非接触式人体温度测量仪设计论文

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。

西电“星火杯”论文人体温度非接触式测量仪院系: 电子工程学院班级: 021012作者：0210116502101109021011690210113502101122西安电子科技大学摘要红外测温技术由于其方便、快速、准确的特点而被广泛应用于医学、航空以及钢铁制造等工业中。

本文介绍了一种使用51单片机作为控制器、基于红外热释电温度传感器TPS434的非接触式电子体温计的实现方法，并在此基础上给出了实现电子体温计的电路原理以及程序流程。

系统工作原理是智能电子体温计是一种典型的智能化仪表，它以单片机作为核心，在软件控制下，与其它硬件电路相结合，实现智能化的体温测量。

系统硬件组成环节主要有：温度传感器、放大电路、A／D转换电路、单片机系统、液晶显示模块和语音芯片。

其软件部分包括：A／D转换、数字滤波、智能功能以及显示等程序。

其工作原理是：体温信号由温度传感器变换为电信号后，进入放大电路进行放大处理以满足A／D转换器的要求，然后在A／D转换程序控制下经A／D 转换器转换成数字信号。

此信号送入单片机系统，利用单片机本身的软件功能进行数字滤波、线性化处理、数据存储、逻辑判断，从而实现相应的智能功能。

并将最后的测量结果送人液晶显示模块，在显示程序控制下进行显示，包括显示温度数据和汉字。

同时语音芯片在程序的控制下进行语音播报。

从而使测温前后的各种操作更趋于智能化和人性化。

关键词: 单片机; 红外体温计; 热电堆; 热敏电阻; TPS434;ABSTRACTThe technique of temperature measurement is widely used in iatrology, aviation,and stell manufacture because of its convenience, fast speed and high accuracy. This paper introduce a method to design an un-touched electronic thermometer which based on MS51 single chip and infared sensor TPS434. Also, it gives the principle of the electronic thermometer and the programe flow figure.System is the principle of intelligent electronic thermometer is a typic intelligent instruments, to SCM as its core, under the control of the software, hardware and other circuits combined, and intelligent temperature measurement. System hardware links are: temperature sensors, amplifier, A / D converter circuit, SCM systems, liquid crystal display modules and voice chips. Some of its software, including: A / D converter, digital filtering, intelligent show, and other functions and procedures. Its working principle is: the temperature signals from temperature sensors to transform electrical signals, into the amplifier to zoom in processing to meet the A / D converter requirements, and then in the A / D converter controlled under the A / D converter into digital Signal. This signals into the SCM system, using their own SCM software for digital filtering, linear processing, data storage, logical judgement, thus realizing the corresponding intelligent functions. And the final survey results to give liquid crystal display modules, are displayed under the program control, including temperature data and display Chinese characters. At the same time voice chip in the process conducted under the control of voice broadcast. So that the temperature before and after various operations tend to be more intelligent and humane. Keywords: Single chip; Infared thermometer; Thermopile; Thermistor; TPS434;目录第一章绪论........................................................................................................... - 6 -1.1 体温计的发展与现状................................................................................. - 6 -1.2 红外测温技术............................................................................................. - 6 -1.2.1 红外测温背景................................................................................... - 7 -1.2.2 红外测温原理................................................................................... - 7 -1.2.3 红外测温传感器分类....................................................................... - 9 -1.2.4 红外测温的优点............................................................................... - 9 -第二章整体方案概述........................................................................................... - 10 -2.1 系统结构框图........................................................................................... - 10 -2.2 核心器件简介........................................................................................... - 10 -2.2.1 电源部分....................................................................................... - 11 -2.2.2 8051单片机..................................................................................... - 12 -2.2.3 红外温度传感器............................................................................. - 12 -2.2.4 高精度运放..................................................................................... - 13 -2.2.5 语音芯片......................................................................................... - 13 -2.3 本章小结................................................................................................... - 14 -第三章系统硬件设计........................................................................................... - 14 -3.1 电源设计................................................................................................... - 14 -3.1.1 稳压芯片介绍................................................................................. - 14 -3.1.2 原理概述......................................................................................... - 15 -3.2 信号调理电路........................................................................................... - 18 -3.2.1 前置放大电路................................................................................. - 18 -3.2.2 次级调理电路................................................................................. - 19 -3.3 图形点阵式LCD显示电路..................................................................... - 20 -3.3.1 图形点阵式LCD-12232概述 ....................................................... - 20 -3.3.2 图形点阵式LCD-12232与MCU接口设计 ................................ - 21 -3.3.3 图形点阵式LCD-12232驱动方法 ............................................... - 21 -3.4 语音播报电路........................................................................................... - 24 -3.4.1 ISD4003与MCU接口设计........................................................... - 24 -3.4.2 ISD4003驱动方法 .......................................................................... - 25 -3.5控制核心电路............................................................................................ - 26 -3.5.1 MCU与外部接口 ........................................................................... - 26 -3.5.2 内部A/D转换器............................................................................ - 26 -3.6 按键功能设计........................................................................................... - 29 -3.6.1 测量播报按键................................................................................. - 29 -3.6.2 复位按键......................................................................................... - 29 -3.6.3 待编程键......................................................................................... - 29 -第四章系统软件设计........................................................................................... - 30 -4.1 软件工作流程........................................................................................... - 30 -4.2 驱动程序设计........................................................................................... - 31 -4.2.1 液晶- 12232驱动程序设计 ......................................................... - 31 -4.2.2 语音- ISD4003驱动程序设计..................................................... - 31 -4.2.3 温度传感器- 18B20驱动程序设计............................................. - 32 -4.3 本章小结................................................................................................... - 32 -第五章问题分析及解决方案............................................................................... - 33 -5.1问题的发现................................................................................................ - 33 -5.2 方案的改进............................................................................................... - 33 -第六章误差处理方法........................................................................................... - 33 -6.1 影响精度的因素....................................................................................... - 33 -6.2 处理方法................................................................................................... - 34 -6.3 本章小结................................................................................................... - 34 -结束语..................................................................................................................... - 34 -致谢......................................................................................................................... - 35 -参考文献................................................................................................................. - 35 -附录一程序代码................................................................................................. - 36 -附录二实物照片................................................................................................. - 52 -第一章绪论1.1 体温计的发展与现状体温计是一种测量人体温度、辅助疾病诊断的常用医疗器具。

基于红外线测温技术的无接触体温检测系统设计与实现一、引言无接触体温检测系统是一种使用红外线测温技术来测量人体体温的系统，该技术可以在无需直接接触测试对象的情况下，高效、准确地测量体温。

这种系统在当前疫情背景下具有重要的应用价值，可以帮助快速筛查潜在的疫情传播者。

本文将介绍基于红外线测温技术的无接触体温检测系统的设计与实现。

二、设计要求1. 检测准确性：系统需要能够准确地测量人体体温，误差控制在±0.2°C以内。

2. 实时性：系统应具备实时性，能够快速获取并显示测试结果。

3. 可靠性：系统需要稳定可靠，能够长时间运行而不发生故障。

4. 用户友好性：系统应具备简单直观的用户界面，易于操作。

5. 数据记录功能：系统应具备数据记录功能，可以记录每一次测温的结果，以备后续参考和分析。

三、系统组成与工作原理基于红外线测温技术的无接触体温检测系统主要由以下组成部分构成：1. 红外线传感器：用于检测人体发出的红外线辐射量，将其转化为电信号。

2. 温度转换模块：将红外线传感器输出的电信号转换为对应的温度数值。

3. 控制逻辑模块：负责控制整个系统的工作流程，包括启动、停止、显示等操作。

4. 显示与记录模块：将测温结果显示在屏幕上，并实现数据记录功能。

5. 电源模块：为系统提供稳定的电源供应。

系统的工作原理如下：1. 用户面向探测器站立，在控制逻辑模块的指引下，将额头对准测温区域。

2. 红外线传感器测量人体头部发出的红外辐射。

3. 温度转换模块将红外线传感器输出的电信号转换为相应的温度数值。

4. 控制逻辑模块将测量到的温度数据进行处理，并在显示屏上显示结果。

5. 数据记录模块将测温结果记录在系统内部，供后续查阅和分析。

四、系统设计与实现1. 硬件设计：a. 选择高精度的红外线传感器，确保测量准确性。

b. 选择合适的温度转换模块，将红外线传感器的输出转换为温度数值。

c. 设计简洁直观的用户界面，包括显示屏和控制按钮。

基于单片机的非接触式数字体温仪摘要：人体温度相对恒定是维持人体正常生命活动的重要条件之一，当体温高于41度或低于35度时将严重影响人体各系统的机能活动，甚至危害生命。

很多疾病都可使体温正常调节机能发生障碍而使体温发生变化，如非典型肺炎的首要症状就是发烧。

临床上对病人检查体温，观察其变化对诊断疾病或判断某些疾病的预防有重要意义。

在大型集会或各类活动中，由于参加人数众多，如果再入场时能对体温进行检测，则能有效控制各类传染病的交叉传播。

非接触式体温计所需测温时间短，不需要与体肤接触，避免了病菌交叉感染，并且可以进行数据记录与判断，非常适合这种情况下使用。

本设计采用STC89C52作为核心，集合非接触式温度传感器OTP-538U，集成运放LM324，ADC转换芯片ADC0809，液晶显示器LCD1602实现一个带报警功能的可分类记录的非接触式体温记录系统。

关键词：MCU STC89S52 非接触式温度传感器 OTP-538U 集成运放LM324 数模转换芯片ADC0809 液晶显示器LCD1602Mcu-based Non-contact Digital Body TemperatureMeterAbstract:Maintain relatively constant body temperature is a major life activity of human normal condition , when the body temperature above 41 degrees or below 35 degrees will severely affect the functioning of various body systems , or even life-threatening. Many diseases can occur so that the regulatory function of temperature barriers in the normal body temperature changes, such as the first symptoms of SARS is fever. Check the body temperature of patients in clinical observed changes in the diagnosis of certain diseases or to judge the importance of prevention of disease.In large meetings or various activities, the over-whelming, if re-admission testing temperature can be effective in controlling spread of various infectious diseases cross. Required for non-contact thermometer temperature time is short, do not need to skin and body contact to avoid cross infection, and the data can be recorded with the judge, very suitable for such use.This design uses STC89C52 as a core, a collection of non-contact temperature sensor OTP-538U, integrated operational amplifier LM324, ADC conversion chip ADC0809, LCD1602 LCD with alarm function to achieve a record can be classified non-contact temperature recording systemKeywords: MCU STC89C52 non-contact temperature sensor OTP-538U integrated operational amplifier LM324 ADC0809 LCD1602目录第一章绪论 (4)第二章系统总体研究方案 (6)第三章系统硬件设计 (8)3.1 主要IC芯片介绍 (8)3.1.1 STC89C52单片机 (8)3.1.2 非接触式温度传感器OTP-538U (10)3.1.3 LM324四运放 (3)3.1.4 ADC0809 (4)3.1.5 1602字符型LCD简介 (7)3.2 系统硬件系统的设计 (11)3.2.1 温度采集和放大电路的设计 (12)3.2.2 ADC转换电路的设计 (12)3.2.3 液晶显示电路的设计 (13)3.2.4 键盘控制电路的设计 (14)3.2.5 报警电路的设计 (14)3.2.6 系统整体电路 (15)第四章系统软件系统的设计 (16)4.1 液晶显示子程序设计 (17)4.2 键盘按键子程序设计 (17)4.3 温度信号处理子程序设计 (19)4.4 报警子程序设计 (20)4.5 记录子程序设计 (20)第五章结束语 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录： (24)第一章绪论人体温度相对恒定是维持人体正常生命活动的重要条件之一，当体温高于41度或低于35度时将严重影响人体各系统的机能活动，甚至危害生命。

目录设计总说明 ....................................................................................................................... I II Introduction (V)1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.1.1 体温计发展 (1)1.1.2 红外测温技术发展 (2)1.2 课题研究目的和意义 (3)1.3 论文主要内容及章节安排 (3)2 系统工作原理与方案设计 (5)2.1 系统工作原理 (5)2.2 系统方案选择 (6)2.3 主要器件选择 (8)2.3.1 红外测温传感器 (8)2.3.2 单片机控制单元 (9)2.4 整体方案确定 (10)3 硬件电路设计 (11)3.1 单片机最小系统电路设计 (11)3.1.1 最小系统电路 (11)3.1.2 晶振和复位电路 (12)3.2 传感器电路设计 (13)3.2.1 MLX90614红外测温传感器介绍 (13)3.2.2 MLX90614传感器电路 (14)3.3 液晶显示电路设计 (15)3.3.1 LCD液晶显示介绍 (15)3.3.2 LCD液晶显示电路 (15)3.4 ISD4004语音电路设计 (17)3.4.1 ISD4004语音芯片介绍 (17)3.4.2 音频功率放大器介绍 (18)3.4.2 ISD4004语音电路 (19)3.5 万年历电路设计 (21)3.5.1 DS1302时钟芯片介绍 (21)3.5.2 基于DS1302万年历电路 (21)3.6 人数统计电路设计 (22)3.7 声光报警电路设计 (23)3.8 基于MAX232的RS-232串口电路设计 (23)3.8.1 MAX232电平转换芯片介绍 (24)3.8.2 MAX232串口电路 (24)3.9 电源电路设计 (25)4 系统软件设计 (27)4.1 红外测温模块设计 (28)4.2 显示模块设计 (29)4.3 语音模块设计 (32)4.4 时钟模块设计 (33)4.5 人数统计模块设计 (36)4.6 声光报警模块设计 (36)4.7 串口电路模块设计 (37)5 系统仿真与误差处理 (38)5.1 基于Proteus软件仿真 (38)5.2 系统误差处理 (40)6 总结与展望 (42)6.1 总结 (42)6.2 展望 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录.................................................................................................... 45峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。

【关键字】系统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实现对温度信号的非接触测量。

微弱的电压信号缩小采用低失调、低漂移、高精度的集成仪用运算缩小器AD620。

模数转换用自带ADC的16位单片机MSP149。

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 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 MSP149, 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目录附录二........................................................................................................... 错误!未定义书签。

基于红外线测温的无接触体温监测方案设计随着全球范围内新型冠状病毒肺炎疫情的爆发，人们对于体温监测的重视程度也日益增加。

而无接触式红外线测温技术由于不需要接触人体，减少了交叉感染的风险，成为当前常用的体温监测手段。

本文将基于红外线测温技术，设计一种无接触体温监测方案。

一、方案概述本方案基于红外线测温技术，采用非接触式测温方式，实现快速高效的体温监测。

方案主要包括红外线传感器、信号处理模块和显示模块。

二、红外线传感器选择红外线传感器是整个方案的核心部分，负责测量人体的红外辐射。

在选择红外线传感器时，应考虑以下几个因素：1. 精度：传感器的测温精度需达到±0.2°C以内，确保测温结果的准确性。

2. 响应时间：传感器的响应时间应尽量快，以实现快速无接触测温。

3. 反应波段：选择适合人体体温测量的红外线波段，一般在8-14μm之间。

4. 可靠性：传感器的质量和稳定性要有保证，能够长时间稳定工作。

三、信号处理模块设计信号处理模块负责将红外线传感器测得的信号转化为数字信号，并进行温度计算。

在设计信号处理模块时，需要考虑以下几个方面：1. 数据转换：将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，一般采用模数转换芯片完成。

2. 温度计算：根据传感器输出的信号值，结合校准数据，进行温度计算。

可以采用线性关系或者多项式拟合等方式来实现。

3. 数据处理：对温度数据进行滤波平均处理，提高数据的稳定性和准确性。

4. 数据传输：将处理后的数据通过传输方式发送给显示模块或其他设备。

四、显示模块设计显示模块负责接收处理模块传输过来的数据，并进行显示。

显示模块应具备以下特点：1. 实时性：显示模块能够实时显示体温结果，降低误差和延迟。

2. 易读性：显示模块应设计简洁明了的界面，提供清晰可读的体温数据。

3. 警报功能：当体温超过预设阈值时，显示模块能够及时发出警报，提醒操作人员。

4. 数据存储：显示模块可选添加存储功能，将测量数据保存，以便后续分析和追溯。

摘要红外模组是汇集其视场内目标的红外辐射能量，将红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的数字信号的传感器，它具有非接触测温方式、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、稳定性好和使用寿命长等一系列优点，比传统的接触式测温有更多的场合适应性。

本文介绍了一种基于单片机实用温度实时检测和记录系统。

它的设计思路主要是利用红外模组传感器，采集人体发射出的红外线，得到数字信号送入单片机，由MCS-51单片机通过温度补偿来实现温度值的转换并送入LCD1602显示和超温声光报警功能，同时通过无线模块进行中短距离传输到PC机和组态王Kingview进行数据的保存和后台处理等功能。

本设计实现了非接触式的温度测量，并且感应时间在3秒以内，分辨力达到0.01°C,精度在0.5°C以内，实现了无线传输到组态王的控制，并且在组态王上实现了温度的存储、查询、报表显示等多种功能。

关键词：红外测温系统；非接触式；组态王；无线传输AbstractThe Infrared module is to bring together its field of view infrared radiation energy goals will focus infrared energy on a photoelectric detector and digital signal into a corresponding sensor, which has non-contact temperature measurement method, temperature, high resolution, fast response, without disturbing the measured target temperature distrbution field, high accu- racy, good stability and long life and a series of advantages over traditional contact-type temperature adaptability more occasions.This paper introduces a practical temperature based on single chip real-time detection and recording system. Its design concept is the use of the main infrared sensor module to collect the body emits infra-red, get the digital signal into the microcontroller, the MCS-51 microcontroller to achieve temperature compensation by the conversion temperature and over-temperature into the LCD1602 display and sound and light alarm , Through short-range wireless module for transmission to the PC, and Kingview preservation and back-office data processing functions. The Design and Implementation of a non-contact temperature measurement, and induction time of 3 seconds or less, resolution to 0.01 ° C, accuracy 0.5 ° C or less, to achieve the wireless transmission to the configuration control of the king and the king on the configuration Achieved temperature storage, query, report shows and other features.Key Words：Infrared temperature measurement system;non- contact;Kingview;wireless- -transmission目录引言 (1)1 红外测温系统的设计背景 (2)1.1 单片机发展历程 (2)1.2 体温计的发展历程 (3)2 红外测温技术简介 (4)2.1 温度测量技术的概述 (4)2.2 红外测温原理 (4)2.3 红外测温的方法 (5)3 红外测温系统的总体方案选择 (6)3.1 重要模块的方案对比与选择 (6)3.1.1温度传感器的选择 (6)3.1.2无线传输模块选择 (6)3.1.3显示模块的选择 (6)3.2 芯片和组态王介绍 (6)3.2.1主从控制器STC89C51 (7)3.2.2红外模组TN_9 (8)3.2.3无线收发CC1100E (9)3.2.4电平转换芯片MAX232 (11)3.2.5液晶1602 (12)3.2.6稳压芯片LM2576 (14)3.2.7组态王Kingview (14)3.3 系统硬件总体设计方案 (16)3.4 系统软件设计方案 (17)4 红外测温系统的硬件设计 (18)4.1 主从单片机处理模块 (18)4.2 TN-9红外测温模块接口设计 (18)4.3 无线收发CC1100E模块接口设计 (19)4.4 RS232A电平转换模块 (20)4.5 液晶显示和声光报警模块 (21)4.6 键盘模块 (21)4.7 电源设计模块 (22)5 红外测温系统的软件设计 (24)5.1 主程序的设计 (24)5.1.1主控制器的主程序模块 (24)5.1.2从控制器的主程序模块 (25)5.2 TN_9红外测温程序模块 (26)5.3 无线收发CC1100E程序模块 (29)5.3.1无线发送程序 (29)5.3.2无线接收程序 (30)5.4 键盘扫描程序模块 (31)5.5 组态王与单片机通信程序模块 (33)5.6 组态王应用设计 (34)6 系统调试和性能分析 (38)6.1 所用仪器 (38)6.2 焊接与调试过程 (38)6.3 测温系统的误差分析 (38)6.4 系统性能分析 (39)6.5 如何减小误差 (39)7 结论 (40)谢辞 (41)参考文献 (42)附录 (43)引言现在社会，随着生活节奏的变快，父母在忙碌中抽出时间帮助孩子测体温是一件非常麻烦的事，而且由于儿童不稳定，好动，既耗费时间又费精力；老年人活动不便，使用传统的体温计很不方便，而且由于人老眼花，也不能看清体温计汞柱的位置；现在各种流行病比较多，传染性比较强，传统的接触式测温系统有很大的局限性，特别是在高发病的场所诸如学校或者事业单位里……本文所设计的红外体温检测系统就是针对这些问题而设计开发的，该系统是将微机技术、光学聚焦技术、传感器技术、无线传输技术和上位机软件技术等相结合，可以非接触式的测出人体温度，通过LCD1602来显示温度结果，当人体温度高于某一数值时作出声光报警，提醒被测者让其早作准备，同时通过无线传输传到上位机，在上位机上进行数据处理和保存，比如数据显示和报警、数据存储、数据查询、生成曲线报表等多项功能。

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。

非接触式体温检测技术研究第一章前言在当前新冠疫情肆虐的情况下，非接触式体温检测技术成为了防控疫情的重要手段之一。

该技术是指通过红外线、激光等无接触方式测量人体体表温度的一种技术，具有高效、快捷、精确等特点。

本文将着重介绍非接触式体温检测技术的研究，包括其基本原理、技术特点、优点和应用前景等方面进行探讨。

第二章基本原理非接触式体温检测技术是通过测量人体体表的红外辐射能量或利用激光扫描人体体表来获取人体体温信息。

其中，红外辐射能量的测量是利用被测体表面散发的红外辐射能量与物体自身的热辐射能量成正比关系，通过红外线传感器接收并转换为电信号进行测量。

激光扫描则是通过激光束对人体表面进行扫描，测量反射激光的强度和相位，从而推算出人体温度信息。

无论是红外辐射还是激光扫描，均可通过计算机处理成图像或数字信号，显示出人体体温信息。

第三章技术特点1、高效快捷非接触式体温检测技术不需要直接接触人体，避免了接触传染的可能性，同时也节省了检测时间，使得检测效率大大提高。

2、精确可靠该技术具有高精度、高稳定性、高精密度、高重复性等特点，能够准确测量人体体温，实现测量误差极小。

3、无干扰非接触式体温检测技术不会影响被测物体的温度分布和它本身的运动形态，不会对被测物体造成物理伤害，是一种非破坏性检测技术。

第四章优点1、高效快捷非接触式体温检测技术不需要直接接触人体，操作简单，避免了传统体温计的工作强度，使得检测时间大大缩短，提高了检测效率。

2、准确可靠该技术具有高精度、高稳定性、高精密度等特点，能够准确测量人体体温，实现测量误差极小。

3、安全健康非接触式体温检测技术不需要涉及任何身体接触，避免了交叉感染的可能性，遵循了疾病预防和控制的基本原则，是一种安全和卫生的检测方法。

第五章应用前景随着疫情的不断扩大，非接触式体温检测技术的应用正逐渐普及。

除疫情的防控外，非接触式体温检测技术还可以在交通、体育、医疗和环保等多个领域得到应用。

毕业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 _________________________ 82.3.3红外测温仪的应用软件系统的方案设计 ____________________ 92.4 方案设计 __________________________________________________ 92.5 方案论证 _________________________________________________ 10 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 ____________________________________________________________ 32 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。

• 148•人体体温的检测离不开体温计，而随着科学技术的不断发展，越来越多的领域需要用到非接触式体温计。

如何通过现有技术实现非接触式体温计的设计，是本设计研究的主要方向。

本设计着重研究人体体温，以红外线测温原理为基础，通过开发SPCE061A 单片机，设倍，将经过两次放大的的电信号传送至TLC549外置A/D 信号采集，经A/D 采集进行A/D 转换，最后接入SPCE061A 单片机，交由系统软件经算法分析电信号。

放大电路如图1所示，图中放大电路的增益为5000倍。

基于红外测温原理的非接触式体温计的设计与实现天津市环湖医院设备物资科 郑思聪图3 整体流程图在完成信号放大电路的基础上，连接单片机进行A/D 转换，结合系统软件设计，完成软件编写，实现温度信号采集，传输，显示。

系统总体电路设计框图如图2所示。

1.2 系统软件设计（1）编程语言的选择：本设计选择C 语言对SPCE061A 单片机进行软件编程。

（2）主程序设计：系统的主程序主要完成对系统的初始化，使系统各模块间能配合起来，完成系统的主要需求。

具体来说，系统主程序中包括对延时函数的初始化，对单片机I/O 口的初始化，对外置A/D 转换工作时序的设置，对液晶的初始化以及对显示函数的设置。

考虑到系统主程序较为复杂，需要考虑多方面的因素，所以设定了一定的顺序来按步骤完成系统主程序。

开始时显示开机画面，此图1 信号放大部分电路计非接触式红外体温计，对人体体温进行实时的采集，可以用于人体体温的快速测量。

本设计兼具实践性，功能性和创新性，有良好的前景以及较为广泛的应用方向。

红外线技术从19世纪发展到今天，诞生了大量的专利项目，以及相应的科研成果。

随着科学技术的不断发展，我国的红外线技术也发展的较为成熟了。

当今世界，科学技术不断推陈出新，原有的接触式的测温方式产生了局限性，非接触式的测温技术应运而生，在越来越多的领域得到应用。

基于上述背景，本设计通过开发单片机，基于红外线测温原理，设计非接触式的红外体温计。

非接触式温度测量装置的设计与实现随着科技的不断发展，温度测量也变得越来越广泛和普及。

而与此同时，传统的接触式温度测量装置逐渐被非接触式温度测量装置所取代。

什么是非接触式温度测量装置呢？它的特点是什么？如何进行设计和实现？本文将对这些问题进行探讨与介绍。

一、非接触式温度测量装置的定义和特点非接触式温度测量装置，顾名思义，就是不需要接触被测物体即可测量其温度的装置。

这种测量方法相较于传统接触式测量方法，有以下几个优点：1. 非接触式测量方法可以避免测量过程中因接触而导致的热量流失，保证测量的准确性和稳定性。

2. 非接触式测量方法可以在不破坏被测物体的前提下进行测量，避免了对被测物体造成不必要的损伤。

3. 非接触式测量方法适用范围广泛，可以用于各种材料的温度测量，且精度高、速度快，特别适用于高温、高压、强腐蚀环境下的温度测量。

二、非接触式温度测量装置的设计进行非接触式温度测量需要借助各种测量装置，其中最基本的测量装置是红外线温度计。

红外线温度计是一种通过红外线传感器来检测物体温度的装置，它的工作原理是基于热辐射定律：任何物体一定会辐射能量，其辐射能量与物体温度有关，可以通过探测物体发出的热量来计算出物体的温度。

设计一个红外线温度计需要考虑以下基本要素：1. 光学模块：光学模块包括光学元件和光学系统，它们的作用是收集发射在被测物上的辐射能量并将其转化为电信号，同时保证测量精度和可靠性。

2. 检测器：检测器用于将光学模块收集到的辐射能量转换为电信号，并将其送到后续的处理单元进行处理和分析。

3. 信号处理单元：信号处理单元负责对检测器输出的信号进行放大、滤波和数字化等处理，以便于后续的数据处理和分析。

4. 温度显示器：温度显示器负责将处理单元输出的温度数据展示给用户，通常以数字形式显示。

三、非接触式温度测量装置的实现设计出一套完整的非接触式温度测量装置后，还需要进行实现和测试，以便验证测量装置的准确性、可靠性和实用性。