毕业设计（论文）
非接触式红外测温仪设计
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摘要
温度测量技术应用十分广泛，而且在现代设备故障检测领域中也是一项非常重要的技术。但在某些应用领域中，要求测量温度用的传感器不能与被测物体相接触，这就需要一种非接触的测温方式来满足上述测温需求。本论文正是应上述实际需求而设计的红外测温仪。
红外测温仪是以黑体辐射定律作为理论基础，是光学理论和微电子学综合发展的产物。与传统的测温方式相比，具有响应时间短、非接触、不干扰被测温场、使用寿命长、操作方便等一系列优点。
本文介绍了红外测温仪测温的基本原理和实现方法，提出了以STC89C51单片机为其核心控制部件的红外测温系统。详细介绍了该系统的构成和实现方式，给出了硬件原理图和软件的设计流程图。该系统主要由光学系统、光电探测器、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，红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。STC89C51单片机负责控制启动温度测量、接收测量数据、并按照单片机中的温度值计算算法计算出目标的温度值再通过LED把结果显示出来。
关键词: STC89C51单片机，红外测温，LED显示
THE DESIGN OF NON－CONTECT INFRARED
THERMOMETER
ABSTRACT
The technology of temperature measurement is used widespread, and it also important in the modern equipment failure examination field. But in some application domains, we needn’t the sensor contact with the measured object which used in temperature measurement, this needs a kind of non-contact temperature measurement to satisfies the demand and the design of this infrared thermometer is also based on the demand.
Infrared thermomter, it uses the blackbody radiation laws as the theories foundation, it is the outcome that the optical theories and micro-electronics learn a comprehensive development. Compared to the way of traditional temperature measurement, it has a series of merits, such as short in response time, non-contact, noninterference to temperature field, long useful time and convenient operation, etc.
The paper introduces the basic principle of infrared thermometer and the method of realization, puts forward infrared trermometer system with the STC89C51 MCU as the CPU. The paper introduces the composing and the method of that system in detail, and gives the hardware principle diagram and the design flow chart of the software. The system formed by the optical system, photoelectron detector,display and output partially. The optical system collects the infrared radiation energy of the object in its field of view, the infrared energy focusing on the instrument and transforms to the corresponding electrical signal. The STC89C51 MCU is used to start the temperature survey, data receive, count the value of the object temperature based on the arithmetic with in MCU and the result is displayed on LED.
KEYWORDS: The STC89C51 MCU, infrared radiation thermometry, the LED display
目录
前言 (1)
第一章红外测温系统的设计背景及方案介绍 (2)
§1.1温度测量技术的概述 (2)
§1.2红外测温原理及方法 (3)
§1.3 红外测温系统的方案介绍 (4)
第二章红外测温系统的硬件设计 (6)
§2.1 单片机处理模块 (6)
§2.2红外测温模块 (8)
§2.4 RS232A转换电路模块 (10)
§2.5 电源模块 (11)
§2.6 键盘模块 (12)
§2.7 LED显示模块 (12)
第三章红外测温系统的软件设计 (16)
§3.1 主程序模块的设计 (16)
§3.2 红外测温程序模块 (17)
§3.3键盘扫描程序模块 (19)
§3.4 显示程序模块 (21)
总结 (21)
参考资料 (23)
致谢 (23)
附录 (23)
英文翻译 (25)
前言
温度是确定物质状态的重要参数之一，它的测量与控制在国防、军事、科学研究以及工农业生产中占有十分重要的地位。在工业生产中，我们通常通过测量设备表面的温度来监测设备的运行状况，而现代的工业设备往往是在高电压、大电流等危险情况下运行的，传统依靠人工接触式检测的方法既浪费时间、人力，又带有一定的危险性，同时对测温仪所采用的材质也有严格的限制。因此有必要去应用一种新的方式去检测目标系统的温度，确保设备的平稳运行。
针对现代故障检测非接触技术指标的要求，本文讨论了这种非接触红外辐射温度测量技术，这种技术通过测量物体的红外辐射而达到测量物体温度的目的。本测温仪是基于STC89C51单片机的红外测温仪，首先它是根据实际需要制定的红外测温的性能指标和功能要求，然后由此具体设计出了硬件电路原理图及其相关软件。
本论文的第一章简要地介绍了现代测温技术的发展背景、红外辐射测温原理以及本测温仪的总体设计方案；第二章系统地介绍了红外测温仪的硬件设计及其各硬件模块的功能与原理图；第三章则概述性的介绍了本红外测温仪的软件设计，以流程图的方式介绍了各个功能的具体实现。
由于时间紧迫，知识面窄等因素，该系统并非非常完善，还有一些方面需要进一步的修改与调试。这其中的不足之处，请各位老师加以批评指正。
第一章红外测温系统的设计背景及方案介绍
随着现代科学技术的发展，传统的接触式测温方式以不能满足现代一些领域的测温需求，对非接触、远距离测温技术的需求越来越大。本红外测温仪设计的出发点也正是基于此。在本章中简要介绍了温度测量技术的发展，在此基础上进一步概述了红外测温的原理与方法，并给出了本仪器的设计方案。
§1.1温度测量技术的概述
普通温度测量技术经过相当长时间的发展已近于成熟。目前，随着经济的发展日益需要的是在特殊条件(如高温、强腐蚀、强电磁场条件下或较远距离)下的温度测量技术。因此，当前研究的重点也在于此。
一、红外温度测量技术
非接触式红外测温也叫辐射测温，一般使用热电型或光电探测器作为检测元件。此温度测量系统比较简单，可以实现大面积的测温，也可以是被测物体上某一点的温度测量；可以是便携式，也可以是固定式，并且使用方便；它的制造工艺简单，成木较低，测温时不接触被测物体，具有响应时间短、不干扰被测温场、使用寿命长、操作方便等一系列优点，但利用红外辐射测量温度，也必然受到物体发射率、测温距离、烟尘和水蒸气等外界因素的影响，其测量误差较大。
在这种温度测量技术中红外温度传感器的选择是非常重要的，而且不仅在点温度测量中要使用红外温度传感器，大面积温度测量也可使用红外温度传感器。本设计正是采用红外温度传感器这种温度测量技术，它具有温度分辨率高、响应速度快、不扰动被测目标温度分布场、测量精度高和稳定性好等优点；另外红外温度传感器的种类较多，发展非常快，技术比较成熟，这也是本设计采用红外温度传感器设计非接触温度测量仪的主要原因之一。
二、红外温度传感器
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。
本设计根据现代非接触故障检测技术的需求选用了型号为凌阳的TN9温度传感器。它的测量距离大约为30米，测量回应时间大约为0.5秒。而且它具备SPI
接口，可以很方便地与单片机（MCU ）传输数据。
§1.2红外测温原理及方法
一、红外测温原理
红外测温仪的测温原理是黑体辐射定律，众所周知，自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停向外辐射能量，物体的向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系，物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强。黑体的光谱辐射出射度由普朗克公式确定，即：
21/511
C C M e λλλ=?- 下图1-1是不同温度下的黑体光谱辐射度图：
图1-1 不同温度下的黑体光谱辐射度
从上图中曲线可以看出黑体辐射具有几个特征:
① 在任何温度下，黑体的光谱辐射度都随着波长连续变化，每条曲线只有一个
极大值；
② 随着温度的升高，与光谱辐射度极大值对应的波长减小。这表明随着温度的
升高，黑体辐射中的短波长辐射所占比例增加；
③ 随着温度的升高，黑体辐射曲线全面提高，即在任一指定波长处，与较高温
度相应的光谱辐射度也较大，反之亦然。
二、红外测温的方法
依据测温原理的不同，红外测温仪的设计有三种方法，通过测量辐射物体的全波长的热辐射来确定物体的辐射温度的称为全辐射测温法；通过测量物体在一定波长下的单色辐射亮度来确定它的亮度温度的称为亮度测温法；如果是通过被测物体在两个波长下的单色辐射亮度之比随温度变化来定温的称为比色测温法。
亮度测温法无需环境温度补偿，发射率误差较小，测温精度高，但工作于短波区，只适于高温测量。比色测温法的光学系统可局部遮挡，受烟雾灰尘影响小，测温误差小，但必须选择适当波段，使波段的发射率相差不大。本文选用全辐射测温法来计算被测量物体的温度，全辐射测温法是根据所有波长范围内的总辐射而定温，得到的是物体的辐射温度。选用这种方法是因为中低温物体的波长较大，
辐射信号很弱，而且结构简单，成本较低，但它的测温精度稍差，受物体辐射率影响大。下面是全辐射测温法的相关方法介绍：
由普朗克公式可推导出辐射体温度与检测电压之间的关系式：
V=RaεσT 4=KT 4
式中K=Raεσ，由实验确定，定标时ε取1
T —被测物体的绝对温度
R ——探测器的灵敏度
a ——与大气衰减距离有关的常数
ε——辐射率
σ——斯蒂芬—玻耳兹曼常数
因此，可以通过检测电压而确定被测物体的温度，上式表明探测器输出信号与目标温度呈非线性关系，V 与T 的四次方成正比，所以要进行线性化处理。线性化处理后得到物体的表观温度，需进行辐射率修正为真实温度，
其校正式为：
4()
Tr T T ε= 式中T r ——辐射温度(表观温度)
ε(T)——辐射率，取0.1～0.9
由于调制片辐射信号的影响，辐射率修正后的真实温度为高于环境的温度，还必须作环温补偿，即真实温度加上环温才能最终得到被测物体的实际温度。
§1.3 红外测温系统的方案介绍
红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。可以对正在运行的设备进行非接触检测，拍摄其温度场的分布、测量任何部位的温度值，据此对各种外部及内部故障进行诊断，具有实时、遥测、直观和定量测温等优点，用来检测发电厂、变电所和输电线路的运转设备和带电设备非常方便、有效。用红外测温仪，你可连续诊断电子连接问题和查找连接处的热点，以检测设备的功能状态，还可检验电池组件和功率配电盘接线端子，开关齿轮或保险丝连接，防止能源消耗。
此红外测温仪的特点：有温度分辨率高、响应速度快、不扰动被测目标温度分布场、测量精度高、稳定性好等优点。该设计方案主要包括：软件设计部分与软件设计部分。
一、红外测温仪系统的技术指标及主要功能
1：温度测量精度±1℃ ；
2：温度测量的分辨率0.1℃：
2：LED 显示；
3：电源：DC 5V ±10%；
4：工作环境温度≤60℃ 工作环境湿度≤90%；
二、红外测温仪的硬件系统方案设计
本红外测温仪采用模块化的设计思想，它的硬件结构由STC89C51单片机模块，红外测温模块，RS232转换电路模块，电源模块，键盘模块和LED显示模块组成。
STC89C51单片机是本系统的控制中心，它负责控制启动温度测量、接收测量数据、计算温度值、并根据取得的键值控制显示过程；红外测温模块负责温度数据的采集、测量，并将采集到的数据通过数据端口传送给STC89C51单片机；RS232转换电路模块可以使单片机方便地同PC机进行串口通信，并可以同时接收或传送外部送来的资料；通过键盘模块可以方便地进行测温及各种操作；LED 显示模块把测量的温度值直观地显示给观测者；电源模块负责本红外测温仪电源的供应。
此红外测温仪系统的硬件结构框图如图1-2所示：
图1-2 红外测温仪系统的硬件方案设计框图
三、红外测温仪的应用软件系统的方案设计
此红外测温仪的软件设计同样采用模块化的设计思想，它把整个系统分成若干模块分别予以解决，它包括主程序模块，红外测温模块，键盘扫描模块和显示模块。
主程序模块主要完成系统初始化，温度的检测，串行口通信，键盘和显示等功能。其中系统初始化包括: 时间中断的初始化、外部中断源的初始化、串口通信中断的初始化、LED显示的初始化。
红外测温模块包括：获取温度数据，计算温度值。
键盘扫描模块：获取按键信息，处理按键请求等。
显示模块：获取并处理相应的温度数据，
在此红外测温仪的软件系统设计中，时钟的设置是相当重要的，通过时钟的设置才能获得良好的时钟频率，这个时钟频率是整个软件系统是否能正常有序地运行的关键。具体的软件方案设计如下图1-3：
主程序模块
红外测温键盘扫描显示模块通信模块图1-3 红外测温仪系统的软件方案设计框图
第二章红外测温系统的硬件设计
基于STC89C51单片机的红外测温仪的硬件设计采用目前使用比较广泛的模块化设计思想，将整个系统分成六大模块：单片机处理模块；红外测温模块；RS232转换电路模块；电源模块；键盘模块和LED显示模块。通过划分模块的方法，可以把一个复杂的问题分割成几个相对容易解决的问题，分别予以解决，大大简化了设计的难度。
§2.1 单片机处理模块
该红外测温仪是以STC89C51单片机为核心器件，此单片机模块的工作原理是：加载相应程序的STC89C51单片机把红外测温模块传来的数据加以处理，送LED显示屏显示。
下图3-1是单片机处理模块的电路原理图
图2-1 单片机处理模块电路图
其复位电路如图2-1左边上部分，本单片机处理模块是通过开关手动复位的，只要在RST引脚出现大于10ms的高电平，单片机就进入复位状态，这样做的目的是便于根据实际情况而选择是否复位温度测量数据。而此仪器的震荡电路选用的是晶体震荡电路，其具体电路如图2-1左边下部分。采用晶体震荡电路的原因是因为它的频率稳定性好，而这正是本红外测温仪非常重要的技术要求。
单片机作为红外测温仪的核心处理部件，它关系到整个仪器的性能指标。因此它的选择是非常重要的。本测温仪选择的STC89C51RC单片机，下面是STC89C51RC单片机相关资料信息：
STC89C51RC单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰/高速/低功耗的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可任意选择，最新的D版本内部集成MAX810专用复位电路。STC89C51RC系列单片机具有在系统可编程（ISP）特性，这样可以省去购买通用编程器，单片机在用户系统上即可下载/烧录用户程序，无须将单片机从以生产好的产品上拆下。对于一些尚未定型的设计可以一边设计一边完善，加快了设计速度，减少了一些软件缺陷风险。由于可以在用户的目标系统上将程序直接下载进单片机看运行结果，故无须仿真器。下图2-2是此单片机的引脚图：
图2-2 STC89C51RC单片机引脚图
一、STC89C51RC单片机的特点：
1.增强型6时钟/机器周期，12时钟/机器周期8051 CPU；
2.工作电压：5.5v-
3.8v；
3.工作频率范围：0-40MHz，相当于普通8051的0～80M，实际工作频率
可达48MHz；
4.4k的Flash程序存储器；
5.片上集成512字节RAM；
6.ISP/IAP，无须专用编程器/仿真器；
7.通用I/O口，复位后：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0口开漏输出，
作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时需加上拉电阻；
8.EEPROM功能；
9.看门狗；
10．内部集成MAX810专用复位电路（外部晶体20M以下时，可省略复位电路）
11．共3个16位定时器/计数器，其中定时器0还可以当成2个8位定时器使用；
12．外部中断4路，下降沿中断或低电平触发中断，Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒；
13．超低功耗，正常工作模式，典型功耗2mA；掉电模式，典型功耗0.5uA，可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序；
14．2个数据指针；
15．通用异步串行口（UATR），还可用定时器软件实现多个UATR；
16．工作温度范围：0－75℃/－40～＋85℃；
17．封装形式：PDIP-40/PLCC-44/PQFP-44。
二、STC89C51各引脚的功能描述如下：
（1）电源和晶振：V CC——运行和程序校验时加的电压；
V SS——接地；
XTAL1——输入到振荡器的反向放大器；
XTAL2——反向放大器输出，输入到内部时钟发生器。（2）RST：单片机的上电复位或掉电保护端；
（3）ALE: 地址锁存有效信号输出端；
（4）PSEN：片外程序存储器读选通信号输出端。
§2.2红外测温模块
此红外测温模块采用非接触手段，解决了传统测温中需要接触的问题，具有回应速度快，测量精度高，测量范围广等优点。它通过红外温度传感器扫描被测物体，并把相应的红外辐射数据通过P1.5和P1.6口传送给单片机模块。
图2-3是红外测温模块电路图：
图2-3 红外测温电路模块
面对目前众多的红外检测器件产品，在设计中选择合适的红外检测器已成为一个重要问题。在设计过程中选择红外线检测器件时，首先考虑的是器件的以下性能因素:光谱响应范围、响应速度、有效检测面积、元件数量、制冷方式和检测目标的温度。
本红外测温仪选用了凌阳公司生产的型号为TN9的红外探测器作为测温模块，它是一种集成的红外探测器，内部有温度补偿电路和线性处理电路，因此简化了本系统的设计。
它的测量距离大约为30米，测量回应时间大约为0.5秒。而且它具备SPI 接口，可以很方便地与单片机（MCU）传输数据。其相关资料如下：
一、红外测温传感器的引脚介绍
红外测温元件HJSENSOR V D
C G A
图2-4 红外测温传感器引脚图
红外测温传感器引脚图如图2-4，其中V为电源引脚VCC，VCC一般为3V到5V之间的电压，一般取3.3V；D为数据接收引脚，没有数据接收时D为高电平；C为2KHz Clock输出引脚；G为接地引脚；A为测温启动信号引脚，低电平有效。
二、红外测温模块的时序
红外测温模块的时序图如图2-5，在CLOCK的下降沿时接收数据。(例：如果一次温度测量需接收5个字节的数据，这5个字节中：Item为0x4c表示测量目标温度，为0x6c表示测量环境温度；MSB为接收温度的高八位数据；LSB为接收温度的低八位数据；Sum为验证码，接收正确时Sum=Item+MSB+LSB；CR
为结束标志，当CR 为0xodH 时表示完成一次温度数据接收。) 500ns
Byte 0
Item MSB LSB Sum CR
Message format
>0.1sec
20ns
DATA
DATA CLOCK
DATA
图2-5 图图图图图图图
红外测温模块温度值的计算
以上面的例子：无论测量环境温度还是目标温度，只要检测到Item 为0x4cH 或者0x66H 同时检测到CR 为0x0dH ，他们的温度的计算方法都相同。
计算公式：
目标温度/环境温度=Temp/16-273.15
其中Temp 为十进制，当把它转换成十六进制的高八位为MSB ，低八位为LSB ；比如MSB 为0x14H ，LSB 为0x2Ah ，则Temp 十六进制时为0x142aH ，十进制时为5162，则测得的温度值为5162/16-273.15=39.475℃.
§2.4 RS232A 电平转换模块
通过RS232转换电路单片机可以方便的同PC 机进行串口通信，可以同时接收或传送外部送来的资料。但是进行串行通讯时要满足一定的条件，因为RS232是用正负电压来表示逻辑状态的,而TTL 是用高低电平来表示逻辑状态的,因此,为了能够同PC 机接口或终端的TTL 器件连接,必须在RS232与TTL 电平之间进行电平转换。实现这种变换的方法可用分立元件，也可用集成电路芯片。目前较为广泛地使用集成电路转换器件，本设计采用MAX232芯片它可完成TTL 到EIA 双向电平的转换。RS-232C 是串行数据接口标准，它规定了连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。RS-232被定义为一种在低速串行通信中增加通
信距离的单端标准，它采取非均衡传输方式，即所谓的单端通信。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，发送数据时，发送端驱动器输出正电平+5～+15V，负电平为-15～-5V。无数据传输时，线上为TTL。从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平，然后返回TTL电平。接收器典型的工作电平为+3～+12V与-12～-3V。由于发送电平与接收电平的差仅为2～3V左右，所以其共模抑制能力差。加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大约为15米，最高速度为20Kb/s。
RS232转换电路图如图2-7
图2-7 RS232转换电路
MAX232C芯片介绍
MAX232C是RS232与TTL电平之间进行电平转换的工具芯片，它是MAXIM公司生产、包括两路接收器和驱动器的IC芯片，适用于各种EIA-232C 和V.28/V.24的通信接口。MAX232C芯片内部有一个电压变换器，可以把输入的+5V电源电压变换成为RS232所输出电平所需的电压。所以，采用此芯片的串行通信系统只需单一的+5V电源就可以了。
§2.5 电源模块
STC89C51的内核共电为5v，，而此红外测温仪系统的红外测温模块和LED 键盘模块的共电电压都可为5V，所以通过此电源模块后，将外部输入电压转换成5V的单片机工作电压，以保障红外测温系统的正常运行。
图2-9电源电路
§2.6 键盘模块
图2-10 键盘电路原理图
键盘模块采用动态扫描的方式，键盘扫描电路输出端和LED显示器段码控制
端口共用74HC164的输出Q
0~Q
7
,这样减少占用更多的I/O口。
本系统的键盘采用1×8行列式键盘。其工作原理为：单片机通过运行程序不断扫描键盘，检查是否有键按下，当扫描到有键按下时。经过程序处理找出按下的键值，并调用相应键操作程序完成对应的键操作。其电路原理图如图2-10所示。
§2.7 LED显示模块
LED显示模块：数码管显示按显示方式分动态显示和静态显示两种，静态显示虽然数据显示稳定，占用很少的CPU时间，但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的电路硬件较多；动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷
新，所谓的动态就是一位一位地轮流点亮各位显示器，对每一位显示器而言，每隔一段时间点亮一次，利用人的视觉留感达到显示的目的。动态显示数据有闪烁感，占用CPU时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。
本设计采用的是动态显示，显示模块由两片74HC164,8个8段LED数码管组成。
74HC164 为8 位移位寄存器，当清除端（CLEAR）为低电平时，输出端（QA －QH）均为低电平。串行数据输入端（A，B）可控制数据。当A、B 任意一个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（CLOCK）脉冲上升沿作用下QA为低电平。当A、B有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在CLOCK上升沿作用下决定QA的状态。
引出端符号
CLOCK 时钟输入端
CLEAR 同步清除输入端（低电平有效）
A，B 串行数据输入端
QA－QH 输出端
逻辑及封装图（双列直插封装）
两片74HC164
分别控制数码管的
位选和段选，其中
控制位选信号的74HC164的输出端QA~QD通过电阻、三极管与数码管的共阴极连接，用P1.2口控制CLOCK脉冲信号；另一个则通过电阻直接与数码管连接输送显示的数字，P1.1口控制CLOCK脉冲信号。它们的CLEAR端都始终接高电平，A、B两输入端相连共同接到P1.0口上。LED显示电路原理图如图2-11：
文献综述 目前，众所周知的测量温度的工具有电子体温计，传统的水银温度计。随着社会节奏的加快，父母如果要帮助孩子测体温是非常不方便的一件事情。而且对于小孩是好动的，帮他们测量温度一定是非常麻烦的事情。对于帮助老人测量温度，由于老人不方便，使用传统温度计是非常不方便的，而且老人视力不好，不容易看清楚体温计上面的温度刻度。在人流量大，人群密集的地方，如果使用体温计去检查具有某种特征的疾病，是及其不方便的，并且效率是非常低的。在针对因体温升高为特征的传染疾病时，因为必须接触身体才能精确地检查出温度来，所以大规模的接触，是非常不卫生，非常不安全的。红外测温仪[1]却可以在人流量大，人群密集的地方，并且可以快速的，准确的测量人群的体温，迅速的判断其是否有某种疾病的特征。可以进行广泛的体温筛选。 红外测温仪具有很多传统温度计不能相提并论的地方，由于许多的传染病发生的时候，常常都是会引起人体体温的升高。所以，快速准确的排除出发热的病者，对于发现和控制传染源，防止病情扩散，防止引起人传人的现象是有非常重大的意义的。红外测温仪因为其特有的快速准确的测量病人的温度，为广大医护人员检测病情提供了非常大的帮助，可以非常有效的预防和控制因体温升高为特征的传染疾病的传播。 红外检测是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术，它综合了光电成像技术、计算机技术、图像处理技术。其原理是通过接收物体发出的红外线，然后将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况具有准确、实时、快速等优点。自然界的任何物体因为其内部的分子不停的无规则的运动都会向外辐射红外能量，从而在物体表面形成一定的温度场俗称“热像”[2]。红外诊断技术正是通过吸收这种红外辐射能量测出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备发热情况。目前应用红外诊技术的测试设备比较多如红外测温仪、红外热电视、红外热像仪等等。像红外热电视、红外热像仪等设备利用热成像技术将这种看不见的“热像”转变成可见光图像使测试效果直观灵敏度高能检测出设备细微的热状态变化准确反映设备内部、外部的发热情况可靠性高对发现设备隐患非常有效。 红外诊断技术[3]对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测使
四轴表带自动钻孔机 一简介 四轴表带自动钻孔机控制系统是由海川数控自主研发的 控制系统。硬件组成包括海川自主研发的HC200A4控制器， 人机界面以及接近开关传感器组成。具有自动化程度高，加 工速度快，工作稳定等特点。目前已经多家厂商的机器中正 常应用。 应用背景 随着社会的发展，人们对手表产品的需求日益增多，特别是表带的精密度要求越来越高。鉴于此，海川数控自主研发“四轴表带自动钻孔机系统”。本系统可应用在各种表带钻孔机上。 系统原理及配置 本控制器支持最多6轴联动，24路输入输出。在本绑线系统中,使用了4轴控制机械.运动方式为4轴联动;四轴使用闭环控制，保证了钻孔的准确。 (1)HC200A4控制器 (2)人机界面 (3)接近开关传感器 (4)伺服电机 技术参数 ?
(1) 钻孔速度累计时间可达到1mm/s (2) 支持两种孔位排序模式 (3) 支持两种走到模式 (4) 支持自适应回原点功能及自定义原点功能 (5) 支持伺服报警显示功能 (6) 支持运行速度及回原点速度设定 (7) 支持手动气缸动作方便调机 (8) 支持手动伺服点动及回原点?方便调机 二人机界面使用说明 系统初始化： 设备上电，系统会有一个启动的过程。当这一过程结束后，系统处于初始状态。触摸屏显示首页如图（1-1）所示。 自动操作 首页在此页面上可以进行以下操作。 主界面按一下【主界面】按钮，系统切换到钻孔主界面如图（1-1）所示。 钻孔参数按一下【钻孔参数】按钮，系统切换到钻孔参数页面如图（2-3）所示。 孔位参数按一下【孔位参数】按钮，系统切换到孔位参数页面如图（2-4）所示。 公用参数按一下【公用参数】按钮，系统切换到公用参数页面如图（2-6）所示。 系统参数按一下【系统参数】按钮，系统切换到系统参数页面如图（2-7）所示。
汽车设计课程设计说明书 题目：重型载货汽车转向器设计 姓名：席昌钱 学号：5 同组者：严炳炎、孔祥生、余鹏、李朋超、郑大伟专业班级：09车辆工程2班 指导教师：王丰元、邹旭东
设计任务书 目录 1.转向系分析 (4) 2.机械式转向器方案分析 (8) 3.转向系主要性能参数 (9) 4.转向器设计计算 (14) 5.动力转向机构设计 (16) 6.转向梯形优化设计 (22) 7.结论 (24) 8.参考文献 (25)
1转向系设计 基本要求 1.汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转。 2.操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N。 3.转向系的角传动比在23~32之间，正效率在60%以上，逆效率在50%以上。 4.转向灵敏。 5.转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构。 6.转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。 基本参数 1.整车尺寸： 11976mm*2395mm*3750mm。 2.轴数/轴距 4/（1950+4550+1350）mm 3.整备质量 12000kg 4.轮胎气压 2.转向系分析 对转向系的要求[3] (1) 保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积内，具有迅速和小半径转弯的能力，同时操作轻便; (2) 汽车转向时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，不应有侧滑; (3) 传给转向盘的反冲要尽可能的小; (4) 转向后，转向盘应自动回正，并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态; (5) 发生车祸时，当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时，转向系统最好有保护机构防止伤及乘员. 转向操纵机构 转向操纵机构包括转向盘，转向轴，转向管柱。有时为了布置方便，减小由于装置位置误差及部件相对运动所引起的附加载荷，提高汽车正面碰撞的安全性以及便于拆装，在转向轴与转向器的输入端之间安装转向万向节，如图2-1。采用柔性万向节可减少传至转向轴上的振动，但柔性万向节如果过软，则会影响转向系的刚度。采用动力转向时，还应有转向动力系统。但对于中级以下的轿车和前轴负荷不超过3t的载货汽车，则多数仅在用机械转向系统而无动力转向装置。
本科毕业设计(论文)手册 （理工科类专业用） 毕业设计(论文)题目＿＿工程自卸车底盘悬架系统设计＿＿＿＿＿专题题目＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 设计(论文)起止日期：年月日至年月日 ＿＿学院＿＿专业＿＿年级＿＿班 学生姓名＿＿＿＿＿＿ 指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 教研室(系)主任＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 教学院长＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 年月日＿＿＿＿2012.2.26 ＿＿＿
须知 一、本手册第1页是毕业设计（论文）任务书，由指导教师填写；第2页是开题报告；第3页是答辩申请事项。答辩时学生须向答辩委员会（或答辩小组）提交本手册，作为答辩评分的参考材料，没有本手册不得参加答辩。本手册可以使用电子版打印，但签署姓名和日期处必须手工填写。本手册最后装入学生毕业设计（论文）档案袋。 二、毕业设计（论文）期间，要求学生每天出勤不少于6小时，在校外进行毕业设计（论文）或实习（调研）者，应遵守有关单位的作息时间，学生如事假（病假）必须按规定的程序办理请假手续，凡未获准请假擅自停止工作者，按旷课论处。 三、学生在毕业设计（论文）中，要严格遵守纪律、服从领导、爱护仪器设备，遵守操作规程和各项规章制度；自觉保持工作场所的肃静和清洁，不做与毕业设计（论文）工作无关的事情。 四、学生要尊敬指导教师、虚心请教，并主动接受老师的随时检查。 五、学生要独立完成毕业设计（论文）任务，在毕业设计（论文）过程中要有严谨的科学态度和朴实的工作作风，严禁抄袭和弄虚作假。 六、毕业设计（论文）成绩评定标准按五级：优秀（90分以上）、良好（80分以上）、中等（70分～79分）、及格（60分～69分）、不及格（59分以下）。
红外测温仪设计方案 红外测温仪已被证实是检测和诊断电子设备故障的工具。可节省大量开支，用红外测温仪，你可连续诊断电子连接问题和通过查找在DC电池上的输出滤波器连接处的热点，以检测不间断电源（UPS）的功能状态，你可检验电池组件和功率配电盘接线端子，开关齿轮或保险丝连接，防止能源消耗；由于松的连接器和组合会产生热，红外测温仪有助于识别回路中断器的绝缘故障。或监视电子压缩机；日常扫描变压器的热点可探测开裂的绕组和接线端子。 目录 1.红外测温仪的原理构造 2.红外测温仪的分类 3.红外测温仪的技术参数 1.红外测温仪的原理构造 红外测温仪是把从被测物接收的红外线，由透镜经过滤波器聚焦
在检波器上，检波器通过被测物辐射密度的积分，产生一个与温度成比例的电流或电压信号，在此后相连接的电器部件中，把此温度信号线性化，发射率区域的修正，及转换成一个标准的输出信号。原理上有便携式测温仪和固定式测温仪两种，因此，在选择合适的红外测温仪用于不同的测量点时，以下的特征将是主要的：1、瞄准器瞄准器有此作用，测温仪所指的测量块或测量点可以看见，大面积的被测物可以经常不要瞄准器。在小的被测物和较远的测量距离时，瞄准器以透光镜形式带有仪表板刻度或激光指向点是值得推荐的。2、透镜透镜确定测温仪的被测点，对大面积的物体来说，一般带有固定焦距的测温仪足够可以。但在测量距离远离聚焦点时，测量点边缘的图像将不清楚。为此，采用变焦镜更好，在所给予的变焦范围内，测温仪可调整测量距离，新的测温仪带有变焦的可替换镜头，近透镜和远透镜可不需校准复检进行更换。
2.红外测温仪的分类 红外线测温仪三大分类：（1）人用红外线测温仪：额温型红外线体温计（以下简称额温计）是一种利用红外接收原理测量人体的测温计。使用时，只须方便的将探测窗口对准额头位置，就能快速、准确的测得人体温度。（2）工业红外测温仪：工业红外测温仪测量物体的表面温度，其光传感器辐射、反射并传输能量，然后能量由探头进行收集、聚焦，再由其它的电路将信息转化为读书显示在机上，本机配备的激光灯更能对准被测物及提高测量精度。（3）畜牧业动物红外测温仪测温仪：兽用红外线非接触体温计根据普朗克原理，通过准确测定动物体表特定部位的体表温度，修正体表温度与实际温度的温差，便能准确显示出动物的个体体温。
电气铁路接触网施工技术 摘要 接触网、电力机车和牵引变电所并称为电气化铁道的“三大元件”，接触网是电气化铁道牵引供电系统中唯一的无备用供电设备而且裸露在外，其运营状态的好坏直接关系到电气化铁道的安全运行和经济效益，所以电气化铁道建设最重要的一部分就是接触网施工。本文主要介绍新建电气化铁路的接触网施工技术，总结新线接触网施工的整体流程。为了更好地阐述，本文还介绍了接触网的基本组成。 关键字:电气化铁道；接触网；施工技术 Abstract Contact net, electric locomotive and traction substation of electrified railways and known as the "three major elements", is the contact network of electrified railway traction power supply system there is no standby power supply equipment only and exposed to the outside, its operation state is directly related to the quality of electrified railway safe operation and economic benefit, so the most important part of the railway electrification construction is to contact network construction. This paper mainly introduces the construction technology of the new electric railway contact net,the overall process, summarize the construction of new lines of the contact net. In order to explain, this paper also introduces the basic component of contact system. 【Key words】：Electrified railway；catenary；Construction technology. 铁路是国民经济的大动脉，铁路电气化是建设中国特色的社会主义的重要环节之一。我国铁路科学技术发展的主要政策“大力发展电力牵引和内燃牵引，以电力牵引为主。”我国要求当今的电气化铁路在建设里程、电气化率、电气化完成铁路运量比重、电气化复线率、电气旅客列车运行速度、电气货物列车牵引重量等接近或赶上世界先进水平。对此来说就将使工程单位在电气化施工人员、施工技术、施工机械设备、管理以及准备方面要求较高，自然在施工前要做的施工技术规范要求。施工技术规范更好的能统一全线工程在不同施工队施工时的施工标准以及工艺，能更好的标准了工程的施工要求、质量保证措施、明确了建设各方在施工质量控制中的卡控。体现了企业在工程建设中的科学施工和现代化管理的先进性。此论文就我对电气化接触网施工技术方面的标准阐述和施工中所遇到
x x x x x x x x x大学学位论文 基于单片机的红外温度计系统 姓名： 专业： 学院： 指导教师： 提交日期：2017年月日
摘要 随着社会的进步和发展，人们越来越重视身体健康，同时技术的进步，各种现代化电子设备在各个领域应用越来越广，电子计算机也越来越普及，在医疗领域，温度计应用非常广泛，但是传统的温度计读数不准，温度示数读取不方便，特别是一些老人，更是不能独自使用传统温度计，针对这种情况，本课题设计研究了一款基于单片机的红外温度计。该系统的主要功能是通过红外传感器非接触检测人体温度，根据软件中对报警温度的设置，检测的温度超过37度，蜂鸣器就会报警。系统的硬件组成部分主要包括单片机控制器，非接触式TN901红外测温传感器、lcd1602液晶显示、蜂鸣器电路等部分。软件部分是利用单片机C语言编程，C语言入门简单，编程效率较高，方便移植，复用性良好，系统软件编程均为函数化设计，方便了功能逻辑实现。当系统开始工作时，传感器采集的信号传送到单片机中，单片机经过处理后，将温度信息显示在液晶上。利用该系统能够方便的检测人体温度，具有方便快捷的优点，在电子设备迅速普及应用的今天，该系统具有广泛的实际应用价值，在后期逐渐完善功能后，通过进一步推广，能够带来可观的经济效益。 关键词：红外传感器，单片机，蜂鸣器电路，液晶显示 I
ABSTRACT With the social progress and development, people pay more and more attention to health at the same time, the progress of technology, modern electronic equipment used in various fields more and more widely, computer is more and more widely used in the medical field, the thermometer is widely used, but the traditional thermometer temperature allowed, shows the number of reads is not convenient, especially some the old man is not alone, the use of traditional thermometer, in view of this situation, the design of an infrared thermometer based on mcu. The main function of the system is to detect the human body temperature by non-contact infrared sensor, according to the setting of the alarm temperature in the software, the detection temperature of more than 37 degrees, the buzzer will alarm. The hardware of the system mainly includes MCU controller, non-contact TN901 infrared temperature sensor, LCD1602 LCD display, buzzer circuit and so on. Part of the software is the use of single-chip C language programming, C language entry is simple, high programming efficiency, easy to transplant, good reusability, system software programming are functional design, facilitate the realization of functional logic. When the system starts to work, the signal collected by the sensor is transmitted to the microcontroller, and the temperature information is displayed on the lcd. The system can detect the temperature of the human body has the advantages of convenient, fast and convenient, rapid popularization and application in electronic devices today, the system has a broad application value in the later gradually improve the function, through further promotion, can bring considerable economic benefits. Keywords: infrared sensor, MCU, buzzer circuit, liquid crystal display II
各专业完整优秀毕业论文设计图纸 海底隧道钻机控制系统设计 课程设计 时间：2014 .12 .22
一、海底隧道自动控制系统框图 由题已知条件，设N(s)=0，则系统在给定信号R(s)下的闭环传递函数()Φer s 为： 可求得系统在给定信号R(s)时的稳态误差为： K s s s R s s s sE e s s ssr +++==∞→→12)()1(lim )(lim )(2200 当R(s)=0时，在扰动信号N(s)作用下的系统闭环传递函数()Φen s 为： 到此可求得系统在扰动信号N(s)作用下的稳态误差为： () ()200()lim lim 12S ssn S s s sN e sE s s k →→-∞==++ 由（1），（2）两式可得在R(s)和N(s)作用下系统的输出为： 二、接下来根据不同的K 值MATLAB 绘制时域仿真曲线 在单位阶跃输入的N(s)，R(s)时有： )1..(..........1211)()(2)(K s s K s s R s E s er +++==Φ)2.(..........121)()(2)(K s s s N s E s en ++-==Φ22111()()()1212K s C s R s N s s s K s s K +=-++++s s N s s R 1)(,1)(==
- 1 - 此时的输入稳态误差和扰动稳态误差为： 在这里我取K 值分别为1，20，60，100，120，150，单位阶跃输入以及单位阶跃扰动下的系统框图和响应分别为（Δ=2）： （注：由系统的稳定性和闭环传递函数可知，极点必须位于s 左半平面，故K 值必须大于0） 下面的分析中将输入响应和扰动响应进行分开讨论。 （1）K=1系统的模拟框图为: 在N (s)=0时得到的单位阶跃响应曲线，如下图: K e e ssn ssr 1 )(,0)(-=∞=∞
1．摘要 汽车转向器是汽车的重要组成部分，也是决定汽车主动安全性的关键总成，它的质量严重影响汽车的操纵稳定性。随着汽车工业的发展，汽车转向器也在不断的得到改进，虽然电子转向器已开始应用，但机械式转向器仍然广泛地被世界各国汽车及汽车零部件生产厂商所采用。而在机械式转向器中，循环球齿条-齿扇式转向器由于其自身的特点被广泛应用于各级各类汽车上。本文选择GX1608A型循环球齿条-齿扇式转向器作为研究课题，其主要内容有：汽车转向器的组成分类；转向器总成方案分析及其数据确定和转向器的设计过程。 这种转向器的优点是，操纵轻便，磨损小，寿命长。缺点是结构复杂，成本高，转向灵敏度不如齿轮齿条式。因此逐渐被齿轮齿条式取代。但随着动力转向的应用，循环球式转向器近年来又得到广泛使用。 关键词；转向器操纵稳定性循环球齿条-齿扇式转向器
目录 摘要 (1) 1绪论 (4) 2汽车转向系的组成及分类 (6) 2.1汽车转向系的类型和组成 (6) 2.1.1 机械式转向系 (9) 2.1.2 动力转向器 (10) 2.2 转向系主要性能参数 (11) 2.2.1转向器的效率 (11) 2.2.2传动比的变化特性 (12) 2.2.3转向盘自由行程 (17) 2.3 转向操纵机构及转向传动机构 (17) 2.3.1转向操纵机构 (17) 2.3.2转向传动机构 (18) 3转向器总成方案分析 (20) 3.1转向器设计要求 (20) 3.2转向器总成方案设计 (21) 4循环球式转向器主要尺寸参数的选择 (25) 5 转向器输出力矩的确定 (26) 6 轴的设计计算及校核 (27) 6.1 转向摇臂轴（即齿形齿扇轴）的设计计算 (27) 6.1.1材料的选择 (27) 6.1.2结构设计 (27) 6.1.3轴的设计计算 (27) 6.2 螺杆轴设计计算及主要零件的校核 (31) 6.2.1材料选择 (31) 6.2.2结构设计 (31) 6.2.3轴的设计计算 (32) 6.2.4钢球与滚道之间的接触应力校核 (34)
汽车悬架设计毕业论文 目录 摘要............................................ 错误!未定义书签。目录............................................................ I 绪论 (1) 1.1汽车悬架概述 (1) 1.2论文研究的背景及意义 (2) 1.3 毕业论文研究容 (2) 第2章汽车悬架概述 (3) 2.1悬架基本概念 (3) 2.1.1悬架概念 (3) 2.1.2悬架最主要的功能 (3) 2.1.3悬架基本组成 (3) 2.1.4悬架类型 (4) 2.2悬架系统研究与设计的领域 (4) 2.3悬架设计要求 (4) 2.4悬架的主要特性 (5) 2.4.1 悬架的垂直弹性特性 (5) 2.4.2 减振器的特性 (6) 2.5 本章小结 (6) 第3章悬架对汽车主要性能的影响 (7) 3.1悬架对汽车平顺性的影响 (7) 3.1.1悬架弹性特性对汽车行驶平顺性的影响 (7) 3.1.2悬架系统中的阻尼对汽车行驶平顺性的影响 (10) 3.1.3非簧载质量对汽车行驶平顺性的影响 (11) 3.1.4改善平顺性的主要措施 (12) 3.2悬架与汽车操纵稳定性 (12) 3.2.1 汽车的侧倾 (12) 3.2.2侧倾时垂直载荷对稳态响应的影响 (14) 3.3本章小结 (16) 第4章悬架主要参数的确定 (16) 4.1 悬架静挠度的计算 (17) 4.2 悬架动挠度的计算 (17)
第5章双横臂独立悬架导向机构的设计 (19) 5.1 导向机构设计要求 (19) 5.2导向机构的布置参数 (19) 5.2.1侧倾中心 (19) 5.2.2侧倾轴线 (20) 5.2.3纵倾中心 (20) 5.2.4悬架横臂的定位角 (21) 5.2.5纵向平面上、下横臂的布置方案 (21) 5.2.6横向平面上、下横臂的布置方案 (22) 5.2.7水平面上、下横臂摆动轴线的布置方案 (23) 5.2.8上、下横臂长度的确定 (24) 5.3 前轮定位参数与主销轴的布置 (25) 5.3.1主销偏移距 (25) 5.3.2四个前轮定位参数的初步选取 (26) 第6章弹性元件的计算 (28) 6.1 螺旋弹簧的刚度 (28) 6.1.1螺旋弹簧的刚度 (28) 6.1.3弹簧校核 (31) 6.2 小结 (31) 第7章振器的结构类型与主要参数的选择 (32) 7.1 减振器的分类 (32) 7.2 双筒式液力减振器工作原理 (32) 7.3 减震器参数的设计计算 (35) 7.3.1相对阻尼系数的确定 (35) 7.3.2减震器阻尼系数的确定 (35) 7.3.3减震器最大卸荷力的确定 (36) 7.3.4减震器工作缸直径的确定 (37) 第8章横向稳定杆设计计算 (39) 8.1 横向稳定杆的作用 (39) 8.2 横向稳定杆参数的选择 (39) 第9章导向机构的仿真设计 (41) 9.1 仿真设计及分析 (41) 9.1.2前轮外倾角（camber）变化 (43) 9.1.3前轮前束角（toe）的变化 (43) 9.1.4主销倾角（kingpin）的变化 (44)
红外测温仪 技 术 案
北京市科海工业自动化仪器有限公司 2018年01月19日 一．概述 1、设备名称和型号： 1）设备名称：红外测温仪 2）设备型号：WFD-600-GZ 2、测温仪表简介： WFD-600-GZ系列红外测温仪是一种智能化、高精度、非接触式数字显示测温仪表，具有测温速度快、使用寿命长等优点。它利用被测物体的红外辐射能量精确测量物体的温度，测量距离与被测目标的大小成正比。仪表显示读数直观，可配置各种接口、性能稳定、操作简单，安装与调整便。 WFD-600-GZ型红外测温仪,是可根据用户需要定做不同温度段的测温仪，测温仪具有较高的灵敏度，测斑适中。同时根据现场需求，设备配有冷却装置，能够快捷、安全、稳定的测量被测物温度。 二．技术指标 1、供电电压：交流220V供电，50Hz，20W或24V/DC 2、测温围：900～2000℃ 3、输出信号：4-20mA和RS485标准信号 4、测量精度：±1％满量程 5、重复精度：±0.2％满量程 6、响应时间：＜1秒（根据现场条件可调整） 7、距离系数：L/D=100 8、显示式：4位LED发光数码管显示平均值、峰值、实时值（选其中一种） 9、温度分辨率：1℃
10、工作波长：0.7～1.1μm或1.1～1.7μm 11、辐射系数：0.1～1.0连续可调 12、气源压力：0.2～0.6MPa 13、气源流量：4～6m3/h 14、使用环境：见表一 15、重 三．技术特点 1、具有光学瞄准系统，采用固定焦距加分划板瞄准，可以便找到被测目标 确保测量位置准确。 2、红外测温仪探头自身耐环境温度达90℃，这就大大延长了使用寿命。 3、显示式具有实时值、平均值、峰值和自动环境温度补偿。 4、电路采用8位单片机作中央处理器并采用CMOS电路，使整机工作电流 小，工作稳定可靠。 5、输出接口：4-20mA(对应围可设定)连接到PLC或RS485信号连接大屏 幕显示器。 6、红外测温系统结构简单，由红外探头、信号处理器、信号电缆组成。 7、设计成分体结构，避开高温区，维修调试便。 8、测温探头带有气源冷却装置，减少物镜灰尘，保证测量精度。 9、红外测温探头工作在短波段，对窗口污染有较好的适应性，窗口透过率 降低36%，测温示值仅降低4%。
石家庄铁道大学毕业设计 高铁接触网补偿装置检测 系统通信模块设计 The Communication Module Design of High-speed Railway Catenary Compensation Device Detection System 2012 届电气与电子工程学院 专业电气工程及其自动化 学号**** 学生姓名**** 指导教师**** 完成日期2012年5月18日
毕业设计成绩单 学生姓名*** 学号*** 班级*** 专业电气工程及其自动化毕业设计题目高铁接触网补偿装置检测系统通信模块设计 指导教师姓名王硕禾 指导教师职称教授 评定成绩 指导 得分 教师 评阅人得分 答辩小 组组长得分 成绩： 院长签字： 年月日
毕业设计任务书 题目高铁接触网补偿装置检测系统通信模块设计 学生姓名*** 学号*** 班级*** 专业电气工程及其自动化指导单位电气与电子工程学院导师*** 导师职称教授 一、设计内容 研制一种能对接触网的补偿装置运行状态进行在线实时监测系统的通信模块，在发生线索卡滞、补偿装置a、b值超标时准确及时向监控主机的发出预警信息和故障地点，指导设备管理人员进行检查、处理，避免发生断线故障和弓网故障。将正常监测到的数据按照规定要求定时上传到监控主机；当出现非正常数据时，则立即向监控主机发出报警信号并附带报警信息。 二、基本要求 1、检测终端定时与监控主机进行握手通信。 2、按监控主机的要求对检测终端进行必要的参数配置。 3、采集到的数据若在正常范围内，则将数据存储在本地的存储器中。在一定时间内将 一个该时间长度的平均值上传到监控主机。 4、根据监测终端分析认定为发生线索卡滞、补偿装置a、b值超标的情况，向监控主机 准确及时的发出预警信息和故障地点。 三、主要技术指标 基于C8051F020的下位机通信系统程序，通信协议具体设计，系统通信过程安全可靠，系统通信数据结构简洁。 四、应收集的资料及参考文献 可参考C8051F020，C8051F020/1/2/3混合信号ISP FLASH微控制器数据手册，C 语言程序设计，GPRS远程监控，系统通信协议的设计，接口等方面的相关资料。 五、进度计划 1、第1周至第2周：查资料，确定系统总体设计方案，开题报告。 2、第3周至第6周：通信协议的商定，初步完成系统设计。 3、第7周至第10周：联机调试系统。 4、第11周至第13周：完成设计说明书。 5、第14周至第15周：修改设计说明书，准备答辩。 教研室主任签字时间 毕业设计开题报告
海底隧道钻机控制系统设计 （此文档为word格式，下载后你可任意修改编辑）一、海底隧道自动控制系统框图
由题已知条件，设N(s)=0，则系统在给定信号R(s)下的闭环传递函数()Φer s 为： 可求得系统在给定信号R(s)时的稳态误差为： K s s s R s s s sE e s s ssr +++==∞→→12) ()1(lim )(lim )(2 200 当R(s)=0时，在扰动信号N(s)作用下的系统闭环传递函数()Φen s 为： 到此可求得系统在扰动信号N(s)作用下的稳态误差为： () ()20 ()lim lim 12S ssn S s s sN e sE s s k →→-∞==++ 由（1），（2）两式可得在R(s)和N(s)作用下系统的输出为： 二、接下来根据不同的K 值MATLAB 绘制时域仿真曲线 在单位阶跃输入的N(s)，R(s)时有： 此时的输入稳态误差和扰动稳态误差为： ) 1..(..........1211)()(2)(K s s K s s R s E s er +++==Φ) 2.( (121) )()(2)(K s s s N s E s en ++-==Φ22111 ()()() 1212K s C s R s N s s s K s s K +=-++++s s N s s R 1)(,1)(= =e e ssn ssr 1 )(,0)(- =∞=∞
在这里我取K值分别为1，20，60，100，120，150，单位阶跃输入以及单位阶跃扰动下的系统框图和响应分别为（Δ=2）： （注：由系统的稳定性和闭环传递函数可知，极点必须位于s左半平面，故K值必须大于0） 下面的分析中将输入响应和扰动响应进行分开讨论。 （1）K=1系统的模拟框图为: 在N(s)=0时得到的单位阶跃响应曲线，如下图:
目录 设计任务书 (3) 设计评语 (6) 摘要 (7) 第一章．绪论 (8) 汽车发展史概括 (8) 中国轿车工业发展现状 (8) 汽车转向系统设计技术发展概括 (9) 微型轿车转向系统及其与整车的关系 (9) 第二章．转向系技术的最新发展 (10) 电动助力转向系统技术 (10) 轿车的四轮转向技术 (17) 第三章．微型轿车转向系统的组成 (25) 转向操纵机构 (25) 转向传动机构 (25) 转向器 (25) 第四章．微型轿车转向系的特点及要求 (26) 微型汽车转向系统的特点 (26) 微型汽车转向系统要求 (26) 第五章．转向系的主要性能参数 (27) 转角及最小转弯半径 (27) 转向系的效率 (28) 转向系的角传动比 (29) 转向系的力传动比 (31) 转向系的传动间隙特性 (34)
转向系的刚度 (35) 转向盘的总转动圈数 (35) 第六章．转向器的结构型式选择及其计算 (36) 齿轮齿条式转向器小齿轮计算 (37) 齿条计算 (37) 转向器壳体 (38) 齿轮的强度校核 (39) 齿条强度校核 (41) 第七章．转向传动机构的设计 (42) 转向节臂的设计 (43) 转向横拉杆 (44) 球头销计算 (46) 第八章．转向操纵机构的设计 (49) 转向盘 (49) 转向轴和转向管柱的结构设计 (49) 第九章．转向减振器的设计 (52) 第十章．设计总结 (53) 参考文献 (55) 附件：外文翻译——有关燃油添加剂 (56) 一、原文 (57) 二、译文 (61)
设计任务书 一、微型轿车设计任务书 1．设计原则 （1）选用国内大量生产的发动机和零部件； （2）造型美观，乘坐舒适，价廉实用； （3）面对乡镇和农村广大用户。 2．主要技术参数 车型 7080 车身 3门两厢式 乘员数 3-4 布置形式发动机前置前驱 总长（mm）≤3000 总宽（mm）≤1400 总高（mm）≤1450 轴距（mm） 2000 前轮距（mm） 1240 后轮距（mm） 1240 前悬（mm） 500 后悬（mm） 500 离去角 30o 最小离地间隙（mm） 150 最小转弯直径（m） 9 最高车速（km/L） 100 最大爬坡度 20% 空车总质量（kg） 550 满载总质量（kg） 800 制动距离（m）≤6（制动初速度为30km/L）制动跑偏（mm）≤400 油耗（L/100kg）≤ 续航里程（km） 300 加速时间（s） 25
第1章前言 车架和悬架系统是汽车设计的重要部分，因为它们的好坏直接关系到汽车各个方面（操控、性能、安全、舒适）性能。 现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架。汽车绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的，如发动机、传动系统、悬架、转向系统、驾驶室、货箱和有关操纵机构。车架是支撑连接汽车的各零部件，并承受来自车内、外的各种载荷，所以在车辆总体设计中车架要有足够的强度和刚度，以使装在其上面的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小，车架的刚度不足会引起振动和噪声，也使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些机件的可靠性下降。过去对车辆车架的设计与计算主要考虑静强度。当今，对车辆轻量化和降低成本的要求越来越高，于是对车架的结构形式设计有高的要求。首先要满足汽车总布置的要求。汽车在复杂多边的行驶过程中，固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉。汽车在崎岖不平的道路上行驶时，车架在载荷作用下可能产生扭转变形以及在纵向平面内的弯曲变形；车架布置的离地面近一些，以使汽车重心位置降低，有利于提高汽车的行驶稳定性。[]1 悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支撑力）、纵向反力（驱动力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车的正常行驶。在进行设计时，要满足以下几点要求： a．规范合理的型式和尺寸选择，结构和布置合理。 b．保证整车良好的平顺性能。 c．工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整。 d．尽量使用通用件，以便降低制造成本。 e．在保证功能和强度的要求下，尽量减小整备质量。 f．其它有关产品技术规范和标准。[]2 目前，农用运输车不能满足“三农”市场需求，突出表现为一般产品生产能力过剩，技术水平低，质量和维修服务水平差，价格较高，而市场急需的高质量经济型产品不能满足需求。结合生产实际，在农用运输车基础上对低速载货汽车车架及悬架系统进行了设计。
非接触式红外测温仪设计 摘要 温度测量技术应用十分广泛，而且在现代设备故障检测领域中也是一项非常重要的技术。但在某些应用领域中，要求测量温度用的传感器不能与被测物体相接触，这就需要一种非接触的测温方式来满足上述测温需求。本论文正是应上述实际需求而设计的红外测温仪。 红外测温仪是以黑体辐射定律作为理论基础，是光学理论和微电子学综合发展的产物。与传统的测温方式相比，具有响应时间短、非接触、不干扰被测温场、使用寿命长、操作方便等一系列优点。 本文介绍了红外测温仪测温的基本原理和实现方法，提出了以STC89C51单片机为其核心控制部件的红外测温系统。详细介绍了该系统的构成和实现方式，给出了硬件原理图和软件的设计流程图。该系统主要由光学系统、光电探测器、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，红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。STC89C51单片机负责控制启动温度测量、接收测量数据、并按照单片机中的温度值计算算法计算出目标的温度值再通过LED把结果显示出来。 关键词: STC89C51单片机，红外测温，LED显示
THE DESIGN OF NON－CONTECT INFRARED THERMOMETER ABSTRACT The technology of temperature measurement is used widespread, and it also important in the modern equipment failure examination field. But in some application domains, we needn’t the sensor contact with the measured object which used in temperature measurement, this needs a kind of non-contact temperature measurement to satisfies the demand and the design of this infrared thermometer is also based on the demand. Infrared thermomter, it uses the blackbody radiation laws as the theories foundation, it is the outcome that the optical theories and micro-electronics learn a comprehensive development. Compared to the way of traditional temperature measurement, it has a series of merits, such as short in response time, non-contact, noninterference to temperature field, long useful time and convenient operation, etc. The paper introduces the basic principle of infrared thermometer and the method of realization, puts forward infrared trermometer system with the STC89C51 MCU as the CPU. The paper introduces the composing and the method of that system in detail, and gives the hardware principle diagram and the design flow chart of the software. The system formed by the optical system, photoelectron detector,display and output partially. The optical system collects the infrared radiation energy of the object in its field of view, the infrared energy focusing on the instrument and transforms to the corresponding electrical signal. The STC89C51 MCU is used to start the temperature survey, data receive, count the value of the object temperature based on the arithmetic with in MCU and the result is displayed on LED.