非接触式红外测温仪的设计

基于STM32红外非接触体温仪毕业设计一、概述随着全球疫情的爆发，人们对于体温监测的需求日益增加。

在这样的大背景下，红外非接触体温仪成为了一种非常重要的工具。

而在这个毕业设计中，我们将结合STM32芯片，设计一款红外非接触体温仪，并将其加以实践。

二、设计思路1. 红外测温原理在设计红外非接触体温仪前，我们首先需要理解红外测温的原理。

红外测温利用红外线能量与物体表面产生的热量之间的关系，通过检测物体的表面温度来确定物体的温度。

我们将通过研究这些原理，来确定我们的测温方案。

2. STM32芯片的选择在选择芯片时，我们需要考虑到性能、功耗、成本等方面的因素。

经过调研和比较，我们最终选择了STM32作为我们的芯片。

因为它具有性能强劲、低功耗等特点，非常适合用于这样的应用场景。

3. 软件设计在软件设计方面，我们将使用C语言来编写嵌入式程序。

我们需要设计一个用户界面，用于显示测量得到的温度数据，并且需要设计相应的算法，用于对红外信号进行处理，最终得到准确的温度值。

4. 硬件设计在硬件设计方面，我们将搭建红外传感器、显示屏、按钮等硬件模块，并且需要设计相应的电路进行连接。

我们也需要考虑到电源管理、EMI等问题，以确保产品的安全可靠。

三、实施步骤1. 系统框图设计先前设计的理念已经明确，我们需要通过系统框图来具体的描述各个模块之间的关系以及通信方式。

2. 红外传感器选型及连接我们需要选择适合的红外传感器，并且设计相应的电路来进行连接。

在连接的过程中，我们需要注意信号的稳定性、传输速率等问题，以保证数据的准确性。

3. 软件开发从STM32的数据手册以及相应的参考设计中，我们可以获得一些基础的代码框架来开始我们的开发工作。

我们需要编写测温算法、UI设计、以及异常处理等功能。

4. 硬件搭建在硬件搭建阶段，我们需要进行电路的焊接、模块的搭建等工作。

在这个过程中，我们需要注意安全问题，并且需要进行相应的测试。

四、成果展示在毕业设计结束后，我们获得了一款基于STM32的红外非接触体温仪。

基于非接触式红外测温枪研究设计摘要：由于新冠病毒突然爆发，它的前期症状是发烧（少数无症状病患者除外），我国各大中小城市均对进出人员进行测体温来排查感染者。

而非接触式红外测温枪为防止新冠病毒的扩散和传播提供了一种非接触测量手段，可广泛、有效地用于人群的体温检查。

通过非接触红外测温枪就可以得到体温，降低了排查人员的风险。

本文介绍一种采用STM32单片机和MLX90164传感器实现红外测温，红外测温原理是将物体发射红外线所具有的辐射能转变成电信号，红外线辐射能的大小与物体本身的温度相对应，根据转变成电信号大小，可以确定物体的温度，通过STM32单片机AD转换最终显示在液晶屏幕上。

本文研究的非接触式红外测温枪，其设计简单，成本较低，利用通用的基本元器件完成了非接触测温的功能。

关键词：STM32；MLX90164；非接触；红外测温中图分类号：TM9250引言新冠疫情的发生使得我们每个人都深受影响，但经过近半年的抗击疫情斗争，中国疫情已经稳定。

这次疫情开始时候迫切需要非接触式测温枪来检测人们是否发热，进而确定是否是感染者。

在疫情发生的初期，中国电子设计工程师提供了许多种非接触式测温枪电路图，为检测感染者提供了一种便捷的方式。

基于此，本文研究了非接触式红外测温枪的原理，同时根据红外测温的原理提出了一种不用近距离接触就可以进行测量人体体温的设计电路，并对该电路进行了验证的仿真分析。

本文研究的非接触式红外测温枪，其设计简单，成本较低，利用通用的基本元器件完成了非接触测温功能，具有很好的推广意义。

1系统组成要想进行非接触式人体红外测温，那么红外测温模块是必不可少的。

人体红外测温原理是利用人体发出的红外辐射能量，该辐射能量与人体的温度相对应，即辐射能量大，人体的体温就比较高；故将该辐射能量转换成对应电路所需的电信号，就可以间接的测量出人体的温度（1,2）。

故依据红外测温的原理本文选用MLX90614传感器作为红外测温计，该传感器具有体积小、成本低、易集成等优点。

非接触式的红外测温系统设计方案1 红外测温系统的设计背景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。

本红外测温系统设计的出发点也正是基于此。

1.1 单片机发展历程单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。

单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

早期的单片机都是8位或4位的。

其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。

此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。

基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。

随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。

90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。

随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。

而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。

目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。

当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。

而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。

单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。

事实上单片机是世界上数量最多的计算机。

现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。

基于STM32的非接触式红外体温检测系统设计目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、系统设计与实现 (6)2.1 系统总体设计 (7)2.1.1 硬件设计 (8)2.1.2 软件设计 (10)2.2 系统实现与调试 (11)2.2.1 硬件实现与调试 (12)2.2.2 软件实现与调试 (14)三、系统功能测试与分析 (15)3.1 功能测试 (16)3.1.1 红外体温检测功能测试 (18)3.1.2 数据处理与存储功能测试 (19)3.2 性能分析 (19)3.2.1 系统响应时间分析 (21)3.2.2 系统精度分析 (22)四、系统总结与展望 (23)4.1 系统总结 (24)4.2 研究不足与展望 (25)一、内容概括硬件设计：详细阐述系统的硬件组成，包括STM32主控芯片的选择与配置、红外温度传感器件的选择与接口设计、外围电路（如电源电路、信号调理电路等）的设计原则和要求。

软件设计：介绍系统的软件架构，包括STM32的软件编程环境、主程序设计思路、中断服务程序的设计、数据处理与显示方法等。

红外测温原理及实现：介绍红外测温技术的基本原理，包括红外辐射定律、测温公式等，以及如何实现非接触式测温，如温度信号的采集与处理、测温精度的保证等。

系统调试与优化：阐述系统在开发过程中可能遇到的问题及解决方案，如温度测量的准确性、系统稳定性、响应速度等方面的调试与优化方法。

系统性能评估：对设计完成的系统进行性能评估，包括测温范围、测温精度、稳定性、功耗等方面的测试与分析。

实际应用及展望：介绍系统在实际应用场景中的表现，如医疗、工业等领域的体温检测应用，并展望未来的发展方向，如提高测温精度、降低成本、实现多参数检测等。

本设计旨在实现一个高性能、低成本、易于实现的红外体温检测系统，具有一定的市场应用前景。

1.1 研究背景全球气候变化和公共卫生问题日益严重，如流感、新型冠状病毒感染等传染病频繁爆发，严重威胁着人类的生命安全和身体健康。

非接触式测温仪的设计与制造近年来，随着全球新冠疫情的爆发，人们对于温度检测的需求不断增加。

在这个背景下，非接触式测温仪的应用越来越广泛。

无接触温度计适用于环境温度检测、体温测量和红外热成像等应用领域。

本文将介绍非接触式测温仪的设计与制造。

一、基本原理非接触式测温仪主要采用的是红外线辐射测温的原理。

其实质是利用温度物体发出的红外辐射能量和其表面温度成正比的特性，将可以测量红外辐射的热敏探头置于被测温体附近，通过收集热辐射能量量来计算出被测体表面的温度。

二、器材准备制作非接触式测温仪过程中，所需的基本器材主要包括热敏元件、红外传感器模块、微控制器和液晶显示器等电子元件。

此外，还需要进行外壳设计，以便能够对测温仪进行加工和组装。

以及开发相关的软件程序和调试工具。

三、设计和制造1.硬件设计硬件设计是制作非接触式测温仪最重要的一步。

我们可以根据自己的需求，在PCB电路板上完成各种器件的连接，包括红外传感器模块、热敏元件、无线模块和液晶屏等。

这些元件的连接需要通过相应的引脚实现，这些引脚会接收到控制信号并将其传递到微控制器，乃至整个系统。

2.软件程序设计软件程序是非接触式测温仪实现功能的关键，它将作为程序控制器给出要采取何种操作指令。

针对不同的器件和需求，可以采取不同的编程语言和开发工具。

当然，在编写程序时应遵循先定义变量、初始化参数等基础方法，并在确定完成程序功能后对其进行测试和调试。

3.外壳设计在硬件设计完成后，需要进行外壳设计。

这需要充分考虑到非接触式测温仪需要用到的外部元素，如针脚、LCD紫外线传感器和母口接口，以确保其功能的顺畅。

4.测试和调试在外壳设计完成后，就可以对整个系统进行测试和调试。

这一阶段非常重要，因为需要确认测量数据的可靠性。

需要注意的是，外界环境对温度测量有很大的影响，因此测试时如何避免干扰是非常重要的。

四、使用注意事项使用非接触式测温仪时，需要注意以下几个方面：1. 应选择合适的测量位置，避免表面遮挡物干扰测量。

非接触式红外测温仪瞄准精度光学分光模块设计温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化、化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务，要实现准确的温度控制就必须有精度相对较高的测温仪。

就测温仪形式来说，可归纳为接触式测温和非接触式测温两种。

不同的被测目标必须采用不同的测温形式。

在特定的领域中，非接触式测温有着接触式不可比拟的优越性，例如在有色冶炼、粉末冶金、中高频感应加热、铸造、焊接、锻造、热处理等领域。

目前市场上应用较多的非接触式测温工具是红外测温仪。

非接触式红外测温仪是一种结合非接触式测温方法和光纤传感技术，实现高精度、高重复性、快速响应测温仪。

现已广泛被应用在各种工业测温中。

因其使用的是双光纤传输红外光信号，有着光路不同路，测量点和瞄准点不在一条光线上，光纤使用过程中容易折断等不足。

针非接触式红外测温仪的这一缺点，结合实际应用要求，对使用双光纤传输的非接触式红外测温仪进行技术改造，将原来的双光纤传输改为用单光纤连接分光模块的信号传输形式，其核心为光学分光模块的设计，对产品重新作机械设计，用黑体炉标定采集出相应的电压信号值，得到一个新的产品，以该产品向知识产权局申请专利。

以下是该产品各部份设计详细介绍。

1 光学分光模块的设计非接触式红外光纤传感测温仪采用光纤探头与电子处理单元分离的结构，探测热源辐射的红外光密度，红外光经透镜会聚于光纤接头，通过光纤传导进入光电转换单元，输出的电信号经放大、线性化处理后，得到与被测温度信号成线性关系的电压（或电流）信号，将该信号接入智能数字显示表，即可显示对应的温度值。

可设定报警温度区间以控制所需要的生产温度；也可将测温仪的输出信号通过RS-232串口通信接入计算机，通过设定工艺曲线，进行多点多量程的温度控制。

该光纤传感测温仪的原理框图如下：图一光纤测温仪原理框图传导光纤使用的是双光纤，接红外探测器的这根光纤将光信号传输到光电转换器，然后通过电路作相应的信号处理。

非接触式红外遥感体温计的设计摘要针对传统水银体温计和电子体温计的种种缺陷和不便，本文设计了一种非接触测量体温计。

该体温计利用GE公司的红外热电堆温度传感器ZTP-101L实现对温度信号的非接触测量。

微弱的电压信号放大采用低失调、低漂移、高精度的集成仪用运算放大器AD620。

模数转换用自带ADC的16位单片机MSP430F149。

本文从硬件技术和软件方法上详细阐述了该仪器的实现手段。

系统具有报警选择和长时间无人操作自动待机的功能，具有智能化的特点。

关键词热电堆温度传感器体温 AD620DESIGN OF NON-CONTACT INFRARED REMOTETHERMOMETERABSTRACTThe paper designs of a non-contact measurement thermometer to solve the traditional mercury thermometer and electronic thermometer of deficiencies and inconveniences. The infrared thermopile temperature sensor ZTP-101L produced by GE achieves the untouched measuring of body temperature. The weak electric voltage signal is amplified by the extremely low offset voltage、low drift、high precision of integrated instrument operational amplifier AD620. A/D is realized by 16 bits MCU MSP430F149, which has ADC function. The paper explains the realization of the instrument from the two aspects-hardware techniques and software methods. The system has functions such as selectable alarm feature and auto-standy if there is no operation for long time, the design has intelligentized feature.KEY WORDS the thermopile temperature sensor body temperature AD620目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 前言 (1)2 系统总体方案 (1)3 硬件电路设计 (2)3.1 电源电路 (2)3.1.1 概述 (2)3.1.2 TL431简介 (3)3.2 单片机最小系统 (4)3.2.1 MSP430F149简介 (4)3.2.2 最小系统 (4)3.3 键盘系统 (5)3.4 显示系统 (6)3.4.1 系统概述 (6)3.4.2 YM12864简介 (6)3.4.3 显示系统电路 (7)3.5 报警系统 (8)3.6 电池电压监控系统 (8)3.6.1 系统概述 (8)3.6.2 LM393概述 (9)3.7 ADC系统 (10)3.8 ZTP101L简介 (11)3.9 信号调理系统 (11)3.9.1 系统概述 (11)3.9.2 AD620简介 (12)3.9.3 热电堆信号调理 (12)3.9.4 环境补偿信号调理 (13)4 软件设计 (13)4.1 环境温度补偿算法 (13)4.1.1 黑体辐射定律 (14)4.1.2 算法概述 (14)4.2 主程序流程图 (15)4.3 子程序流程图 (16)4.3.1 初始化子程序流程图 (16)4.3.2 键盘扫描子程序流程图 (16)4.3.3 显示子程序流程图 (17)4.3.4 测温子程序流程图 (18)4.3.5 温度值存储子程序流程图 (19)5 结束语 (20)致谢 (22)参考文献 (23)附录一 (24)附录二 (26)1 前言人体体温是鉴别人体健康状况的重要参数，所以体温计在医疗领域中占有十分重要的地位。

非接触式高精度红外测温终端的设计引言一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。

物体的红外辐射特性决定了其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关系。

因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。

红外位于可见光和无线电波之间，红外波长常用微米表示，波长范围为0.7微米～1000微米，实际上，0.7微米～14微米波带用于红外测温。

采用红外测温技术进行电力设备温度监测，可在远离目标的安全处测量物体的表面温度，通过探测电气设备和线路的热缺陷及时发现、处理、预防重大事故的发生。

红外测温技术的这项优点使得红外测温产品成为电气维护的必不可少的工具。

本文正是针对高低压开关柜内母排连接处，开关节点等易发热部位的温度监测需求，设计了一台非接触式高精度红外测温终端，实现对电力开关柜接触节点的非接触式温度监控。

1终端设计要求本终端用于测量电力高低压开关柜内接触节点的非接触式温度测量，其技术及环境要求如下：a)测量范围：-20℃～300℃b)测量精度：1℃或量程的1%c)工作环境：-20℃～60℃d)通讯方式：RS4852原理及电路设计自然界一切温度高于绝对零度的物体，都在不停地向外发出红外线。

物体发出的红外线能量大小及其波长分布同它的表面温度有密切关系，红外测温设备借助光学系统的滤光作用，使目标物体表面的红外辐射进入仪器的只能是预定工作波段。

超过工作波段的其它辐射波长都被限制进入。

红外测温终端利用物体表面温度与发射的红外辐射量有一定的函数关系，通过接收被测目标表面的红外辐射能量来进行温度测量。

终端的测温原理如图1所示。

本终端由红外温度传感器、信号滤波与放大处理电路、A/D转换电路、微处理器电路、串口通信电路等组成，红外温度传感器采集由物体发射的红外能量并将其转换成电压信号，由信号滤波与放大处理电路进行滤波、放大，再由A/D转换电路进行数模转换，后送至微处理器电路进行数据处理，得到物体的温度信息，经串口通信电路传送至上位机软件进行显示、处理等，图1中，从红外温度传感器分别输出目标表面值和环境值进行处理，参考电压电路加入了一路标准参考电压信号，提高测量的精度。

非接触式红外体温计的设计本文针对传统的测温仪器自身存在的诸多缺点以及在现实生活中所暴露的使用不便，缺少安全性等缺陷，提出了一种非接触式红外测温系统设计方案。

该系统是以STC89C52作为红外测温传感器数据传输和控制核心。

此外，还设计了报警模块、显示电路、功能按键等外围模块。

本系统实现了对实时温度的显示，以及对后者过限时报警，同时还能对温度测量报警的上下限进行调节。

它的最大的创新不仅仅是因为可以测量基本的温度，更在于它可以控制继电器电路使温度在测量范围内。

它的安全性，方便性更有利于普通百姓的使用。

本次红外测温系统的设计简化了电路结构，提高了测温的稳定性及可靠性。

该系统具有反应速度快、传输效率高、测量精度高、可靠性高等优点。

目录摘要............................................................................................... 错误!未定义书签。

Abstract ..................................................................................... 错误!未定义书签。

引言 (1)第一章系统主要芯片介绍 (2)1.1 STC89C52芯片简介 (2)1.2 红外温度模块简介 (3)1.2.1 TN901红外测温模块 (3)1.2.2 红外测温原理 (4)1.2.3 红外测温模块的工作时序 (4)1.3 LCD1602显示器简介 (4)第二章系统硬件设计 (6)2.1 系统总体结构图 (6)2.2 单片机的主控电路设计 (6)2.3 红外温度传感器模块电路的设计 (7)2.4 LCD1602设计原理图 (8)2.5 按键电路的设计 (8)2.6 系统其它硬件电路 (9)2.6.1 系统的电源电路 (9)2.6.2 系统晶振电路 (9)2.6.3 报警电路的设计 (11)第三章系统软件设计 (12)3.1软件编译KeilC51开发环境 (12)3.2系统软件设计要求及任务 (12)3.3 系统主程序流程图 (12)3.4红外测温流程图 (132)第四章制作与调试 (13)4.1 软件调试 (13)4.2 硬件调试 (13)4.3 系统误差分析及处理 (13)4.4 系统的制作与调试 (13)结论 (18)附录 (21)引言随着经济的发展，社会生活水平的提高，人们对自身身体情况愈来愈重视。

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。

基于红外线测温技术的温度非接触式测量方案设计与优化温度是一个重要的物理参数，对于工业生产、医疗诊断、环境监测等领域具有重要意义。

随着科技的不断发展，红外线测温技术在温度测量中得到了广泛应用。

本文将基于红外线测温技术，设计与优化一个温度非接触式测量方案。

1. 红外线测温原理和技术特点首先，简要介绍红外线测温的原理和技术特点。

红外线测温利用物体发射的红外辐射能量与其表面温度之间的关系进行温度测量。

红外线测温具有非接触、远距离、快速测量、无损测量等优点，适用于不同场景的温度测量需求。

2. 温度测量方案设计基于红外线测温技术，我们可以设计以下温度非接触式测量方案：2.1 硬件方案设计：选择合适的红外线测温传感器：根据所需测温范围、测量精度和响应时间等要求，选取适合的红外线测温传感器。

常见的红外线测温传感器有热电偶式和热电阻式传感器等。

设计红外线测温电路：根据传感器的信号输出特点和测温需求，设计相应的电路，包括电源电路、信号放大与滤波电路等。

确保传感器能够准确、稳定地输出温度信号。

搭建信号处理系统：使用微控制器或专用的温度测量芯片，对传感器输出的信号进行采集、处理和校准。

设计合适的接口与显示模块，将测温数据实时显示出来。

2.2 软件方案设计：软件方案设计主要包括测温算法的选择和测量误差的校正。

选择合适的测温算法：根据测温场景的特点，选择合适的测温算法。

常见的测温算法包括基于比较法、基于辐射能量计算法和基于物体表面的红外辐射率的估计法等。

测量误差校正：因为红外线测温受环境因素的影响较大，如背景辐射、湿度等，需要进行测量误差的校正。

通过对环境因素进行补偿，提高测量精度。

3. 温度非接触式测量方案的优化为了提高温度非接触式测量的准确性和可靠性，我们可以进行以下优化措施：3.1 传感器选型优化：根据测温范围、测量精度和响应时间等要求，选择更高精度的红外线测温传感器。

优质的传感器可以提供更准确的温度测量结果。

3.2 温度补偿技术：通过测量环境的温度、湿度等因素，对测量结果进行补偿，减少环境因素对测温结果的影响。

非接触式体温测量电路设计
本文介绍一种非接触式体温测量电路的设计，该电路可以在不接触人体的情况下准确测量体温。

该电路采用红外线测温原理，通过测量人体发射的红外线来计算体温。

整个电路分为三个部分：红外线接收部分、信号处理部分和显示部分。

红外线接收部分由红外线传感器组成，用于接收人体发射的红外线。

信号处理部分由运放和微控制器组成，用于处理从红外线传感器接收的信号，并计算体温。

显示部分由LCD显示屏组成，用于显示测得的体温值。

整个电路的工作原理如下：红外线传感器接收到人体发射的红外线，并将信号转换为电信号。

电信号经过运放放大后，输入到微控制器中进行信号处理和计算体温。

最终计算出的体温值通过LCD显示屏显示出来。

实际应用时，将电路连接到一个电源供电，确保红外线传感器可以正常接收到人体发射的红外线。

当人体进入电路的测量范围时，电路将自动开始测量体温，并将结果显示在LCD显示屏上，从而实现了非接触式的体温测量。

此设计电路简单，成本较低，可以广泛应用于医疗、公共场所和家庭等领域，为人们提供快速、准确的体温测量服务。

非接触式红外测温仪的设计非接触式红外测温仪的设计摘要利用温度测量技术是很常见的，而且在当前问题的检测设备类仍然是一个非常重要的技术。

但在某些应用中，需要使用测量与被测物体接触式温度传感器，它需要一个非接触式温度测量来满足测量要求,本文是红外测温仪的设计的实际需要。

红外测温仪是利用黑体辐射定律为基础，是光学理论和微电子学综合发展的现象。

与基本的测温方式相比，具有反应时段短、非触碰、不干扰被测温场、使用寿命长、操做简便等一系列优点。

本文阐述了红外测温仪的基本原理和显示方式，指出红外测温系统的中心控制单元以STC89C51单片机。

具体列举了该系统的组成和制作方法，给出了硬件理论图和软件的设计流程图。

该系统基本由光学系统、光电探测器、显示输出等部份构成。

光学系统的红外辐射能量采集物体的红外能量收集在光电探测器转换成相应的电信号的视野。

STC89C51单片机担当节制驱动温度量取、接受量取的数据、并按照单片机中的温度值统计算法算出目的温度值再经过LCD把温度显示出来。

关键词: STC89C51单片机；红外测温；LCD显示屏目录摘要 _____________________________________________________________ I ABSTRACT ______________________________________ 错误!未定义书签。

第1章绪论 ______________________________________________________ 11.1课题背景_______________________________________________ 11.2 国内外研究状况 _________________________________________ 21.2.1国际现状 _______________________________________ 21.2.2 国内现状_______________________________________ 31.3 红外测温的展望 _________________________________________ 3 第2章设计方案拟定 ______________________________________________ 52.1温度测温技术的概述_____________________________________ 52.2红外测温原理及方法_____________________________________ 62.2.1 红外测温原理___________________________________ 62.2.2斯蒂芬-玻尔兹曼定律____________________________ 62.2.3 实际物体温度的计算_____________________________ 62.2.4 红外测温的方法_________________________________ 72.3 红外测温系统的方案介绍 _________________________________ 82.3.1 红外测温仪系统的技术指标及主要功能_____________ 82.3.2 红外测温仪的硬件系统方案设计___________________ 92.3.3红外测温仪的应用软件系统的方案设计 _____________ 92.4 方案设计 ______________________________________________ 102.5 方案论证 ______________________________________________ 11 第3章系统的硬件设计 ___________________________________________ 123.1 系统整机设计 __________________________________________ 123.2 单片机处理模块 ________________________________________ 123.3红外测温模块__________________________________________ 133.3.1 红外测温传感器的引脚介绍______________________ 143.3.2 红外测温模块的时序____________________________ 143.4 RS232A电平转换模块 ___________________________________ 153.5 MAX232C芯片介绍_____________________________________ 163.6 电源模块 ______________________________________________ 163.7 键盘模块 ______________________________________________ 173.8 LCD显示模块__________________________________________ 183.9 音频输出模块 _________________________________________ 20 第4章系统的软件设计 ___________________________________________ 224.1 主程序流程设计 ________________________________________ 224.2 红外测温程序模块 ______________________________________ 224.3 键盘扫描程序模块 ______________________________________ 24 第5章安装与调试 _______________________________________________ 265.1 硬件的安装与调试 ______________________________________ 265.2 单片机程序的烧录 ______________________________________ 28 结论 ____________________________________________________________ 30 参考文献 ________________________________________________________ 31 致谢 ____________________________________________________________ 34 附录 1附录2第1章绪论1.1课题背景普通温度测量技术经过相当长时间的发展已近于成熟。

基于红外线测温技术的无接触体温检测方案设计与优化随着全球疫情的不断蔓延，体温检测变得尤为重要。

从传统的接触式体温计发展到现在的无接触体温检测技术，红外线测温技术成为了最常用的无接触式体温检测方案。

本文将围绕基于红外线测温技术的无接触体温检测方案进行设计与优化。

一、方案设计1. 仪器选型在设计无接触体温检测方案时，首先需要选用合适的红外线测温仪器。

理想的仪器应具备以下特点：高精度、快速测量、稳定性好、操作简单、价格合理。

应根据实际使用环境和需求选择合适的仪器。

2. 测量距离与视场大小在选择仪器时，要考虑测量距离和视场大小的适宜范围。

较远的测量距离能确保安全性，较大的视场大小则能提高工作效率。

根据具体使用场景，权衡这两个因素的关系，选择适合的参数。

3. 测温环境控制在使用无接触体温检测技术进行测温时，要确保测温环境的稳定性和一致性。

避免在强光、强风、高温或低温等干扰因素下进行测量，以确保测温的准确性和可靠性。

二、方案优化1. 测温距离的调整根据实际情况对测温距离进行优化调整，以获得更准确的测温结果。

一般来说，距离测温距离较近可以提高测温精度，但可能会受到测量视场范围的限制。

因此，在确定测温距离时，需要综合考虑测温精度和视场大小的平衡。

2. 测温算法的优化针对不同的测温对象和环境条件，可以采用不同的温度校正算法进行优化，以提高测温精度。

例如，对于有较大温度梯度的物体，可以采用多点测温算法，并结合热成像技术进行校正，以获得更准确的测温结果。

3. 温度补偿由于红外线测温技术对环境温度的敏感性，需要进行温度补偿来提高测温精度。

可以通过引入环境温度传感器，结合测温仪器自身的温度补偿功能，来校正测温结果。

4. 数据分析与处理无接触体温检测方案通过红外线测温仪器获取温度数据，为了更好地分析和处理这些数据，可以利用计算机视觉技术、机器学习算法等进行数据分析和处理，以提高体温检测的准确度和效率。

5. 用户体验优化针对不同人群和使用场景，考虑用户的使用习惯和需求，对体温检测方案进行用户体验的优化。

非接触式的红外测温系统设计方案1 红外测温系统的设计背景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。

本红外测温系统设计的出发点也正是基于此。

1.1 单片机发展历程单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。

单片机由芯片仅有CPU的专用处理器发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

早期的单片机都是8位或4位的。

其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。

此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。

基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。

随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。

90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。

随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。

而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。

目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。

当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。

而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。

单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。

事实上单片机是世界上数量最多的计算机。

现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。