基于单片机的人体红外检测与温度检测

微机原理与单片机系统课程设计专班 姓 名:学 兰州交通大学自动化与电气工程学院2014 年 12 月 31 日基于51单片机的红外防盗报警器的设计1设计说明1.1设计目的该设计以单片机AT89C51芯片为核心，加上必要的外围电路，构成了一个基于单片机的红外线防盗报警器。

功能主要通过软件编程来实现，降低了硬件电路的复杂性和制作成本。

此外，设计中所采用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，以满足现代人们住宅防盗的需要。

1.2设计要求该设计要求当热释电红外线传感器探测到人体辐射的红外线时，单片机控制电路启动声光报警并显示报警次数。

此外，用户还可以设定报警时间并手动解除报警。

1.3设计方法该设计以AT89C51单片机为核心，由时钟电路、复位电路、外部触发电路、报警时间选择电路、声光报警电路、报警次数显示电路和中断报警电路共同组成报警系统。

系统具有显示报警次数，设定报警时间，手动解除报警的功能。

2设计方案及原理2.1设计方案简述该设计使用AT89C51单片机芯片控制电路，通过热释电红外传感器采集外部触发信号，采用7段LED数码管显示报警次数，采用蜂鸣器和红色发光二极管实现声光报警，手动解除报警功能由单片机外部中断实现，报警时间由单片机内部定时器实现。

2.2热释电红外传感器简单介绍热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。

是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。

它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。

将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。

2.3 PIR的原理特性热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件，在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。

由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。

1系统设计的目的意义1.1 目的报警器在现实生活中应用非常的广泛，家庭防盗，汽车安全防盗，企业内部安全保障，特别是金融行业等。

一般传统式的报警器采用机械式的，如压电式报警器，当有入侵者将压力施加与压电传感器时，机械能在压电传感器中转化为电能，通过放大电路，将信号方法，从而带动发声报警装置，这类报警装置通过物体的接触实现信息的采集，容易被发现，隐蔽性能差，容易遭到破坏，而且传统式的报警器使用寿命短，造成不必要的经济浪费。

本次设计目的在于设计以红外传感器为基础的红外线传感器，红外线是一种不可见的光，任何物体都会发出红外线，所以其隐蔽性能非常的好。

如果采用被动式的红外探测，只需要将红外传感器远探测人体发射的红外线，探测装置无需与被测物体直接接触，就可以感受到入侵者的进入。

本设计就才用被动式红外探测的方式，当有入侵者入侵时候，红外探测头会感受到人体发出的红外信号的变化，通过放大电路，将红外传感器中微小的电信号进行放大，并将信号输入到单片机中，单片机中的程序将传感器发送来的信号做处理并发送到光报警系统和声音报警系统中，光报警系统在接受到信号后，红灯亮10S，声音报警系统在接收到信号后，扬声器响10S，当10后，单片机重新检测是否还有红外传感器发送来的信号，如果还有，声光报警系统将继续工作。

通过中断系统，可以实现声光报警系统在10S内暂停。

这样就可以方便的控制报警系统的中断了。

1.2 国内外进展情况红外线报警器是紧跟着光敏传感器和物体的红外效应而出现的。

美国军方是最早使用红外探测技术的国家，上世纪美国军方研制出以主动红外方式导引的精确制导炸弹，这可能是红外探测物体最早应用的实例。

我国发展红外报警系统的时间起步比较晚，直到上世纪末才出现对红外报警系统的研究。

但是这并没有阻碍我国红外技术的进步，从2000年开始，全国各地出现了大小不等的红外传感器研发销售公司，这为红外传感器的迅速发展起着关键性作用。

现在我国红外传感器广发应用在银行，重要工厂，甚至走进了普通的家庭，但是研究更加简易，低价格，高性能的被动式红外传感器仍然需要科技的进步。

基于红外成像技术的人体生命迹象检测方法随着科技的不断进步，基于红外成像技术的人体生命迹象检测方法正在逐渐成为医疗领域的一项重要技术。

该技术利用红外成像仪器，通过采集人体表面的热辐射信息，实现对人体生命迹象的检测和监测，从而为医生提供可靠的参考数据和诊断依据。

首先，基于红外成像技术的人体生命迹象检测方法是如何实现的呢？在红外成像仪器的辅助下，该技术通过对人体表面热辐射信息的采集和处理，实现对人体生命迹象的检测和分析。

具体来说，该技术可以通过测量人体表面的温度变化，获取包括心率、呼吸、血氧等多项生命迹象在内的重要信息。

由于该技术无需接触人体，且不会造成任何不适，因此被广泛应用于各种医疗场景中，如急救、手术室、康复中心等。

其次，基于红外成像技术的人体生命迹象检测方法有哪些应用场景呢？事实上，这项技术在现代医学中的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1.急诊医学：基于红外成像技术的生命迹象检测方法可以快速、准确地获取患者的生命迹象数据，从而为医生提供重要参考信息。

在急救场景下，该技术可以帮助医生及时判断出患者的病情，从而采取有效的救治措施，提高急救成功率。

2.手术医学：在手术室中，基于红外成像技术的生命迹象检测方法可以帮助医生实时监测患者的生命迹象，以确保手术的安全和成功。

此外，该技术还可以帮助医生调节手术室的温度和湿度等环境因素，提高手术效率和质量。

3.康复医学：在康复中心或家庭康复中，基于红外成像技术的生命迹象检测方法可以帮助医生、护士或康复师实时掌握患者的身体状况和康复进展情况，为康复计划的制定和调整提供依据，提高康复效果和效率。

最后，基于红外成像技术的人体生命迹象检测方法在实际应用中存在哪些优点和不足呢？优点方面，该方法无需接触人体，不会造成任何不适，而且数据采集速度快、准确性高，可以为医生提供可靠的参考数据和诊断依据。

缺点方面，该技术的设备价格较高，需要专业人员操作和维护，且受周围环境因素影响较大，数据采集的稳定性和精度有待进一步提高。

基于红外线测温技术的智能温控系统设计与实施智能温控系统是一种利用先进的技术手段来监测和调节室内温度的系统。

基于红外线测温技术的智能温控系统能够通过红外线感应器实时测量人体温度，并自动调节环境温度，为用户提供一个舒适的室内环境。

在设计和实施基于红外线测温技术的智能温控系统时，我们需要考虑以下几个方面：1. 红外线测温技术的选择在选择红外线测温技术时，我们需要考虑其准确度、响应速度和稳定性。

高准确度的红外线测温技术能够提供可靠的数据，快速响应速度可以及时感知到人体温度变化，而稳定性可以确保长时间的可靠运行。

2. 温度感应器的布置在室内的不同区域布置红外线温度感应器是非常重要的。

合理的布置可以确保系统能够准确地感知到人体温度，并进行及时的调节。

一般而言，温度感应器可以布置在入口、会议室、办公区和共用设施等频繁出入的区域，以确保及时监测到人体温度的变化。

3. 温度数据的处理和分析系统需要具备处理和分析红外线测温数据的能力。

温控系统可以通过将红外线测温数据与预设的温度阈值进行比对，从而判断当前环境是否需要进行温度调节。

同时，系统也可以将温度数据进行存储和分析，以便用户后续参考和分析。

4. 温度调节的方式基于红外线测温技术的智能温控系统可以通过多种方式进行温度调节。

例如，可以通过控制空调系统、暖气系统或者通风系统来实现温度的调节。

在温度过高或过低时，系统可以及时发出信号，触发相应的设备进行温度调节，以保持室内环境的舒适度。

5. 用户交互界面的设计为了方便用户操作和监控温度调节情况，智能温控系统需要拥有友好的用户交互界面。

用户可以通过界面进行温度设定、监测室内温度以及查看历史数据等操作。

同时，系统还可以提供报警功能，当温度异常或超过设定的范围时，系统会自动发出报警提醒，提醒用户及时采取措施。

总结而言，基于红外线测温技术的智能温控系统设计与实施需要考虑红外线测温技术的选择、温度感应器的布置、温度数据的处理和分析、温度调节的方式以及用户交互界面的设计。

基于单片机的智能体温检测系统设计摘要：由于新冠疫情的爆发给大众的生活带来了巨大变化，为了满足疫情条件下对温度快速测量的需求，采用无接触式测温既有效规避病毒传染风险，又可以第一时间检测疑似病例。

在此基础上添加口罩识别功能极大减轻了工作人员人工识别的负担，为防疫工作提供保障。

目前市场现有系统存在价格高以及不易携带的问题，并且目前市场应用的大部分装置都是单独的口罩识别或是无接触测温系统。

与之相比该系统将两种功能结合在同一系统中，具有体积小、便携、易操作等优点，为操作人员提供了极大便利。

此装置适用于学校、工厂、商场等人流密集场所，可以为进出人员提供检测服务。

人机交互式装置在疫情防控中发挥重要作用，节省人力物力，并且其效率远高于人工检测。

关键词：单片机；智能体温；检测系统；设计引言患新冠肺炎的主要症状是发热，因此体温检测是疫情防控的第一道防线。

以当今人流密集场所疫情防控情况为背景，设计并实现了一款基于ＳＴＭ３２单片机的非接触式体温测量与身份识别系统。

该系统利用ＯＰＥＮＭＶ对目标人脸进行快速检测，精准识别目标身份信息和口罩佩戴情况，利用ＭＬＸ９０６１４准确测量目标体表温度，实时将测量信息通过显示屏直观地展示并通过蓝牙发送到手机Ａｐｐ上，实现系统逻辑结构的完整性与任务完成的效率最优解。

1系统的组成及其工作原理1.1系统的组成以单片机作为系统控制基础，利用传感器测量温度，通过通信和控制技术，形成温度测量控制系统。

具体可分为基于MLX90614红外测温传感器的温度检测模块、LCD12864液晶屏显示模块、4X4矩阵键盘模块、电源模块、复位模块、晶振模块、报警模块、继电器控制模块和震动传感器模块。

1.2系统工作原理该系统基于STC12C5A60S2单片机进行设计，包括电源电路、复位电路、晶振电路、红外测温传感器、震动传感器、LCD显示电路、蜂鸣器报警电路、键盘输入电路和继电器控制电路，通过MLX90614红外温度传感器实现温度数据的处理。

（二二 〇 一 三 年 十二 月科研训练学校代码： 10128 学 号：题 目：基于单片机的红外线测温仪的设计 学生姓名：X X X学 院：信息工程学院 系 别：电子系 班 级：通信10-1班 指导教师：基于单片机的红外线测温仪的设计XXX（内蒙古工业大学信息工程学院内蒙古呼和浩特10080）摘要：为了克服传统温度计测量温度的主要缺点——需要测量者与被测目标近距离接触以及测量不方便。

在考虑仪器测量高精度前提下，以追求最低成本为原则，研制了基于单片机的非接触式热释电红外测温仪，实现了对物体表面温度快速准确的测量。

本文也设计了红外测温仪的整体系统构架,介绍一种采用51单片机和TN系列传感器实现红外测温。

红外测温打破了传统的接触式测温模式，它根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度，不与被测物体接触，具有不扰动被测物体温度分布场，温度分辨率高、响应速度快、测温范围广，稳定性好、可同时测量环境温度和目标温度的特点。

此外还介绍了热释电红外传感器的工作原理以及比较适合人体红外检测的热释电传感器PM611的优点和等效电路，阐述了基于热释电传感器的红外测温仪的工作原理，讨论了该系统的设计与实现方法，简单介绍了测温系统的适用条件。

关键词：温度测量；单片机；红外线；非接触式热释电中图分类号:TP212.11 文献标识码：ADesign of infrared thermometer based on single chip microcomputerXXX（Information Engineering Institute,Inner Mongolia University of Technology,Inner Mongolia,Hohhot,10080，China）Abstract: To decrease the limitation of traditional method of temperature measuring such as close contact between measurer and the target and inconvenience when measuring, we developed a non-contact type piezoelectric infrared thermometer, realizes fast and accurate surface temperature measurements. This article also designed the overall system architecture infrared thermometer,introduces a 51 single-chip microcomputer and TN series sensor was adopted to realize infrared measuring temperature. Infrared measuring temperature broke the traditional contact-type temperature measurement model, based on the infrared radiation energy of the object to be tested to determine the temperature of the object, not contact with the object under test, with no disturbance temperature distribution field object to be tested, the temperature of high resolution, fast response, wide temperature range, good stability, can simultaneously measure the environment temperature, and the characteristics of the target temperature.This article mainly introduces operational principles of piezoelectric infrared sensor and the structure of hydroelectrically sensor PM611.It formulates the theory of the thermometer based on hydroelectrically sensor and studies how to design and implement of the system．Finally，it indicates the conditional demand of the system.Key words: temperature measurement; single chip microcomputer; infrared; non-contact type piezoelectric由于医学发展的需要，在很多情况下，一般的温度计已经满足不了快速而又准确的测温要求，例如车站和机场等人口密度较大的地方进行人体温度测量。

单片机红外的原理及应用1. 红外传感器的工作原理红外传感器是一种利用红外线进行检测和控制的电子设备。

它主要通过接收和解码红外线信号来实现对环境的感知和反馈。

红外传感器的工作原理如下：1.发射红外线信号：红外传感器内置一颗红外发射二极管，当电流流过发射二极管时，它会产生红外线信号，并向外发射。

2.接收红外线信号：红外传感器还内置有一个红外接收二极管，它可以接收外界发射过来的红外线信号。

3.解码红外线信号：接收到红外线信号后，红外传感器会将其进行解码，并根据解码结果来判断是否有外界物体存在或执行相应的控制指令。

2. 红外传感器的应用领域由于红外传感器具有非接触、反应迅速、精准度高等特点，它在许多领域都得到了广泛的应用。

以下是红外传感器常见的应用领域：•安防领域：红外传感器可以用于人体检测、入侵报警等安防系统中。

当有人进入红外传感器的感知范围时，系统会发出警报或进行相应的控制。

•智能家居领域：红外传感器可以通过接收红外遥控器发送的信号，实现对家电设备（如电视、空调、音响等）的控制。

用户只需用遥控器发出相应的指令，红外传感器就可以识别并执行相应的操作。

•自动化控制领域：红外传感器可以用于自动化控制系统中，实现对设备的自动检测和控制。

例如，在工业生产中，红外传感器可以用来检测物体的位置、温度等参数，从而实现对生产过程的监控和控制。

•运动检测领域：红外传感器可以用于运动检测设备中，如自动门、楼梯照明等。

当有人经过时，红外传感器会感知到并触发相应的装置，实现自动开门或照明的功能。

3. 单片机中红外传感器的应用在单片机中，红外传感器可以与其他模块（如LCD显示屏、蜂鸣器、按键等）结合使用，实现更复杂的功能。

以下是一些常见的单片机红外传感器的应用案例：•红外遥控器：单片机可以通过红外传感器接收外部遥控器发送的红外信号，根据不同的按键码进行相应的操作，如控制电视机、空调等家电设备。

•红外测距：单片机可以利用红外传感器接收外界发射的红外光信号，根据接收到的光强来估计物体的距离。

价值工程0引言随着新冠疫情的全球性发展，传统接触式测温的测量方法和测量速度都已无法满足需求[1，2]。

相比于接触式测温，非接触式红外测温耗时短、灵敏度高、测量范围宽，而且不会对被测物体造成影响，因此非接触式红外测温已成为测量体温的主流方式[3，4]。

但目前市面上主要应用的测温系统大多只显示温度，不能直观地显示具体的测量部位，因此本文设计一种能同时显示热像图和具体温度的测温系统。

本文设计的非接触式红外测温系统采用STM32F103MCU 作为主控芯片，采用AMG8833红外热成像模块作为传感器，实现非接触式快速测温，并能够实时显示热像图，当温度超过设定阈值时能够报警，该系统使用方便快捷，具有一定的实用性。

1总体方案设计本系统主要基于STM32F103ZET6单片机开发平台，获取AMG8833红外热成像传感器采集的信息，完成信息计算与处理并显示被测物体温度，系统的整体设计方案如图1所示。

本设计主要实现的功能如下：①在TFT-LCD 显示屏上显示动态热像图；②在热像图的右侧显示三个数据（图像中的最大温度、最小温度和中间位置温度）；③当中间位置温度大于预设值（系统默认预设值为50℃，显示在热像图下方）时，LED 灯亮，蜂鸣器响，表示警报；④通过按下设置按钮，可增加或减少预设值，每次增加或减少1℃；⑤按下复位按钮，系统还原到初始状态。

2系统硬件设计非接触式红外测温系统的硬件设计分为6个子模块，分别是AMG8833红外热成像模块、TFT-LCD 液晶显示模块、复位模块、按键模块、LED 模块和蜂鸣器模块。

AMG8833红外热成像模块：该模块可测量产生8*8的热像矩阵，通过I2C 通讯将数据传至MCU 。

在设计时将IIC_SCL 引脚与STM32的GPIOB6引脚连接，SDA 引脚与GPIOB7引脚连接，达到I2C 通讯的目的。

TFT-LCD 液晶显示模块：该模块采用RGB565编码，接收MCU 通过热像矩阵计算出的RGB 颜色矩阵，并实时显示热像图，同时可显示图像中的最大温度、最小温度和中间位置温度。

第18期2023年9月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.18September,2023基金项目:2023年度河北省体育科技研究项目;项目名称:基于云计算的国民体质监测系统的研究;项目编号:2023QT15㊂项目名称:新业态背景下我省电竞产业发展对策研究;项目编号:2023CY13㊂2019年张家口市科技局科研项目;项目名称:基于大数据的智能交通控制系统;项目编号:1911002B ㊂作者简介:杨凯(1987 ),男,湖北黄冈人,助教,硕士;研究方向:电子信息㊂∗通信作者:吉高卿(1987 ),男,河北张家口人,讲师,硕士;研究方向:大数据㊂基于STM32的人体体质监测系统设计与实现杨㊀凯1,王润修2,倪笑宇2,吉高卿2∗(1.江西财经职业学院,江西九江332000;2.河北建筑工程学院,河北张家口075000)摘要:由于人们生活节奏的加快和生活压力的增大,人体体质健康越来越受到重视㊂为了使人们更为直观地关注自身的体质健康,文章设计了一款基于STM32单片机的人体体质监测系统㊂系统以STM32单片机作为主控制模块,通过血氧传感器模块㊁脉搏心率测量模块㊁体温测量模块,分别对心率㊁血氧㊁体温等人体体质参数进行监测,并通过蓝牙模块实现无线传输功能,将测量的数据传送到手机上㊂利用该系统,用户既可以在液晶显示屏上查看体质数据,也可以在手机App 上了解到自身的体质参数㊂经实验测试,该系统运行平稳㊁工作正常,符合设计要求㊂关键词:人体体质;STM32;传感模块;血氧中图分类号:TP31㊀㊀文献标志码:A 0㊀引言㊀㊀目前,我国经济快速发展,但人口老龄化问题化日趋严重[1]㊂在我国人民生活水平不断提升的同时,生活压力也变得越来越大,由于错误的饮食习惯和较少的运动,导致人们的健康问题与日俱增[2]㊂在现实生活中,还存在医疗资源匮乏㊁少部分人支付不起昂贵的医疗费用㊁就医不及时等一系列问题[3]㊂人体体质监测是医疗健康领域的一个新兴研究方向,随着社会对健康生活的重视和人民对疾病预防意识的提高,越来越多的人开始关注自身的体质与潜在健康风险,以上因素推动了体质监测技术的快速发展[4]㊂人体体质监测系统可以实现关键生理参数的实时采集与数据分析,对个体体质特征及疾病发病风险进行评估,能够有效帮助人们做到早发现㊁早预防㊁早治疗[5]㊂1㊀系统硬件设计㊀㊀本文设计的人体体质监测系统硬件组成,如图1所示㊂系统主要由主控制器㊁温度采集模块㊁心率与血氧采集模块㊁显示模块㊁蓝牙模块等构成,不仅可以实现对体温㊁心率㊁血氧等数据的实时监测,还可以将数据通过蓝牙模块发送到手机等设备㊂本文设计的人体体质监测系统中,主控制器的作用是对系统各个组成模块进行总体控制;温度采集模块的作用是利用温度传感器,对人体体温等数据进行采集;心率和血氧采集模块的作用是利用相关传感器,对人体心率和血氧等体质数据进行采集;蓝牙模块的作用是利用蓝牙芯片,对已经获得的人体体质数据进行发送,使用户在手机端也可以查看自身的体质数据㊂图1㊀系统硬件构成1.1㊀主控制器模块㊀㊀系统采用STM32F103c8t6作为主控制器,它是ST 公司STM32系列32位ARM Cortex -M3内核微控制器的一款产品,属于STM32主流系列入门级产品,芯片采用高性能的ARM 内核,内置丰富的外设和接口,拥有软硬件资源丰富的生态系统[6]㊂该芯片内置了64KB 闪存㊁20KB SRAM 以及多个通信接口,如USART㊁SPI㊁I2C 和CAN 等,还有丰富的外围设备,如ADC /DAC㊁定时器和PWM 等㊂此外,它还支持多种电源模式,包括低功耗㊁停机㊁待机和休眠等,适用于多种应用领域,如工业控制㊁汽车电子㊁家电控制等[7]㊂1.2㊀温度采集模块㊀㊀系统选用DS18B20作为温度传感器,DS18B20数字温度传感器由Dallas半导体公司(现Maxim Integrated)开发制造[8]㊂芯片采用单总线接口,通信方式简单,连接方便,只需要一条数据线即可与微控制器连接实现温度数据的读取㊂DS18B20具有以下特点:(1)测量结果精度较高㊂DS18B20提供的温度测量范围是-10~85ħ精度为ʃ0.5ħ㊂这使得它非常适合需要准确温度测量的应用㊂(2)芯片采用单线连接㊂DS18B20传感器使用单一的数据线进行通信,这使得它在布线和连接方面非常方便,只需使用一个引脚就可以进行数据传输和供电㊂(3)芯片的功耗较低㊂DS18B20在进行温度测量和通信时消耗的功率非常低,这使得它非常适合用于低功耗和电池供电的应用场景㊂(4)芯片采用多种封装形式㊂DS18B20传感器提供了不同的封装选项,包括TO-92㊁TO-220㊁SOT-223等,以适应不同的应用需求㊂1.3㊀心率与血氧采集模块㊀㊀心率与血氧数据的采集模块采用的是MAX30102芯片㊂该芯片是Maxim Integrated公司推出的一款可穿戴生物传感器㊂它是一种集成了红外(IR)和可见光(Visible Light)LED发光器㊁光电传感器和数字信号处理电路的高度集成脉搏氧合仪和心率监测模块㊂芯片利用反射式光谱测量技术,通过测量光线在皮肤上的反射率和吸收率,来获取血氧饱和度(SpO2)和心率等人体体质数据㊂该芯片的主要特点和功能:(1)芯片采用双波长测量㊂MAX30102集成了红外(IR)和可见光(Visible Light)LED发光器,可同时进行双波长的光谱测量㊂这使得它能够有效地消除来自皮肤颜色和环境光的影响,确保血氧饱和度和心率测量的准确度㊂(2)芯片具有灵敏的光电传感器㊂MAX30102内置高灵敏度的光电传感器,能够检测微弱的光信号,并将其转换为电信号进行处理㊂(3)芯片具有灵活的数据接口㊂MAX30102通过I2C(Inter-Integrated Circuit)总线接口与主控制器进行通信㊂它提供了多个配置寄存器,可以调整采样速率㊁工作模式㊁阈值设置等参数,以满足不同应用的需求㊂(4)洗牌具有低功耗模式㊂AX30102支持多个低功耗模式,可以在不同的功耗和性能需求之间进行权衡,以延长电池寿命㊂1.4㊀显示模块㊀㊀本文的显示模块采用的是LCD1602芯片㊂LCD1602是一种基于液晶技术的字符显示模块,性能稳定,使用方便,价格低廉㊂它由两行,每行16个字符的显示区域组成,每个字符由5ˑ8点阵组成㊂LCD1602具有广泛的应用领域,包括电子设备㊁嵌入式系统㊁工业控制以及教育实验等㊂通过与控制器的连接,可以向LCD1602发送指令和数据,以控制显示内容㊁位置和外观等㊂用户可以在LCD1602上显示自定义的文本㊁数字㊁符号和图形,以满足各种应用的需求㊂1.5㊀蓝牙模块㊀㊀本文通过JDY-30蓝牙模块与手机软件连接,可以将测量得到的数据发送到手机上,人们通过手机便可以清楚地观察到自身体质数据㊂JDY-30是一种基于SPP(串口蓝牙传输协议)蓝牙模块,是一种小型且易于使用的无线通信模块,常用于与蓝牙设备进行串口通信㊂JDY-30模块配置方式简便,用户可以通过发送AT指令来配置模块的参数,如蓝牙名称㊁波特率等;JDY-30模块可工作在主从模式或仅从模式㊂主从模式可实现双向数据传输,而仅从模式只能接收数据㊂另外,JDY-30模块采用低功耗设计,适合于对电源功耗有要求的场景,带有蓝牙连接状态的指示灯,可以方便地了解蓝牙连接状态㊂STM32主控模块与手机端App之间采用JDY-30蓝牙模块进行通信㊂该模块体积小巧㊁使用灵活,用户可根据需要设置波特率,通信距离可达10m㊂该蓝牙芯片非常适合在人体体质监测系统中使用㊂2　系统软件设计㊀㊀本系统的程序设计以模块化为设计原则,将每个模块封装为函数,每个模块完成特定的功能㊂使用模块化开发,可以将代码耦合度降低,模块化的意义在于最大化的设计重用,以最少的模块㊁零部件,更快速地满足更多的个性化需求,提高系统程序的可维护性和可测试性㊂此外,如果需要对程序进行升级优化及功能扩展,可在不影响程序原有功能的情况下,加入相应模块的代码即可实现,提高开发效率和降低开发成本㊂本系统中,程序设计模块包括以下几种:脉搏波传感模块㊁蓝牙通信模块㊁LCD屏幕显示模块㊁存储模块㊁时钟及辅助模块等㊂系统主程序可以控制单片机系统按预定的操作方式运行㊂它是单片机系统程序的框架㊂系统上电后,需对系统进行初始化㊂初始化程序主要完成对单片机内专用寄存器㊁定时器工作方式及各端口的工作状态的设定㊂在系统初始化之后,进行按键扫描㊁液晶显示等工作㊂系统主流程,如图2所示㊂图2㊀系统主流程3　测试及结论㊀㊀在完成系统的硬件设计和软件设计后,可进行人体体质监测系统的工作性能测试㊂当系统接通电源后,系统便开始正常工作㊂在监测人体体质时,系统不仅可以通过LED显示屏显示被监测人的体质信息,还可以将数据通过蓝牙发送到手机端㊂LCD显示屏上显示的信息包括:当前测得的心率(HR)㊁血氧(SpO2)㊁体温(HeartRate)㊂经测试,本文所设计系统㊀㊀可以稳定㊁正常的工作㊂参考文献[1]张金榜,吴荣春,何骞,等.可穿戴的生理监测系统设计[J].微型机与应用,2013(20):29-31. [2]管培培,丁宁炜,汤强,等.三维加速度counts估算不同步速能量消耗应用初探[J].山东体育科技,2018 (1):72-75.[3]叶宏,彦秉军,高晓飞,等.单片机温度自动控制系统[J].黑龙江电子技术,2017(3):25-28. [4]刘会忠,程煜.Flash存储管理在嵌入式系统中的实现[J].计算机工程,2010(8):88-90.[5]李冰冰,俞帅东,杨象校,等.基于可穿戴的运动强度监测系统[J].计算机系统应用,2015(5):32-39.[6]龙晓庆,陈忠平.基于51单片机的小型分配性冷库温控系统[J].中国科技信息,2019(8):89-92. [7]钱钧,惠王伟,高莹,等.RC滤波电路实验设计与研究[J].大学物理实验,2017(5):116-119.[8]仝兆景,时俊岭,李月,等.基于无线通讯技术脉搏检测仪的设计与实现[J].计算机测量与控制,2017 (1):13-16.(编辑㊀姚㊀鑫)Design and implementation of a human physical fitness monitoring system based on STM32Yang Kai1Wang Runxiu2Ni Xiaoyu2Ji Gaoqing2∗1.Jiangxi Vocational College of Finance and Economics Jiujiang332000 China2.Hebei University of Architecture Zhangjiakou075000 ChinaAbstract Due to the acceleration of people s pace of life and the increase in life pressure the physical health of the human body is increasingly valued.In order to make people pay more intuitive attention to their physical health the article designs a human physique monitoring system based on the STM32microcontroller.The system uses the STM32 microcontroller as the main control module and monitors human physical parameters such as heart rate blood oxygen and body temperature through the blood oxygen sensor module pulse heart rate measurement module and body temperature measurement module.The wireless transmission function is achieved through the Bluetooth module and the measured data is transmitted to the mobile phone.With this system users can view their physical fitness data on the LCD screen and also learn about their physical fitness parameters on the mobile App.After experimental testing the system runs smoothly and operates normally meeting the design requirements.Key words human constitution STM32 sensing module blood oxygen。

基于红外线的人数统计和人体测温系统的研究摘要为方便高校上课对学生人数进行统计，以及对人体体温进行监测，以预防多种传染性疾病的传播，更好地贯彻“立德树人”这一教育的根本任务。

本文阐述了利用红外线测温和位移传感器实现人数统计和人体测温功能的可行性，提高课堂效率，防患于未然，更加高效智能地进行高校学生的管理。

1前言1.1背景此前，在常态化疫情防控形势下，许多学校提出“两案九制”的方案，切实做好疫情预防控制工作，维护学校正常秩序，保障广大师生身体健康。

新冠疫情的发病特征之一就是体温比正常人偏高，而在学校这种较为密集的场所，用传统的测温手段难以满足在密集人群中准确、快速发现体温异常的人。

为提高对大型传染性疾病的应变能力，利用红外线对学生测温，保证了非接触以及测量的准确和快速，能更好地监控学生的体温数据，从而更好地保护人类。

1.2国内研究现状红外探测器分为光子探测器和热探测器两大类。

光子探测器的灵敏度、响应速度、探测距离等性能都比较高，但必须用低温制冷器制冷，对于整个红外成像系统显得结构复杂、体积大、成本高。

所以轻、小、低成本的非制冷焦平面及其成像系统成为了一种发展趋势[1]。

非制冷焦平面可以在一般环境温度下工作，不需要制冷，但灵敏度和响应速度略低。

我国的红外非接触式体温计主要是非典病情出现后发展比较迅速，在短短一个多月的时间里，仪器仪表科技工作者辛勤工作、刻苦攻关，共研制出40余种规格的用于“非典”病人快速筛选的红外体温检测仪，取得了可喜的阶段性成果。

在产品研发和生产的同时，同步开展了标准、计量校准装置等共性技术的研究，为产品研发和生产提供了良好的基础。

此次在面对猪流感的过程中，此类产品和科研成果更是得到了广泛的应用和普及。

目前已经完成三项抗非典红外测温仪校准装置，颁布国家标准GB/T19146-2003《红外人体表面温度快速筛检仪通用技术条件》，香港卫生防护中心颁布疑似猪流感病人的标准等。

国内红外体温计主要有：华中科技大学研制的“慧眼HW-05”人体温度红外热图象仪，其分辨率高达0.06℃；中科院上海物理研究所也研制出了红外测温仪；兰州大学合华技术应用开发中心开发的LHW-Ⅰ红外线测温仪[2]。

摘要温度的测量应用十分广泛。

测温方式一般可分为接触式和非接触式。

接触式测温优点是简单、可靠、测量精度高，但它必须让它的测温传感器和被测物体接触测量它们之间达到热平衡之后的温度，所以缺点是响应时间长。

而且在很多应用领域中要求测量温度的传感器不能与被测物体接触，这就需要一种非接触式的测温方式来满足要求。

红外测温是根据被测物体的红外辐射能量来确定物体温度的，不需和被测物体接触且具有不影响被测物体温度场、温度分辨率高、响应速度快、测温范围广、稳定性好等特点。

本论文正是应上述实际需求而设计的红外测温仪。

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实现方式和构成，给出了软件的设计流程图和硬件原理图。

该系统主要红外测温传感器、时钟芯片、单片机、液晶显示、电源管理等部分组成。

红外测温传感器汇集其视场内目标的红外辐射能量并把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接受时钟电路的时钟信号、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和日期时间再通过LCD把结果显示出来。

关键词：单片机，红外测温，设计ABSTRACTTemperature measurement is widely used. Temperature measurement methods can be divided into contact and non -contact . Contact temperature advantage is simple, reliable, high accuracy, but the temperature sensor and the object it must be allowed to reach a temperature of -contact measurement after thermal equilibrium between them, so the disadvantage is that the response time is long . And in many fields of application is not required to measure a temperature sensor in contact with the measured object , which requires a non-contact temperature measuring method to meet the requirements. Infrared temperature measurement is to determine the temperature of the object based on the object 's infrared radiation energy , and the object without touching the object and has no impact on the temperature field, temperature , high resolution, fast response, wide temperature range, stable good characteristics . This paper is designed to be above the actual needs of the infrared thermometer .This paper introduces the basic principle and method of infrared thermometer temperature measurement is proposed to STC89C51 microcontroller core control components for infrared temperature measurement system . Details of the implementation and composition of the system , given the software and hardware design flow diagram . The system is mainly infrared temperature sensor , clock chip, microcontroller, LCD , composed power management section. Infrared temperature sensor brings together its field of infrared radiation energy targets and the infrared energy is focused on the photoelectric detector and converted into a corresponding electrical signal . STC89C51 SCM is responsible for controlling start accepting clock circuit clock signal , temperature measurement, receive measurement data and calculation algorithm to calculate the target temperature and the date and time according to the microcontroller temperature value then the results are displayed via LCD .Keywords: microcontroller, infrared temperature measurement, design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (II)1绪论 (1)1.1本课题的研究背景和意义 (1)1.2本课题的研究现状与发展趋势 (1)1.3设计的目的和意义 (3)1.4本课题研究的内容 (3)1.5 本课题设计的任务 (4)2方案分析与选择 (5)2.1设计方案 (5)2.2方案论证 (6)3系统的硬件设计 (7)3.1单片机模块 (7)3.2红外测温模块 (10)3.2.1红外测温仪的原理和性能分析 (10)3.2.2MLX90614的特性 (15)3. 2 .3MLX90614引脚及其功能 (15)3.2.4 MLX90614 原理图 (16)3.3 DS1302时钟模块 (16)3.4电源模块 (18)3.5 LCD显示模块 (18)4 系统的软件设计 (22)4.1 软件的设计架构 (22)4.2 主控程序 (22)4.3应用模块 (23)4.3.1 MLX90614部分软件设计 (23)4.3 .2DS1302部分软件设计 (25)5系统仿真 (26)5.1软件介绍 (26)5.1.1 keil介绍 (26)5.1.2protues介绍 (31)5.1.3 DXP介绍 (32)5.2仿真图 (34)6、PCB板 (35)7系统调试 (36)7.1电路的组装 (36)7.1硬件调试、 (36)7.2软件调试 (37)7.3软硬件联合调试 (37)结论 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

红外数字体温计设计及制作1、设计任务本课题针对目前国内外红外测温仪的现状，在查阅了大量文献的基础上，以智能红外测技术作为参考，提出并设计了一种基于51单片机的智能红外测温仪。

红外测温为测量人体温度提供了快速、非接触测量手段，可广泛、有效地用于密集人群的体温测量。

非接触红外测温计针对特定人群，比如儿童或老人，极其方便。

且利用单片机技术开发的语音功能便可克服传统体温计的许多缺陷。

它不但可以以数字的方式显示出测量结果，使测量过程变得直观，而且可以根据需要以语音播报出当前的温度值，除此之外，语音体温计还具有较高的灵敏度，可以在几秒钟内测得结果，且寿命长，是较为理想的测温仪器。

（1）电源开关，电源指示灯，工作指示灯，复位开关，设置报警上下限。

（2）红外温度检测传感器，信号要传送到控制器，同时显示体温（3）当体温超过标准时，灯光闪烁，蜂鸣器轰鸣，语音提示体温。

（4）误差要求： 0.2OC，量程20-50OC2、设计方案以STC89C52单片机为核心控制芯片，采用电路、模块结合化设计。

本设计主要分为：红外测温模块、报警电路和显示电路。

同时，本设计还增加智能温度报警等功能。

红外测温模块主要用来测量人体体温，并通过液晶显示屏显示其温度，当人体体温高于正常温度时进行指示灯报警；此功能主要目的是在流行病多发季节，提醒人们适当减少出行，避免交叉感染。

信号处理单元主要分为：高精度放大器、A/D转换电路、译码显示电路与报警电路。

高频振荡器、振荡检测器电路、音频振荡器电路和功率放大器电路等部分构成。

2.1设计框图本设计以STC89C52单片机为核心控制器，加上其他的模块一起组成非接触人体红外测温的整个系统，其中包含中控部分、输入部分和输出部分。

中控部分采用了STC89C52单片机，其主要作用是获取输入部分数据，经过内部处理，控制输出部分。

输入由三部分组成，第一部分是MLX90614红外测温模块，通过该模块可检测当前的人体温度；第二部分是独立按键，通过三个独立按键切换界面和设置人体温度的上下限值；第三部分是供电电路，给整个系统进行供电。

人体红外检测原理人体红外检测原理，又称人体感应原理，是一种利用人体产生的红外辐射来检测人体存在的技术。

人体产生的红外辐射主要是因为人体的温度高于周围环境。

人体的温度一般在36-37摄氏度之间，这个温度范围对应的红外波长为8-14微米。

而人体红外检测原理主要是基于红外传感器的工作原理。

红外传感器是一种能够感知红外辐射的装置，在人体红外检测中被广泛应用。

红外传感器可以将接收到的红外辐射转换为电信号，从而实现对人体的检测。

具体而言，红外传感器通过检测周围环境的红外辐射强度来确定人体的存在。

当有人体进入传感器的检测范围内时，由于人体温度较高，会产生较强的红外辐射。

传感器会接收到这些红外辐射，并将其转换为电信号。

红外传感器内部通常包含一个红外探测元件（如热电偶）和一个信号处理电路。

红外探测元件能够对红外辐射进行敏感检测，并产生相应的电信号。

信号处理电路会将这些电信号进行放大、滤波和处理，从而得到一个与人体存在有关的输出信号。

对于某些红外传感器，还可通过调节感应距离或感应角度来实现对人体的更准确检测。

感应距离指的是传感器能够探测到的最大距离，感应角度则是传感器能够覆盖的范围角度。

通过调整这些参数，可以根据具体的使用场景和需求来灵活地控制人体的检测范围。

在实际应用中，人体红外检测主要用于安防监控、智能家居、自动门禁等领域。

例如，在安防监控中，红外传感器可以用于检测活动区域内是否有人体存在，从而触发相应的警报或录像功能。

而在智能家居中，红外传感器可以用于检测人体的动作，从而实现自动开关灯、调节温度等功能。

总之，人体红外检测原理主要是利用红外传感器对人体产生的红外辐射进行检测。

通过感知人体的存在，可以实现对人体行为的监控和控制。

随着科技的不断发展，人体红外检测技术将更加广泛地应用于各个领域，并为人们的生活带来更多的便利和安全保障。

目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 控制系统设计 (2)1.1 主控系统方案设计 (2)1.2 脉搏传感器方案设计 (3)1.3 系统工作原理 (5)2 硬件设计 (6)2.1 主电路 (6)2.1.1 单片机的选择 (6)2.1.2 STC89C51的主要功能及性能参数 (6)2.1.3 STC89C51单片机引脚说明 (6)2.2 驱动电路 (8)2.2.1 比较器的介绍 (8)2.3放大电路 (8)2.4最小系统 (11)3 软件设计 (13)3.1编程语言的选择 (13)3.2 Keil程序开发环境 (13)3.3 STC-ISP程序烧录软件介绍 (14)3.4 CH340串口程序烧写模块介绍 (14)4 系统调试 (16)4.1 系统硬件调试 (16)4.2 系统软件调试 (16)结论 (17)参考文献 (18)附录1 总体原理图设计 (20)附录2 源程序清单 (21)致谢 (25)摘要随着日新月异科技发展，在心率体温测量方面，我们取得了迅速的发展，就近日而言，脉搏测量仪已经在多个领域大展身手，除了在医学领域有所建树，在人们的日常生活方面的应用也不断拓展，如检疫中心的额温枪都用到了技术先进的脉搏测量仪。

在今年的疫情爆发的同时，我们可以积极应对，利用所学的知识，方便高效地检测出人体有无异常体温，在上学签到时，我们可以利用此来检测温度，预防集体性感染事件。

为了在心率测量仪的精准性和便携性方面做出重大改变，我计划设计一种以51单片机为核心的心率体温测量仪。

我们的心率体温检测系统以STC89C51单片机为核心，借用单片机系统的内部计时器计算时间。

其大致的步骤为通过ST188光电传感器感应生成脉冲，心跳次数由单片机累计所得，其对应的时间根据定时器获取。

本设计使用的时候可以展现脉搏心率次数以及时间长短，当其终止使用的时候可以展示总的脉搏心率次数以及时间长短。

经过我的个人测试，系统成功运行，符合设计要求。

目录中文摘要............................................................ - 2 -英文摘要............................................................ - 2 -1 引言......................................................... - 3 -1.1 课题研究的背景及意义.............................................. - 3 -1.2 数字式测温和红外测温技术的发展现状................................ - 4 -1.3红外测温的特点.................................................... - 5 -2 系统的方案设计与论证 ............................................. - 5 -2.1 单片机选择与论证.................................................. - 5 -2.2 红外传感器选择与论证.............................................. - 6 -2.3 显示模块选择与论证................................................ - 6 -3 系统硬件的设计................................................... - 6 -3.1 STM32F103系列微控制器概述....................................... - 7 -3.2 MLX90614红外测温模块设计........................................ - 9 -3.3 DS18B20温度检测模块设计 ........................................ - 10 -3.4 LCD1602显示模块设计............................................ - 11 -3.5 按键控制模块设计................................................. - 12 -3.6复位电路设计..................................................... - 13 -3.7电源电路设计..................................................... - 13 -3.8报警电路设计..................................................... - 14 -3.9本章总结......................................................... - 15 -4 系统的软件设计.................................................. - 15 -4.1 主程序流程图的设计............................................... - 16 -4.2 部分程序流程图的设计............................................. - 17 -4.3 程序实现......................................................... - 20 -5 系统调试........................................................ - 27 -5.1 系统软件调试..................................................... - 27 -5.2 系统硬件调试..................................................... - 30 -6 总结............................................................ - 31 -谢辞................................................ 错误!未定义书签。

人体红外模块原理
人体红外模块是一种基于红外物理特性的传感器，主要用于检测人体的热辐射。

它采用了红外探测技术，可以在人体发射红外热辐射的时候发出信号，从而实现对附近人体的检测。

人体红外模块的工作原理是基于热辐射物体与其周围环境之间的温差。

当人体接近红外模块时，人体会辐射出红外线，这些红外线会通过红外模块的感应器件被接收。

感应器件通常由一对红外发射和接收二极管组成。

红外发射二极管会发出红外线，而红外接收二极管则会接收到人体散发出的红外线。

这两个二极管通常是被置于同一个模块之间，以确保发射和接收的红外线可以完全对应起来。

当人体接近时，发射的红外线会被人体所吸收或反射，导致接收的红外线信号弱化。

接收二极管会检测到这种信号变化，并将其转化为电信号输出。

这个电信号经过模块内部的处理电路后，可用于触发相应的动作，如开关灯、报警等。

值得注意的是，人体红外模块的有效检测距离和角度是有限的。

一般情况下，它的检测距离在几米以内，检测角度在几十度左右。

因此，在使用人体红外模块时，需要将其安装在合适的位置和方向上，以确保其能够准确地检测到人体的存在。

总的来说，人体红外模块通过感应器件接收人体散发的红外线，以实现对附近人体的检测。

它广泛应用于安防系统、自动照明等领域，为人们的生活和工作带来了很大的便利。