红外体温计毕业论文

1、题目：红外体温计院（部）系物理学与电子信息工程系所学专业电？息工程年级.班级姓名分工成绩学号姓名分工成绩学号姓名分工成绩学号姓名分工成绩学号2013 年 6 月 9 R其中，Pb(A 77黑体的辐射出射度；入一波长；绝对温度;cl、c2辐射常数。式(1)说明在绝对温度T下，波长入处单位面积上黑体的辐射功率为丹2 T)。根据斯特藩一玻耳兹曼定理黑体的辐出度Pb(0与温度T的四次方成正比，即：Ph(T)= oT4 (2)式中，丹一温度为T时，单位时间从黑体单位面积上辐射出的总辐射能，称为总辐 射度；。一斯特藩一玻耳兹曼常量；物体温度。式(2)中黑体的热辐射定律正是红外测温技术的理论基础。如果在条件

2、相同情况下，物体在同一波长范围内辐射的功率总是小于黑体的功率，即物体的单色辐出度Pb(T)小于黑体的单色黑度 (X),即实际物体接近黑体的程度。f (X)= P(T)/ Pb(T) (3)考虑到物体的单色黑度 (入)是不随波长变化的常数，即 (入)二,称此物体为灰体。它是随不同物质而值不同，即使是同一种物质因其结构不同值也不同，只有黑体二1,而一般灰体0 2/,max式。将取样电路每次取得的模拟信号转换为数字信号都需要一 定时间，为了给后续的量化编码过程提供一个稳定值，每次取得的模拟信号必须通过保 持电路保持一段时间。3. 4. 4量化与编码数字信号不仅在时间上是离散的，而且在幅值上也是不连续

3、的。任何一个数字量的 大小只能是某个规定的最小数量单位的整数倍。为将模拟信号转换成为数字量，在A/D 转换过程中，还必须将取样-保持电路的输出电压，按某种近似方式归化到与之相应的 离散电平上。这一转化过程称为数值量化。量化后的数值最后还须通过编码过程用一个 代码表示出来。经编码后得到的代码就是A/D转换器输出的数字量。在量化过程中，山 于取样电压不一定能被整除，所以量化前后不可避免地存在误差，称为量化误差，用 g表示。A/D转换器的位数越多，各离散电平之间的差值越小，量化误差越小。初和匕讹之间时，ADC转换结果和采样电压呈线性关系。且出于安全考虑，输入电压不能超出模拟供电电压。对ADSCR寄存

4、器执行写操作后ADC开始转换。一次转换需要1617 个ADC时钟周期。转换时间二1617个4(?时钟周期ADC时钟频率总线周期数二转换时间*总线频率。转换时间是指A/D转换器从转换控制信号到来 开始，到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间。ADC转换时间与转换电路的类型有 关，山所选的时钟源和分频系数决定。时钟源可以是总线时钟，也可以是CGMXCLK,通25 过ADC时钟寄存器里的ADICLK位来选择。分频比ill ADIV2： 0位来确定。例如，如果 频率为4MHz的CGMXCLK作为ADC时钟，分频比为4,则设置总线时钟频率为2MHz。转换时间二兰个Agf钟周期十17心4MHz/4总线周期

5、数二（16 17） us*2MHz二3234；为了满足ADC模块的特性，ADC时钟频率 必须在500kHz2MHz之间，典型值为1MHz。由于一个ADC周期是由儿个总线周期组成 的，启动转换需要一个总线周期的时间写入ADSCR寄存器，在ADC启动以前需要额外的 02个总线周期初始化ADC时钟，这就产生了非整数ADC周期，在此用17个周期来表 示。4、远红外测温仪的软件设计4. 1控制模块的设计4.1.1单片机的选择自1971年微处理器研制成功后，不久就出现了单片的微型计算机（简称单片机）。特别是1976年Intel公司推出的MCS-48单片机，以其体积小、功能全、价格低等特点 赢得了广泛应用。

6、MCS-48为单片机的发展奠定了基础，成为单片机发展过程中的一个重 要阶段。在MCS-48的成功应用的激励下，许多半导体公司和计算机公司竞相研制和发 展自己的单片机系列。1980年Intel公司最先推出的8位单片机MCS-51系列，包括8031、 8051 8052及8751等，它们的基本组成、基本性能和指令系统都是相同的。MCS-51是 在MCS-48的基础之上发展起来的，虽然它仍然是8位的单片机，但其功能较MCS-48有 很大的增强。此外，它还具有品种全、兼容性强、软硬件资料丰富等特点。因此，它被广泛应用 于工业过程控制，智能仪器、仪表，生产自动化领域，现在我国乃至世界范围内不失为 单片机

7、应用中的主流机型。鉴于MCS-51系列单片机的高性能、低价格，以及在我国的广泛应用，我们决定选 用该系列的单片机。但MCS-51系列单片机包含多种型号，通常以片内是否带ROM以及 所带ROM的类型分为8*51类。而MCS-51系列单片机一般采用HMOS和CHMOS工艺制造, CHMOS工艺比较先进，不仅具有HMOS的高速性，同时还具有CMOS的低功耗。为区别起 见,CHMOS X艺的单片机名称前冠以字母C,成为8*C51类。比较多种型号的MCS-51系25 列单片机，为满足高性/价比，以及开发方便、高效的要求，我们选用了 89C51单片机, 它采用CHMOS工艺制造，与MCS-51系列的其它机

8、型兼容，内带4K的EEPROMo4. 1.2 AT89C51单片机简介（1）AT89C51的主要特性 8位微处理器和控制器，中央处理器是整个单片机的核心部件，能同时处理8 位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算 和控制输入输出功能等操作。 内含一个布尔运算器，可直接对数据的位进行操作和运算，特别适用于逻辑控 制。 内含4KB可重擦写的可编程闪烁程序存贮器（EEPR0M）。 内含128*8位的数据存贮器（RAM）。 4个8位（32根）双向且可独立寻址的I/O （输入输出）接口化人。 2个16位的计数器/定时器。 片内振荡器和时钟电路。 全双工方式的串行接口

9、 （DART）。 两级中断优先权的6个中断源/5个中断矢量的中断逻辑。 指令集有111条指令，其中64条为单周期指令，支持6种寻址方式。最高时钟振荡频率可达12MHz,大部分指令执行时间为lus,乘、除指令为4us。与MCS-51兼容，寿命为1000次写/擦循环，数据保留时间为10年。低功耗的闲置和掉电模式，可编程串行通道，三级程序存储器锁定。（2）引脚及功能AT89C51单片机为40脚双列直插式封装结构。其引脚排列顺序及引脚符号如图7 所示：25匚匚匚亡匚亡匚匚亡匚ecu m i e P3.2CP9 3C g P3.4C (T1 P3.SC 1W P35C m P37cX7M2CX7MCGM

10、DC40旳38d7363&3433313292827262$2423222101234 5*07991234S67861111111111Svcc F99(Apo 3P0.KAD1) F*0a(AD33P04MD4) P06(AD83 H.刃 ADR Elpp AIEPTOS3P2.7AUy P263P2SU13) P2.4MU P2(A11) P25A10F P2.1 g P2O(A8t(6)图7 AT89C51管脚图各引脚功能如下: 电源及接地GND:电源接地端。Vcc:供电电压即正常运行和编程校验时为+5V电源（士 10%）。 时钟及复位信号XTAL1:是片内振荡器反相放大器的输入及内部

11、时钟工作电路的输入。当采用外部振 荡器为时钟源时，此脚必须接地。XTAL2:是片内振荡器反相放大器的输出端，也是内部时钟发生器的输入端。使用外 部振荡器时，可由此脚引入外部时钟信号。RST:复位信号输入端，高电平有效。若此输入端保持2个机器周期（24个时钟振荡 周期）以上的高电平，即可以将89C51完成复位操作。此外，RST引脚的第二功能是VPD, 即备用电源的输入端。当主电源Vcc发生故障，降低到低电平规定值时，单片机自动将 +5v电源接入RST端，为RAH提供备用电源，以保证存储在RAM中的信息不丢失，以使 复电后能继续正常运行。 ALE/F旅：地址锁存允许/编程信号端。当89C51 电正

12、常工作后，ALE管脚不断向外输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的六分之一。CPU访问片外存储器时， 此信号作为锁存地址总线的低8位地址的控制信号。因此ALE信号可以对外输出时钟或 定时信号。ALE端的负载驱动能力为8个LS型TTLo PSEN：程序存储允许输出信号端。在访问片外存储器时，此端定时输出脉冲作 为读片外存储器的选通信号。此管脚接EPROM的0E端，PSEX端有效，即允许读出25 EPROM/ROM中的指令码。当CPU访问外部程序存储器时，要产生两次PSEN负脉冲信号， 当CPU访问内部程序存储器时，PSEN不跳变。此端驱动8个LS型TTL。 EA/VPP:外部程序存储器地址通话输入

13、端/固化编程电压输入端。当EA端接高电 平时，CPU只访问片内EPROM并执行内部程序存储器中的指令，但在PC的值超过OFFFH 时，将自动转向执行片外程序存储器内的程序。当EA端接低电平时，则CPU只访问外 部EPROM并执行外部程序存储器中的指令，而不管是否有片内程序存储器。此管脚的第 二功能Vpp是对89c51片内EPROM固化编程时，作为施加较高编程电压的输入端。 I/O端口引脚：I/O端口 P0P3 （地址为80H, 90H, AOH, BOH）,且P0P3为 四个8位特殊功能寄存器，特殊功能寄存器位地址表详见附录A所示。分别为四个并行 I/O端口的锁存器。它们都有字节地址，每一个端

14、口锁存器还有位地址，所以每一条I/O 线独立地用做输入或输出时，数据可以锁存；作输入时，数据可以缓冲。PO. 0-P0. 7: P0 口是一个8位漏极开路的8位准双向I/O端口，每位可驱动8个 LS型TTL负载，故有较强的带负载能力。在CPU访问片外存贮器时，P0 口是分时提供8 位地址和8位数据的复用总线。当P0 口作为输入口使用时，应先向锁存器（地址80H） 写入全1,此时P0 口的全部管脚浮空，可作为高阻抗输入或者通过外接上拉电阻。作输 入口使用时要先写b这就是准双向的含义。在访问外接扩展存储器时，地址数据总线 分时复用。即在指令的前半周期，P0 口作为地址总线的低8位输出，在ALE信号

15、的下降 沿该地址被锁存，在指令的后半周期用做8位数据总线。P1.0Pl. 7: P1 口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口，其某一闰的电路 结构如图8所示。每位可驱动4个LS型TTL负载。当P1 口用做输入口使用时，应先向 P1 口锁存器（地址90H）写入全1,此时P1端口管脚会被内部上拉电阻拉至高电平。当 P1 口输出高电平时，能向外提供拉电流负载，所以不必再接上拉电阻。在端口用做输入 时，也必须先向对应的锁存器写入“1”，使FET截止。由于片内负载电阻较大，约20 40KQ,所以不会对输入的数据产生影响。上拉电阻是两个场效应管（FET）并在一起， 一个FET为负载管，其电阻固定；另

16、一个FET可工作在导通或截止两种状态，使其总电 阻值变化近似为0或阻值很大两种情况。当阻值近似为0时，可将管脚快速上拉至高电 平；当阻值很大时，P1 口为高阻输入状态。25內部总线写入一D锁存器P1.XCPVCC渎谈存器读引脚图8 P1 口电路结构P2. 0P2.7: P2 口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口。P2 口缓冲器能 接收，输出4个TTL fl电流，每位可驱动4个LS型的TTL负载，在访问外接存储器器 时，用做高8位地址输出。当P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为 输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输岀电流。这是由于内部上拉的 原故。P3

17、 口是一个多功能端口，其某一位的结构如图9所示。P3. 0P3.7: P3 口是一个 带内部上拉电阻的8位双向I/O端口，每位可驱动4个LS型TTL负载，其功能和驱动 能力与P1 口、P2 口相同。此外，P3 口与其它I/O端口有很大区别，它除作为一般准双 向I/O 口外，还具有特殊的控制功能：P3.0(RXD):串行数据接收端(串行口输入)。P3. 1 (TXD):串行数据发送端(吊行口输出)。P3.2(INT0)：外部中断0,低有效。P3. 3(INT1):外部中断1,低有效。P3.4(T0):计时器0外部时钟输入。P3.5(T1):计时器1外部时钟输入。P3. 6(WR):片外数据存储器

18、写选通控制输出。P3.7(RD):片外数据存储器读选通控制输入。对比P1 口的结构图不难看出，P3 口与P1 口的差别在于多了与非门3和缓冲器4, 正是这两个部分，使得P3 口除了具有P1 口的准双向I/O功能之外，还可以使用各管脚 所具有的第二功能。与非门3的作用实际上是一个开关，决定是输出锁存器上的数据还 是第二输出功能的信号。当W二1时，输出Q端信号；当Q二1时，可输出W线信号。编程时，可不必事先由软件设置P3 口为笫一功能(通用I/O 口)还是第二功能。 当CPU对P3 口进行SFR寻址(位或字位)访问时，山内部硬件自动将第二功能输出线25置为1,这时P3 口为通用I/O 口；当CPU

19、不把P3 口作为SFR寻址访问时，即用做第二 功能输岀/输入线时，由内部硬件锁存器Q二VCC第二输入功能P3.X图9 P3 口的电路结构4.2 AT89C51的最小应用系统设计。III于AT89C51内部具有RAM和EEPROM,所以在芯片的外部接上时钟电路和上电复位 电路就可以构成一个基本的应用系统了，如图10所示。本系统采用自动复位方式，主 频率为6MHz, 方面保证满足系统对时间的要求，同时也考虑了可鼎性的要求，即适当 降低速度以提高抗干扰能力。山于内部的程序空间有限，不适合编写较大、较复杂的程 疗;，所以，这个系统适合于简单的控制系统的应用。单片机应用系统是指以单片机为核心，山硬件部分

20、和软件部分组成，配以一定的外 用电路和软件，能实现某儿种功能的应用系统。硬件是系统的基础，软件则是在硬件的 基础上对其合理的调配和使用，从而完成应用系统所要完成的任务。单片机应用系统的 设计分为硕件设计和软件设计两大部分，其设计包括下述儿个步骤：总体设计；系统硬 件设计（用PROTEL）；系统软件设计（用仿真机软件）；仿真调试硬件和软件（用仿真机）; 固化应用程序（用仿真机）；脱机运行（用户系统）。一个单片机应用系统的硬件设计电 路包括两大部分内容：一是单片机系统的扩展部分设计，这包括存储器扩展和接口扩展。 二是各功能模块的设讣。如信号测量功能模块、信号控制功能模块等，根据系统功能要 求配置相

21、应的A/D、D/A、键盘、显示器、打印机等外围设备，设计合适的接口电路。25图10 AT89C51最小应用系统图在进行应用系统的硬件设讣时，首要问题是确定电路的总体方案，并需进行详细的 技术论证。设计还需要考虑以下儿点: 尽可能选择典型电路。 系统的扩充和外围装置，应充分满足应用系统的要求，并留有一些扩充槽，以 便进行二次开发。 硬件结构应结合应用软件一并考虑。 整个系统器件尽可能做到性能匹配。 可幕性及抗干扰性设计是硬件设il极其重要的部分，包括器件选择、电路板布 线、通道隔离等。 单片机外接电路较多时，必须考虑其驱动能力，驱动能力不足时，系统工作不 可靠。解决办法是增加驱动能力，降低总线负

22、载。4. 3系统总体的流程图系统流程图如图11所示：25I开始I计算比较5、系统误差分析与抗干扰设计5. 1影响红外测温仪测温精度的因素III于红外测温仪属于非接触式测温，这就给获得准确温度值带来一定困难。影响红 外测温仪测温误差的因素有很多，除去仪器的本身的精度因素外，主要体现在以下儿个 方面；5.1.1距离系数对测温的影响距离系数是红外测温仪性能的一个重要指标，通常用红外测温仪到物体的距离与被 测光斑尺寸之比（D： S）来表示。比值越大，说明红外测温仪的分辨率越好，可测更远更 小的目标，目前市面上常见到的红外测温仪产品D： s之比从& 1到100： 1不等，部 分丄业型高温现场中的红外测温

23、仪距离系数比更高，以美国雷泰公司的3IIMSC产品为 例，其D： S之比为180： 1。部分产品D： S达到了 500： 1以上，通常比值越大，红外 测温仪的分辨率越好，距离系数比越大的红外测温仪，其价格也越高.单波段测温仪显25示的温度是其视场的平均值，通常要求被测物必须充满视场且留有部分的余量。通常距离越远的物体，红外测温仪测温时测温所经过的光路上受到的干扰以及大气 衰减也就越大，精度也就越低。山于实际的被测LI标不是黑体，所以在进行辐射率修正 以及温度补偿时，需要对测温距离进行补偿.5. 1. 2辐射率的影响物体的辐射率反映了物体的红外辐射能力，它是指在相同的儿何条件和光谱条件 下，实际

24、物体与同温度黑体的辐射能量之比【8】。山于实际物体并非黑体，其发射率为 一个小于1的数值【9】。因此需要根据设定的发射率来补偿不同物体因发射率不同而导 致的对测量温度的影响.辐射率是一个与物体材料、表面状况有关的量，在实际使用中, 通常需要使用者输入被测LI标的比辐射率，而物体的比辐射率通常很难确定，因此输入 值与物体的真实值间必然存在一定的误差，因此，减小或消除*变化对测温精度的影响 是改善辐射测温系统特性的重要措施【10】 11【12】【13】。山黑体辐射定律可知；被测标辐射的辐射出射度：(5-1)(5-2)(exp(c2 /IT)-1)_1 = KF(T)探测器的输出信号：M&=KF(T

25、)K为与仪器有关的常数。如果用表示假定的辐射率，七物体的真实辐射率，则辐射率的相对误差(5-3)(5-4)温度的相对误差：刃=”-T 山于设定时的辐射率為和真实情况下的辐射率&时物体的辐射能量是相同的。所以(5-5)(5-6)KsniF(Tm)=KF(T)将(5-3)和(5-4)代入(5-5)得：尸了)(刃+ 1卩F(刃+ 1卩出测温仪工作在很小的窄带短波时:25(5-7)(5-8)&_expG，/C3(刃+ 1X九)卜 1 exp(C2 / ArT)这里面九表示峰值波长，人表示窄带的中心波长.将(5-3)和(5-4)代入(5-7)可得:刃=(人几/2)昨,“ /) 利用式(5 - 8)可估算

26、辐射率带来的测温误差。5. 1. 3环境因素对测温的影响被测物所处的环境对测量的结果有很大的影响，表现在两个方面，即环境温度和被 测物到测温仪的视场清晰度。通常情况下，环境温度越低，从外界进入红外测温仪窗口的辐射能量就少，相反， 环境温度越高，从外界进入红外测温仪窗口的辐射能量就越少。在测温仪的正常测温范 围内，一般不需要进行温度补偿。但是当测温仪工作在较高温的情况下，被测物周围有 其他的热辐射源时，红外测温仪的探测器就会接收其他物体的热辐射，造成测温仪所显 示的温度高于被测U标实际温度，这时就需要对红外测温仪进行温度补偿。环境温度对红外辐射能量误差可由文献33说明，表2反映了在采用9-12“

27、m测温 镜头在环境温度为270K - 330K,对300K1000K U标测量时产生的能量误差。根据表 6-1可看出，被测H标温度越接近环境温度，测量时产生的能量误差越大，反之，当被 测LI标与环境温度偏差越大，其测量时所产生的能量误差越小，因此对低温时红外测温 仪的设计必须考虑到温度补偿措施。本系统环境温度的补偿山集成温度传感器AD592完成，具有测温精度高、非线性、 误差小、宽范围输入等优点，可满足系统温度补偿的需要.表2环境温度为270K330K时测温的影响能量误差(%)环境温度T2 (K)270280290300310320330目标温度30020. 3723. 5026. 7430.

28、 0033. 2336. 4539. 594007. 298. 6310. 0911.6513. 2815. 0016. 775003.644. 355. 125.966. 867. 828. 8325Ti (K)6002. 232.663. 153.684. 254.865. 527001. 531.842. 172.542. 943. 373. 848001. 111.371.621.902. 202. 532. 889000. 931. 121. 331.551.802. 072. 3510000. 750.901.071.251.451.661.905. 1. 4干扰光的影响对于红外测

29、温系统，进入探测器的干扰光，要有三个来源：一是待测H标非测量区 域的红外辐射;背景耳标对待测红外辐射的反射、背景Id标的红外辐射：待测U标对背 景目标红外辐射的反射；二是灯光等背景光；三是调制盘、滤光片、探头本身的外壳以 及透镜等处的红外辐射【14】。对于一、二两项，可以在调制盘上置一个中心波长为 兀2. 00“m带宽为A/=10nm的窄带干涉滤光片即可很好地予以滤除；对于第三项，一 方面需要采用高发射率涂料均匀喷涂调制盘以减小其发射率，另一方面需要采取措施使 得调制盘的温度尽量稳定，防止其升温。6、系统的抗干扰设计由于红外测温仪工业测控对象的环境比较恶劣，干扰源较多，如环境温度、电磁场 等，

30、当干扰作用于模拟信号后，使A/D转换结果偏离真实值，为了减少对系统的干扰, 提高测温系统的可黑性，有必要对系统进行抗干扰设讣。系统的抗干扰措施分为硬件抗 干扰设计和软件抗干扰设计两类：6.1硬件抗干扰措施在电子系统中，形成电子干扰的基本要素有三个，包括干扰源、传播路径、敏感器 件，因此，在设计硬件抗干扰措施时，主要从这三方面入手，其主要原则是抑制干扰源、 切断干扰的传播路径和提高敬感器件的抗干扰能力.干扰源的分析与抗干扰设计（1）电源的干扰问题电源是讣算机系统的一个必不可少的组成部分，但是当电源的启动或停止以及电源25 的负载发生急剧变化时都会造成电源的波动，产生很大的干扰信号，据统计分析，计

31、算 机的干扰70%来自电源，因此解决电源的干扰问题尤其重要。本系统电源的抗干扰设讣主要采取两种方法：一是采用电源监视电路，本系统采用的复 位电路芯片CAT1021内置一个看门狗电路和电源监视模块，利用它可监视电源电压瞬时 短路、瞬时降压、微秒级脉冲干扰和掉电的影响.二是采用高精度、抗干扰能力强的电 源稳压芯片来转换电压。(2)印刷电路板上的干扰 在每个集成电路的电源和地之间接入一个O.lu的去耦电容，它有两个作用，一 方面提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能，另一方面旁路掉该器件的高频噪声. 闲置不用的门电路输入端不要悬空，闲置不用的运放正输入端接地，负输入端接 输出端. 印制板尽量使用

32、45折线而不用90折线布线，以减小高频信号对外的发射与耦合. 根据印刷线路板电流的大小。尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。同时使电源 线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力.6. 2传播路径的抗干扰设计 模拟电压输入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线，尤其是时钟信号线。 任何信号都不要形成环路，如不可避免，让环路区尽量小.用地线把数字区和模拟区隔离，数字地与模拟地分离，最后在一点接于电源地。6.2.3.敏感器件的抗干扰措施对于敬感器件，除了选取抗干扰能力强的器件之外，其它的抗干扰措施还有： 对于电路中闲置的芯片I/O引脚不要悬空，不是接地，就是接电源。其它的IC 限制

33、端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源。 对噪声敬感的线不要与大电流、高速开关线平行。石英晶体下面以及对噪声墩感的器件下面不要走线7、软件抗干扰措施对于现代计算机系统来说，不仅需要考虑硬件抗干扰，也需要考虑到软件的抗干扰25 措施，良好的软件抗干扰措施仅可以减轻硬件部分的负担，而且有利于系统稳定性和精 度的提高。软件抗干扰技术主要有“指令冗余技术”、。“件陷阱技术”、“软件看门狗技术”、“数字 滤波技术”等。本系统在软件抗干扰措施上面主要采用了三种方案：7.1数字滤波技术常用的数字滤波算法有程序判断法、中值判断法、算术平均值滤波法、加权滤波法、 滑动滤波法、低通滤波法和复合滤波法等【15】。程

34、序判断法乂称限幅滤波法，其方法是把相邻的釆样值相减，求出其增量（以绝对值来 表示），然后对两次采样允许的最大差值进行比较，若小于或等于该值，则取本次采样, 若大于该值，则取上次采样值作为本次采样值.此种方法主要用于处理变化比较缓慢的 数据，如温度、物体的位置等。中值滤波法即对某一个参数连续取样N次，然后把N次采样值按从小到大排序，再 取中间值作为本次采样值.此种方法比较适合于去掉山偶然因素引起的波动和采样器不 稳定而引起的脉动干扰，通常用于变化比较慢的数据。算术平均滤波法就是对连续N次的采样值进行算术平均，此种方法对具有随机干扰 的信号进行滤波。其对信号的平滑程度由釆样次数N决定，当N较大时。

35、平滑程度高， 而灵敏度低；当值较小时，平滑度低，但灵敬度高。滑动滤波平均滤波法只采样一次，将这一次采样值和过去若干次的采样值一起取平 均，得到的有效值作为该次采样的数据。该方法适合于系统实时性要求比较高的场合. 复合滤波法通过把两种或两种以上不同滤波功能的数字滤波器组合起来，组成复合功能 滤波器，此种滤波器的效果最好，不仅适用于变化比较慢的数据具有较好的滤波效果， 它对快速变化的数据，同样效果也比较好。山于红外测温仪测温得到的数据变化比较缓慢，而且通常受到外界的干扰比较严 重，采样单一的滤波器效果不太明显，因此本系统的数字滤波主要采用复合滤波方案： 即把中值滤波法与算术平均法结合起来，可以滤除

36、信号中的脉动干扰，且灵敏度比较高, 在实验中取得了良好的滤波效果。7. 2软件陷阱计算机系统的程序操作时序由程序计数器PC控制，当PC山于干扰等原因出错时， 程序会失控而跑飞，从而导致程序混乱失控，严重时其至程序死循环和误操作.25当发生程序跑0而进入非程序区的情况下，就需要采用软件陷阱的形式来恢复程序 的正常运行。软件陷阱技术是指令冗余的一种应用形式。它是一条引导命令，可以强行 地将捕获的程序指针引向设讣的处理错误程序的地址。7.3.软件看门狗技术当失控程序进入了死循环后，指令冗余以及软件陷阱都将无法发挥作用，这时需要 采用另外一种软件看门狗技术.看门狗技术主要是通过不断监视程序循环运行的事件，如果发现程序运行时间超过 最大的循环运行时间，则认为程序进入死循环，需进行出错处理.这时可强迫系统进入 一段出错处理程序，使系统脱离死循环。软件看门狗技术的做法是设定微控制器的定时器中断时间间隔稍大于主控程序正 常运行的个循环时间，在主程序的每次循环中执行一次定时器时间常数的刷新工作。 如果程序跑飞，则调用出错处理程序，使程序跳到开头重新运行。8、结语红外测温技术随着现代技术的发展日趋完善，用途逐渐渗透到各个领域。开发更新型的 红外测温技术，完善红外测温仪的性能是时代发展的要求。基于黑体辐射原理的红外测 温技术在现代化的发展起着越来越重要的作用，它的非接触测量，实现了遥测技术；不 破坏被