器、放大电路、AD转换电路、单片机系统、液晶显示模块和语音芯片。其软件部分包括：AD转换、数字滤波、智能功能以及显示等程序。其工作原理是：体温信号由温度传感器变换为电信号后，进入放大电路进行放大处理以满足AD转换器的要求，然后在AD转换程序控制下经AD转换器转换成数字信号。此信号送入单片机系统，利用单片机本身的软件功能进行数字滤波、线性化处理、数据存储、逻辑判断，从而实现相应的智能功能。并将最后的测量结果送人液晶显示模块，在显示程序控制下进行显示，包括显示温度数据和汉字。同时语音芯片在程序的控制下进行语音播报。从而使测温前后的各种操作更趋于智能化和人性化。关键词: 单片机;

3、红外体温计; 热电堆; 热敏电阻; TPS434;ABSTRACT The technique of temperature measurement is widely used in iatrology, aviation,and stell manufacture because of its convenience, fast speed and high accuracy. This paper introduce a method to design an un-touched electronic thermometer which based on MS51 single chi

4、p and infared sensor TPS434. Also, it gives the principle of the electronic thermometer and the programe flow figure. System is the principle of intelligent electronic thermometer is a typic intelligent instruments, to SCM as its core, under the control of the software, hardware and other circuits c

5、ombined, and intelligent temperature measurement. System hardware links are: temperature sensors, amplifier, A / D converter circuit, SCM systems, liquid crystal display modules and voice chips. Some of its software, including: A / D converter, digital filtering, intelligent show, and other function

6、s and procedures. Its working principle is: the temperature signals from temperature sensors to transform electrical signals, into the amplifier to zoom in processing to meet the A / D converter requirements, and then in the A / D converter controlled under the A / D converter into digital Signal. T

7、his signals into the SCM system, using their own SCM software for digital filtering, linear processing, data storage, logical judgement, thus realizing the corresponding intelligent functions. And the final survey results to give liquid crystal display modules, are displayed under the program contro

8、l, including temperature data and display Chinese characters. At the same time voice chip in the process conducted under the control of voice broadcast. So that the temperature before and after various operations tend to be more intelligent and humane.Keywords: Single chip; Infared thermometer; Ther

9、mopile; Thermistor; TPS434;目录第一章 绪 论- 3 -1.1 体温计的发展与现状- 3 -1.2 红外测温技术- 4 -1.2.1 红外测温背景- 4 -1.2.2 红外测温原理- 4 -1.2.3 红外测温传感器分类- 6 -1.2.4 红外测温的优点- 6 -第二章 整体方案概述- 7 -2.1 系统结构框图- 7 -2.2 核心器件简介- 8 -2.2.1 电源部分- 8 -2.2.2 8051单片机- 9 -2.2.3 红外温度传感器- 10 -2.2.4 高精度运放- 11 -2.2.5 语音芯片- 11 -2.3 本章小结- 11 -第三章 系统硬件设计

10、- 11 -3.1 电源设计- 11 -3.1.1 稳压芯片介绍- 12 -3.1.2 原理概述- 13 -3.2 信号调理电路- 15 -3.2.1 前置放大电路- 15 -3.2.2 次级调理电路- 16 -3.3 图形点阵式LCD显示电路- 17 -3.3.1 图形点阵式LCD-12232概述- 17 -3.3.2 图形点阵式LCD-12232与MCU接口设计- 18 -3.3.3 图形点阵式LCD-12232驱动方法- 18 -3.4 语音播报电路- 21 -3.4.1 ISD4003与MCU接口设计- 21 -3.4.2 ISD4003驱动方法- 22 -3.5控制核心电路- 23

11、-3.5.1 MCU与外部接口- 23 -3.5.2 内部A/D转换器- 23 -3.6 按键功能设计- 26 -3.6.1 测量播报按键- 26 -3.6.2 复位按键- 26 -3.6.3 待编程键- 26 -第四章 系统软件设计- 27 -4.1 软件工作流程- 27 -4.2 驱动程序设计- 28 -4.2.1 液晶 - 12232驱动程序设计- 28 -4.2.2 语音 - ISD4003驱动程序设计- 28 -4.2.3 温度传感器 - 18B20驱动程序设计- 29 -4.3 本章小结- 29 -第五章 问题分析及解决方案- 30 -5.1问题的发现- 30 -5.2 方案的改进

12、- 30 -第六章 误差处理方法- 30 -6.1 影响精度的因素- 30 -6.2 处理方法- 31 -6.3 本章小结- 31 -结束语- 31 -致谢- 32 -参考文献- 32 -附录一 程序代码- 33 -附录二 实物照片- 49 - 第一章 绪 论1.1 体温计的发展与现状体温计是一种测量人体温度、辅助疾病诊断的常用医疗器具。随着现代科技的发展,新材料、新工艺的运用,各式各样的体温计陆续出现,探测方式在不断改进。 人们熟悉的传统的体温计是水银(汞)体温计,它是根据汞受热膨胀的原理制成的。由于受到体温的影响，水银体积的膨胀使管内水银柱的长度发生明显的变化。由于人体温度的变化一般在35

13、到42之间，所以体温计的刻度通常是35到42，而且每度的范围又分成为10份，因此体温计可精确到0.1度。由于水银体温计使用方便、精度高，因而应用很广。但是用水银体温计进行体温监测很不方便，水银的污染也很严重等。 为了正确和安全的测量局部温度，最近促使人们开发了各种不同的测温仪器和测温方法。近几年来，电子体温计越来越多地应用在各个行业：冶金、玻璃制造以及体温测量等领域。许多医院也采用了电子体温计，虽然其性能暂不能与传统的体温计相比，但因其拥有快速、无需接触被测者等的优点而被广泛采用。体温测试是在实际生活中经常会遇到的问题，传统的体温计也就是我们的水银体温计有其很多的不足之处，如：测温时间长，读取

14、结果不方便，体温计易被损坏并且其材料汞有毒等。针对以上问题，本文提出一种新型的测量体温仪器,它优于传统的体温计的一个很大的特点就是测温时间相对较短,并且此智能体温计有自动播报体温、统计人数、显示日期及环境温度等功能。解决了传统体温计读数不便、用途单一的问题，无汞害，灵敏度高，清晰播报，方便携带，寿命较长，台式设计使体温计放置时不会晃动，避免温计被损坏，尤其适用于小孩与老年人，其方便性大大超越水银式体温计。1.2 红外测温技术测量体温的方法有很多，水银、热电偶、热敏电阻、晶体管的PN结、液晶、石英晶体均可作为测温元件来制造体温计。这些测温技术均属接触式测温，容易产生交叉感染，并且当测温元件接触被

15、测部位时，将影响其温度场的分布，对精度造成影响，而且响应时间也较长。若采用非接触式测温的方法，则可以较好地解决这些缺点。1.2.1 红外测温背景随着工农业、国防事业、医学的发展 ,对温度测量越来越迫切。在某些场合 ,温度测量逐步上升为主要矛盾 ,引起了各方面的普遍重视。例如：在不停机的情况下对机械设备、电力设备、生产设备等进行温度测量;在不能造成产品的污染或损坏的情况下对生产过程中或仓库里的产品温度进行测量;在医学领域内 ,为了了解病人的身体状况 ,需对病人身体各个部分的温度进行安全的测量。在这种背景下 ,使用方便、可快速对物体温度进行非接触、无损测量的红外测温技术得到了极大的发展。目前，红外

16、测温技术在已有着广泛的应用，其测量范围可从常温到达上千摄氏度。国内外非接触红外测温技术的发展极为迅速，各国均研制出了具有有较高水平的用于各类场合的红外辐射式计，例如：美国RAYTEK公司的Ranynger系列、WAHL公司的DHS系列等。国内生产红外测仪的厂家和研究所有上海自动化三厂、云南仪表厂以及中国科学自动化所等。1.2.2 红外测温原理红外测温法是指利用人体自身的红外辐射来测定其表面温度的一种测量温度的方法。红外测温是非接触式测温中应用较为广泛的一种技术，它由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇集其视场内目标的红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零

17、件以及位置决定。红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号,该电信号经过放大器和信号处理电路后可以经模数转换后，由微控制器按照内部的算法来计算目标的表面温度值。信号调理电路放大器光电转换温度传感器目标物图1.1由于分子的热运动，自然界一切温度高于绝对零度(-273.15)的物体都在不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波，其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合辐射定律。红外体温计的测温原理是基于黑体辐射定律的，黑体是一种理想化的辐射体，它在任何温度下都能全部地吸收投射到其表面的任何波长的辐射能量，其表面吸引率为1。为了弄清和获得红外辐射分布的规律，普朗克提出了体腔辐射的量子化振子模型，

18、从而导出了普朗克黑体辐射定律，其表达式为：式1-1式中，c为真空中的光速;k为波尔兹曼常数，其中由上式可出在温度T时黑体在全部波长范围内的辐射出度为： 式1-2 其中由式1-2可知：黑体总的辐射出度与黑体的绝对温度T的四次方成正比。因此，可能通过对物体辐射的测量进而求出物体的温度。由于只有波长大于5um的辐射源才可以近似看成是黑体，而人体主要辐射的波长在910m，因此人体皮肤不是理想的黑体，要在红外传感器上要装有一定波长才可通过的滤波器。1.2.3 红外测温传感器分类随着传感器的发展，温度传感器被广泛的应用，其使用范围及数量已位于传感器之首，其发展大致经历了以下3个阶段：传统的分立式温度传感器

19、（含敏感元件）热电偶传感器， 主要是能够进行非电量和电量之间转换。 模拟集成温度传感器/控制器。集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。 智能温度传感器。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶。智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。红外温度传感器按照测量原理可以分为两类:光电红外温度传感器和热电红外温 度传感器。本红外测温仪选用热电红外温度传感器.热电红外温度传感器是利用红外辐射的热效应，通过温差电效应、热释电效应和热敏电阻等来测量所吸收的红外辐射，间接地测量辐射红外光物体的温度。1.2

20、.4 红外测温的优点传统的体温计如水银体温计虽然价格便宜，但是有许多的弊端：水银体温计遇热或安置不当，容易破裂;人体若接触水后会中毒，恶心、头痛、腹泻、脱发等随之而来，严重者会造成血液凝固;测温时间长等。红外体温计则避免了上述的缺点，它有着如下的优点： 测量不干扰被测温场，不影响温场分布，从而具有较高的测量准确度。 测温范围宽，在理论上无测量上限，可以测量相当高的温度。 探测器的响应时间短，反应速度快，易于快速与动态测量; 不必接触被测物体，操作方便; 可以测量微小目标的温度;第二章 整体方案概述 本文旨在利用红外热释电温度传感器TPS434、STC12C5616AD单片机以及其器件设计实现非

21、接触式测温，使之实现响应时间最长不超过1s、精度达到0.2摄氏度的手动测量方式。2.1 系统结构框图系统所采用的是红外热释电温度传感器TPS434以及18B20温度传感器。人体辐射出的能量由TPS434转换成微弱的电信号(只有0.71.5mv)。该电信号经过信号调理电路后(包括前置放大和后级放大两个功能模块)送入ADC进行模数转换，进而可以由单片机识别来计算被测物体的表面与室温的温度差。同时，通过18B20可以测量室温。被测物体表面的温度就可通过两者之和得出。在计算完被测物体表面的温度后，有两种方式向使用者提供温度信息：第一种方式是显示在图形点阵式LCD上;第二种方式是以语音的形式播放以告知使

22、用者温度信息。整体系统结构框图如下图所示：图2.12.2 核心器件简介在搭建实验板做相关实验的基础上，合理地选择器件可以给系统设计带来方便。本小节就系统设计中涉及关键模块的器件作以简要介绍，并在此基础上描述了其优点。2.2.1 电源部分本系统由220V交流电源供电，经变压器变压后输出9V交流电，经整流桥整流（硅桥的1,3引脚接变压器的输出端，2,4为输出）后再经过电容滤波交流变为直流，再经过稳压块进行稳压。因STC12C4052AD单片机需要5V供电电源，故用78L05稳压后再给单片机供电。运算放大器需用正负6V双电源供电，用7806和7906实现，对于语音芯片，接着用LM317进行直流直流转

23、换后，将输出的3V电压给语音芯片ISD4003供电。液晶显示芯片、串口芯片则用5V直流电源供电。 对于稳压器件LM317, 如图2.2，由其应用公式(2-1)Vo=1.25(1+R2/R1) (2-1) 可知, 为了得到ISD4003的3V供电电压, 应合理选取其外接电阻R1和R2的值. 这里取R2 为500，R1为240，可得从LM317的引脚2输出电压约为3V。易知，滑阻R2可用来调节引脚2输出电压大小。 图 2.22.2.2 8051单片机MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好多品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752

24、等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机。INTEL公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司，很多公司在做以8051为核心的单片机，STC12C2052系列单片机就是其中的一种。它是由台湾的宏晶科技有限公司开发和生产的，具有以下优点： 超强抗干扰,轻松过 4KV 快速脉冲干扰(EFT测试) 宽电压，抗电源抖动 高抗静电(ESD)，6KV静电可直接打在芯片管脚上 超低功耗，Power Down 0.1uA, 可外部中断唤醒 8通道10位串行ADC，4路PWM也可当4路D/A使用 I

25、SP / IAP，在系统可编程/ 在应用可编程,无需编程器/ 仿真器 超强加密本系统中选用的单片机是STC12C4052AD,它具有上述全部功能，在系统可编程，通过串口现场擦写FLASH调试软件，利用内部10位ADC（兼容8位）可快速实现数字信号转化从而提高了系统的运算效率。2.2.3 红外温度传感器红外温度传感器是实现非接触式红外测温的关键器件，本系统中选用的是PerkinElmer Optoelectronics的TPS434红外热释电温度传感器。该传感器具有很好的重复性和较高的灵敏度，它由温差热电堆和热敏电阻丙部分构成，如图2.3所示： 图2.3 热电堆是半导体集成电路工艺和微机械电子工

26、艺制造的，它由多个热电偶串联组成。热电偶是由两种电子密度不同的导体相连接组成的，它有冷热两个端点。在测量物体温度时，热端与被测物体接触，冷端与测量仪表接触。热电偶的同种导体会因为存在温度梯度而产生汤姆孙电动热，两种金属的连接处会因为电子密度差而产生珀而粘电动热，会在热电偶的两个端产生温差电动势。热电堆输出端的电压信号是反映热电偶冷热两端的温度差，也就是被测物体与热电堆冷端的温度差，而不是反映被测物体的真实温度。因此，还需要环境温度补偿，也就是要测出热电堆冷端温度。环境温度补偿是通过红外传感器中负温度系数的热敏电阻完成的，它的阻值随着温度的升高而降低，由此通过测量其阻值就可得知环境温度。2.2.

27、4 高精度运放 本系统中所采用的前置运算放大器是ADI公司的仪用运算放大器AD620。该器件是低功耗、高精度运算放大器，它只需一个外接电阻即可实现1到1000倍的增益。AD620在内部噪声、功耗、输入偏置电压以及输入漂移电压等诸多方面有着出色的性能，特别适合用于微弱信号的放大。2.2.5 语音芯片ISD系列语音芯片因其应用方便、接口电路简单等特点而被广泛采用，本系统采用的是ISD4003语音芯片，它有连续录音4分钟的能力，片内信息存于闪烁存贮器中,可在断电情况下保存100年(典型值),反复录音10万次。芯片采用多电平直接模拟量存储技术, 每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中,因此能够非常真实、

28、自然地再现语音、音乐、音调和效果声,避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和金属声，特别适用于移动电话及其他便携式电子产品中。2.3 本章小结本章就实现非接触式红外体温计的方法作了简要的介绍，着重对方案设计中涉及的核心器件，如单片机、红外温度传感器、运算放大器等作以概述，以便读者对方案更进一步地了解。第三章 系统硬件设计3.1 电源设计 任何一部电子产品，电源的设计是首当其冲的，它是使电子产品正常、稳定工作的必要前提。本系统中所涉及的器件多，电源有很多种：5V，6V，-6V以及+3V。由于考虑到系列功耗和其他方面的原因，电源方案中采用的是传统的由市电经变压器后，再通过直流稳压芯片实现

29、以上各类电压。在这种电源设计方案中，主要由变压器、硅桥、稳压芯片以及外围器件来实现，在下面章节将作详细的介绍。3.1.1 稳压芯片介绍为满足系统电源方案的需要，我们选用了输出电流大于1A的LM7805、LM7806以及LM7906稳压芯片，此外还有输出电压可调的LM317，这三种芯片的封装均为TO-220,如图3.1所示： 图3.1 LM7805、LM7806 LM78系列的稳压芯片的输出的都是正电压，它能够实现压差超过5V的电压变换(大于5V则会使芯片发热，必须加散热片)。这种系列的稳压芯片可提供超过1A的输出电流，无需外部电路，内部有短路、过载保护电路等。经其稳压后的电压在标准电压的4%左

30、右，可满足一般系统的要求。 LM7906 LM79系列稳压芯片输出的是负电压，实现的是负电压到负电压的变换，压差一般不超5V(超过5V则会致使芯片发热，必须加散热片)。这种系列的稳压芯片可提供超过1A的输出电流，无需外部电路，内部拥有短路、过载保护电路等。经其稳压后的电压在标准电压的4%左右，可满足一般系统的要求。 LM317 LM317是一个三端稳压芯片，能够提供大于1.5A的负载电流，输出电压可调：1.237V，内部有过载保护、短路电流限制等电路。3.1.2 原理概述电源的电路方案中，使用了三个硅桥完成整流，经变换后的电压有三种，其电路形式如下： +5V电源设计图3.2其中，AC9_5VB

31、、AC9_5VA是变压器的交流输出，经硅桥整流、滤波、稳压后输出+5V电压。因所用变压器为中心抽头式变压器，全波整流只需两个二极管，所以整流桥的4脚悬空。 +6V、-6V电源设计这两路电源设计中，硅桥的使用方法与5V电源稍有不同，它使用一个硅桥整流输出两个路直流电压，经LM7806和7906后稳压到6V和-6V。电路形式如下图所示：图 3.2 需要说明的一点是，这里使用了变压器的三根线：两根是输出的交流电， 另一根是中心抽头，也即地线，它与电路板中的地线共地。 +3V电源设计LM317的输出电压是由两个电阻来决定的，输出电压与这两个电阻间的关系表达式为：式3-1图 3.3其中，R4代表公式中的

32、R1，RT1代表R2，RT1这里选用的是可变电阻，通过改变RT1的阻值即可调节输出电压的大小。在式3-1中，由于十分小，因此在计算时可忽略此项。3.2 信号调理电路 非接触式电子体温计的关键电路莫过于信号调理电路，TPS434的输出电压一般在0.71.5mV，十分的小。因此，如何在有噪声干扰的环境下来放大微弱信号成了信号调理要解决的关键问题。 3.2.1 前置放大电路系统方案设计中选用了AD620这款高精度、性能优越的运算放大器，使这一问题得到了很好的解决，其引脚分布如下图所示：图3.4TPS434有四引脚，其中引脚3、引脚4与AD620共地，引脚1与AD620的正向输入端相连，引脚2与AD6

33、20的负向输入端相连。电路原理如下：图 3.5其中，R1是用于调整AD620的增益，增益与R1的关系如下：式3-23.2.2 次级调理电路微弱的电信号经过前置放大电路大概50倍放大处理后，该信号大概有3575mV。经次级调理电路放大后，该信号最大值应不超过ADC的电源电压，也即+5V。因此次级放大电路中，要合理地选择外围器件参数，以使信号放大到最佳状态，供ADC转换，进而由单片机内部的算法来获取温度值。此部分电路采用了TL082,它是一个拥有双运放的运算放大器，其性能足以满足次级调理电路的需求，电路原理如下图所示：图 3.63.3 图形点阵式LCD显示电路3.3.1 图形点阵式LCD-1223

34、2概述12232液晶显示模块是12232点阵型液晶显示模块，可显示各种字符及图形，可与MCU直接相连，具有8位标准数据总线、6条控制线以及电源线，其性能参数如下表所示：参数范围工作电压4.5V5.5V工作温度 -2070 保存温度-3080图表 3.103.3.2 图形点阵式LCD-12232与MCU接口设计12232有标准的数据总线，可以与MCU通信，且有两种工作方式，即串行工作方式和并行工作方式，在本系统中为了节省单片机引脚，所以采用串行工作方式，把12232的SCK和SID分别与单片机的P3.4和P3.5口直接相连。在在编程时要特别注意串行数据时序的问题。12232的接口连接方式如下：

35、图 3.11 12232接口图其中SCK为LCD的时钟信号，SID为串行数据端，需要说明的一点是：在图3.11中第一个+5V是电源，第二个+5V是LCD使能，高电平有效，因系统工作过程中不需停用LCD所以直接将此端接高电平。 3.3.3 图形点阵式LCD-12232驱动方法12232提供了11种指令供用户使用，这些指令包括清除显示、位址归位、进入点设定、显示状态开/关、游标控制、功能设定、设定CGRAM位址、设定DDRAM位址、读取忙碌标志和位址、资料写到RAM、读取RAM的值，下面作以详细介绍。 清除显示 功能：将DDRAM填满“20H”，并且设定DDRAM的位址计数器AC到“00H”。 位

36、址归位 功能：设定DDRAM的位址计数器AC到“00H”，并将游标移动到开头原点位置。这个指令并不改变DDRAM的内容。 进入点设定 功能：指定在资料的读取和写入时，设定游标的移动方向和指定显示的移位。 显示状态开/关 功能：D=1，整体显示开；C=1，游标开；D=1，游标位置反白。 游标控制 功能：设定游标的移动与显示的移动控制位元。这个指令不改变DDRAM的内容分类。 功能设定 功能：DL=1,8-BIT控制界面；DL=1,4-BIT控制界面。RE=0。 设定CGRAM的位址 功能：设定CDRAM的位址到位址计数器AC。 设定DDRAM的位址 功能：设定CDRAM的位址到位址计数器AC。A

37、C6始终为0。 读取忙碌标志BF和位址 功能：读取忙碌标志BF可以确认动作是否完成，同时可以读出位址计数器的值。 写资料到RAM功能：写入资料到内部RAM。 读出RAM的值功能：读取内部RAM的资料。 3.4 语音播报电路3.4.1 ISD4003与MCU接口设计 ISD4003工作于SPI串行接口，SPI协议是一个同步串行数据传输协议,协议假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿动作,因此对ISD4003而言,在时钟止升沿锁存MOSI引脚的数据,在下降沿将数据送至MISO引脚。 ISD4003与单片机的接口电路如下图所所：图 3.12 ISD4003接口图其中，SS、MOSI、MIS

38、O、RAC、SCLK、INT分别与单片机的P1.4，P1.2，P1.1，P1.3，P1.0，P3.2相连。3.4.2 ISD4003驱动方法ISD4003内部有SPI串行传输总线，通过MOSI和MISO两根线进行数据的双向传送，具体的操作和实现方法在下面的系统软件设计中将作详细描述。 3.5控制核心电路3.5.1 MCU与外部接口 系统采用STC12C4052AD单片机与外部接口的电路图如下： 图 3.13该单片机虽然只有20个管脚，但使用中并未出现管脚重用现象，软件控制相对容易，该单片机为1T单片机，即一个机器周期为一个时钟周期，相当于在同样时钟下，该单片机的指令周期为普通单片机指令周期的1

39、/12,对于套用的时延程序，相同的时延时间时延常数应为原来的12倍。3.5.2 内部A/D转换器 STC12C5620AD系列带A/D转换的单片机的A/D转换口在P1口(P1.7-P1.0)，有8路10位高速A/D转换器,速度可达到100KHz(10万次/秒)。8路电压输入型A/D，可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。上电复位后P1口为弱上拉型I/O口，用户可以通过软件设置将8 路中的任何一路设置为A/D转换，不需作为A/D使用的口可继续作为I/O口使用。3.5.2.1 A/D控制寄存器STC12C5620AD系列单片机ADC由多路选择开关、比较器、逐次比较寄存器、10位DAC、

40、转换结果寄存器(ADC_DATA和ADC_LOW2)以及ADC_CONTR构成。ADC_CONTR Register:ADC_POWERSPEED1SPEED0ADC_FLAGADC_STARTCHS2CHS1CHS0A/D转换结果寄存器格式如下：ADC_DATA7:0ADC_B9ADC_B8ADC_B7ADC_B6ADC_B5ADC_B4ADC_B3ADC_B2-ADC_B1ADC_B0ADC_LOW21:03.5.2.2 A/D结果换算如果用户取完整的10位结果，则按下面公式计算：如果用户取完整的8位结果，则按下面公式计算：式中，Vin为模拟输入通道输入电压，Vcc为单片机实际工作电压，用

41、单片机工作电压作为模拟参考电压。3.5.2.3 AD控制寄存器与设置符号描述地址位地址及其符号MSB LSB复位值P1M0P1口模式配置寄存器091H0000 0000BP1M1P1口模式配置寄存器192H0000 0000BADC_CONTRADC Control RegisterC5HADC_POWERSPEED1SPEED0ADC_FLAGADC_STARTCHS2CHS1CHS00000 0000BADC_DATAA/D转换结果寄存器, 高8位C6H0000 0000BADC_LOW2A/D转换结果寄存器, 低2位BEH0000 0000BAUXRAuxiliary registerA

42、2HT0x12T1x12 UART_M0x12 EADCI ESPI ELVDI - -0000 00xxBIEInterrupt EnableA8HEA EPCA_LVD EADC_SPI ES ET1EX1ET0 EX00000 0000BIPInterrupt Priority LowB8H-PPCA_LVDPADC_SPIPSPT1PX1PT0PX0x000 0000BIPHInterrupt Priority HighB7H-PPCA_LVDHPADC_SPIHPSHPT1HPX1HPT0HPX0Hx000 0000BADC_CONTR : ADC控制寄存器SFR name Addr

43、ess bit B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1B0 ADC_CONTR C5H name ADC_POWER SPEED1SPEED0 ADC_FLAG ADC_START CHS2 CHS1CHS0 对ADC_CONTR寄存器进行操作，建议直接用MOV赋值语句，不要用与和或语句。ADC_POWER: ADC电源控制位。 0：关闭A/D转换器电源； 1：打开A/D转换器电源. 建议进入空闲模式前，将ADC电源关闭，即ADC_POWER =0。启动A/D转换前一定要确认A/D电源已打开，A/D转换结束后关闭A/D电源可降低功耗，也可不关闭。初次打开内部A/D 转换模拟电源，需适当延时，等内部模拟电源稳定后，再启动A/D转换。建议启动A/D转换后，在A/D转换结束之前，不改变任何I/O口的状态，有利于高精度A/D 转换，若能将定时器/串行口/中断系统关闭更好。SPEED1，SPEED0：模数转换器转换速度控制位SPEED1SPEED0A/D转换所需时间11270个时钟周期转换一次，CPU工作频率27MHz时， A/D转换速度约100KHz10540个时钟周期转换一次01810个时钟周期转换一次001080个时钟周期转换一次