非制冷红外热像仪机芯控制盒电路设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

红外热像仪是一种可探测目标的红外辐射，并通过光电转换、电信号处理等手段将目标物理的温度分布图像转换为视频图像的设备[1]。而由于焦平面阵列探测器材料及相关工艺的限制，早期的红外热像仪必须经过制冷处理来尽可能地减小误差，因此早期的红外探测器件往往会有相应的制冷剂伴随着一起工作，这样在成本和使用率方面就比较落后。但是随着红外技术的不断革新，特别是热电材料及其相关技术的日臻成熟，人们将一些热电、铁电材料逐渐代替了需要制冷方能正常工作的探测器阵列材料，如碲镉贡hgcdte等，于是在1978年非制冷热成像技术首次研究成功。相应地，许多不同材料、不同类型的非制冷红外热像仪也相继问世。到目前为止，非制冷红外热像仪的基本工作原理，理论基础已经得到广泛地验证，在各个方面的应用也取得了比较好的效果，但是就材料、噪声、系统、性能等方面仍存在需要进行大量研究的必要性。

计算机串口编写的通信软件有着十分广泛的应用,如电话,传真,视频监控.一般情况下,涉及到远程通信,自动控制,大型车辆控制系统、机器人控制系统等。特别pc机与单片机的串口通信在工业控制中非常重要.msp430系列单片机是一种超低功耗的混合信号控制器，在控制系统以及数据采集系统中有广泛的应用，在8mhz晶体下运算能力达1mips（100万/秒），是传统51单片机远远达不到的，这使该系列单片机采用c语言开发有很高的效率，所以广泛应用工业生产,研究msp430和pc的串口通信有着深远的意义。

msp430是德州公司新开发的一类具有16位总线的带flash的单片机，由于其性价比和集成度高，受到广大技术开发人员的青睐。它采用16位的总线,外设和内存统一编址,寻址范围可达64k，还可以外扩展存储器。具有统一的中断管理,具有丰富的片上外围模块,片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路p口、两路usart通信端口、一个比较器、一个dco内部振荡器和两个外部时钟，支持8m的时钟。由于为flash型，则可以在线对单片机进行调试和下载，且jtag口直接和fet(flashemulationtool)的相连，不须另外的仿真工具，方便实用，而且,可以在超低功耗模式下工作对环境和人体的辐射小，测量结果为100mw左右的功耗(电流为14ma左右)，可靠性能好，加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境,适合与做手柄之类的自动控制的设备。我们相信msp430单片机将会在工程技术应用中得以广泛应用,而且,它是通向dsp系列的桥梁，随着自动控制的高速化和低功耗化，msp430系列将会得到越来越多人的喜爱。

2. 研究的基本内容与方案

编写msp430程序，用到了串口通讯协议和flash读写模块，记录下来上位机发送的指令，然后通过按键传达给红外机芯。

口进行通信的方式有两种：同步通信方式和异步通信方式。同步通信方式要求通信双方以相同的时钟频率进行，而且准确协调，通过共享一个单个时钟或定时脉冲源保证发送方和接收方的准确同步，效率较高；异步通信方式不要求双方同步，收发方可采用各自的时钟源，双方遵循异步的通信协议，以字符为数据传输单位，发送方传送字符的时间间隔不确定，发送效率比同步传送效率低。

1.同步通信方式

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解红外热成像原理及cadence软件的使用和msp430单片机的相关知识。确定方案，完成开题报告。

第4－8周：完成机芯控制盒的芯片选型，绘制原理图和pcb图，完成电路板的焊接、调试。

第9－13周：完成非制冷红外机芯控制盒的单片机程序设计、调试，实现机芯控制盒所有功能。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杨继俊．红外探测器发展述评[j]．激光与红外，2006，36（12）：1098-1102．

[2]李颖文.非制冷热成像最新发展和应用前景[j].红外与激光工程，2005，34(3):257-261.

[3]程玉兰.红外热成像系统的基本原理[j].华北电力技术,1988(12).