2025《基于单片机和红外线热成像技术的的发射管阵列识别系统设计》11000字.docxVIP

基于单片机和红外线热成像技术的的发射管阵列识别系统设计

目录

TOC\o1-3\h\u149831绪论 2

4561.1课题来源 2

39451.2选题依据 2

162031.3研究意义 2

236871.4国内外研究现状 2

62971.5研究内容及拟解决的关键问题 4

65971.6工作的主要阶段、进度和技术指标 5

256082系统硬件方案选择 6

46322.1硬件方案的选择 6

160782.2总体系统计划 9

152752.3设计目的及基本要求 9

12903系统硬件电路设计 12

200233.1STC89C52宏处理器系统设计 12

49313.2红外线接收、发射管阵列识别传感器原理 15

289483.3蜂鸣器电路的设计 16

257813.5独立按键电路的设计 16

263123.6系统硬件测试 17

320304系统软件部分设计 18

25954.1软件开发环境的介绍 18

168794.2主功能设计 19

207774.3按键处理函数的设计 20

179325系统调试与测试 21

277375.1硬件调试 21

257295.2软件调试 24

3341参考文献 28

1绪论

1.1课题来源

课题来源于个人在专业领域学习到的知识，通过查阅相关文献资料并在导师的指导下定下这个论文题目。在大学的学习中对传感器比较有兴趣，在了解红外传感器的应用前景后决定把毕业的课题设为基于红外线接收、发射管阵列识别物体大小形状的传感器。

1.2选题依据

由于红外热成像设备对环境亮度的要求低,可实现夜间监控,保障安全。又可以利用其对物体表面温度的敏感性制作火灾红外线接收、发射管阵列识别,用来防火报警。现有例子即为在无人机上放置红外热成像设备,对森林进行高空巡逻,,根据显示装置灰度对比可轻易找出普通监视设备及肉眼所不能发现的隐火,从而高效的找出并预防森林火灾。红外热成像技术也可应用于线路的故障排查,火灾时人员搜救及废墟里人员位置的确定。

同时在医疗方面也是很好的病灶检测设备，工业方便作故障检测也是很方便。总之应用领域广泛，前景一片大好。

为了保证控制的可靠性与快速性小车与上位机的通讯协议为CANopen协议。CANopen协议是CAN-in-Automation(CiA)定义的标准之一，并且在发布后不久就获得了广泛的承认。尤其是在欧洲，CANopen协议被认为是在基于CAN的工业系统中占领导地位的标准。大多数重要的设备类型，例如数字和模拟的输入输出模块、驱动设备、操作设备、控制器、可编程控制器或编码器，都在称为“设备描述的协议中进行描述。

1.3研究意义

本课题以红外接收发射对，编码器，控制器以及PC机等硬件作为实验与研究对象。以识别物体大小形状为目的，在此基础上提高识别精度，并且提高系统的稳定性，对影响其性能的主要因素进行分析，寻求控制上的解决方法来设计系统，从而抑制个方面因素对系统的影响，为小车控制系统的稳定与可靠奠定基础。并且通过控制器设计CANopen的主站以及设计相应的从站以达到控制电机的目的。

1.4国内外研究现状

1.4.1CANopen的研究现状

CANopen的自由度很大，因而应用非常广泛。CANopen在国外不仅成功的应用于传统的机床控制器中，还涉及其他领域，如医疗、航海、铁路、军事以及太阳能领域。此外，CANopen还可应用于楼宇、实验室、过程与生产自动化等领域。很多公司还开发了CANopen的软硬件设备。国内应用CAN总线比较多，它在汽车领域应用最为广泛。此外，也更多的应用到了工业现场及过程控制中。国内对CAN总线的使用停留在较低层次，并且大部分都是自己定义的，很简单，不是标准的CAN高层协议，没有和国际接轨。国内对CANopen的研究比较少，相对的应用也少，国内的使用大部分是购买国外大公司现成的产品，这些已经内嵌了CANopen协议的产品只能直接使用，不能自己开发，也不能拥有自己的完整CANopen协议源代码。

自从CANopen协议被提出之后，CANopen协议栈的开发主要是由现场总线生产商推动。由于知识产权和商品化的原因，关于CANopen主从站产品开发的学术研究文章发表数量较少，且其中大部分是现场总线产品供应商的CANopen主从站产品推广介绍。在国内，由于CAN总线技术的推广和CAN通信设备的大量普及，基于CAN总线的底层研究数量很多，且其中大部分还停留在利用CAN总线的网络通信机制设计控制系统网络这一层面上，而对基于CAN总线的应用层协议研究相对较少。

1.4.2红外传感器的研究现状