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。体温是人体生命活动最基本的特征，也是观察人体机能是否正常的重要指标之一。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客运中心等等。目前，传统的测温仪器存在的缺陷开始被人们所认识，测量准确度低，等待时间长，使用不当还会发生意想不到的事故等。
非接触式红外测温系统的开发，将能很好的代替传统测温仪器，弥补他们的不足与使用的不便。它的响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点，更适合儿童在平
时的生活中独立完成体温测量。
当今社会，红外测温技术已在工业、石化、农业、医学、安全监控与防范和科学研究等领域被广泛地应用，在传统的测温系统中注入现代科技的元素，它所具备的响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点，较传统温度仪器更加能满足人们生活生产的需求，必定会占领相当大的市场，受到人们的青睐[5]。
近20年来，我国的红外测温技术得到迅速的发展,并逐步应用于医疗、工业等领域。红外检测技术，它是一种在线监测不停电式高科技检测技术，能对电气设备的故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，满足了现代电力企业对电力系统的可靠运行的要求。
此无线测温系统包括硬件电路部分和软件部分。硬件电路采用STC89C52单片机作为控制核心，主要包括以下几个部分：红外测温电路、报警电路，显示电路，按键电路和继电输出控制电路等。软件设计主要包括：主程序、红外测温模块、报警模块、功能按键模块、显示模块、继电输出模块等子程序。
该系统在工作时，操作者先将红外测量仪对准被测量者，接通电源，等待2秒钟，随后红外传感器就会把温度信号传送到STC89C52中进行处理，然后送1602显示。该系统可以调节报警的上下限，当实时温度低于设定温度，绿灯亮，蜂鸣器响；高于设定温度蜂鸣器响，红灯亮；正常温度蜂鸣器不响，黄灯亮。另外，该系统还可以测量物体温度，当物体温度过限时，继电器会闭合，同时触发相应的自己设定的动作来使目标温度控制在要求范围内。
第一章系统主要芯片介绍
1.1STC89C52芯片简介
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C52单片机引脚结构如图1-1所示[4]。
图1-1STC89C52引脚结构图
STC89C52单片机芯片的引脚介绍如下：
管脚1～8：P1口，8位准双向I/O口，可驱动4个LS型TTL负载。
管脚9：RESET复位键，单片机的复位信号输入端，对高电平有效。当进行复位时，要保持RST管脚大于两个机器周期的高电平时间。
管脚10，11：RXD串口输入TXD串口输出。
管脚12～19：P3口，P3.2为INT0中断0，P3.3为INT1中断1，P3.4为计数脉冲T0，P3.5为计数脉冲T1，P3.6为WR写控制，P3.7为RD读控制输出端。
管脚21～28：P2口，8位准双向I/O口，与地址总线（高8位）复用，可驱动4个LS型TTL负载。
管脚29：PSEN片外Rom选通端，单片机对片外Rom操作时29脚(PSEN)输出低电平。
管脚30：ALE/PROG地址锁存器。
管脚31：EA rom取指令控制器高电平片内取低电平片外取。
管脚32～39：P0口，双向8位三态I/O口，此口为地址总线（低8位）及数据总线分时复用口，可驱动8个LS型TTL负载。
管脚40：电源+5V。
1.2红外温度模块简介
1.2.1 TN901红外测温模块
TN901红外传感器输出的是数字信号，TN901传感器芯片管脚如图1-2所示：
图1-2 TN9红外测温模块接口
管脚5是V 为电源引脚VCC ，VCC 一般为3V 到5V 之间的电压，一般取3.3V ；管脚4为D 是数据接收引脚，没有数据接收时D 为高电平；管脚3为C 为2KHz Clock 输出引脚；管脚2为G 是接地引脚；管脚1是A 为测温启动信号引脚，低电平有效[6]。
1.2.2 红外测温原理
红外测温传感器是接收目标物体的热辐射并转换为电信号的器件。所有物体都会发出红外线能量，物体越热，其分子就愈加活跃，目标辐射波长越短，它所发出的红外线能量也就越多。红外温度模块中的光学装置，可以收集物体的辐射红外线能量，并把该能量聚焦在探测器上，能量经探测器转化为电信号，并被放大、显示出来[8]。
由普朗克黑体辐射原理：1212(T T )A σεε-
A —光学常数
E －辐射出射度
σ－斯蒂芬-波尔兹曼常数
1ε－被测对像的辐射率
2ε－红外温度计的辐射率
1T －被测对像热力学温度K
2T －红外温度计热力学温度K
通过红外传感器接收到的能量峰值信号，经过单片机即可计算出目标温度。探测器输出的信号与目标温度呈非线性的关系，所以需要对其进行线性化处理。线性化处理后得到物体的表观温度，然后对其进行辐射率修正，转化成真实温度，由于调制片辐射信号的影响，还需作温度的补偿，即真实温度加上环境温度才能最终得到被测物体的实际温度[3]。
1.2.3 红外测温模块的工作时序
TN9红外传感器向单片机发送一帧数据共有5个BYTE 组成，如表1-1所示。
表1-1 信息格式
基础型电子体温计使用说明 （此说明书为绣福容科技有限责任公司所有，仅供参考，如有疑问请向客服咨询） 电子体温计能快速准确地测量人体温度，与传统的水银玻璃棒相比，具有计数方便，测量时间短，测量精确度高、能记忆并有蜂鸣提示等优点，尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合家庭使用。 技术参数： 操作环境：（5-35）℃，≤80%RH 测量范围：32.00℃-42.00℃ （当温度超出此范围时，显示Lo或Hi） 测量误差：±0.1℃（32.50℃-42.00℃） 分辨率：0.01℃ 功耗：工作状态下0.15mW 电池：LR/SR-41型1.5V纽扣电池 电池寿命：连续工作100小时 外形尺寸：134×23×15mm（带透明外壳） 净重：约12克 蜂鸣提示：当体温在16秒内变化小于0.1度时 防水性：防水型具有全防水功能 贮运条件：包装后贮存环境条件（-25～55）℃，≤95%RH、无腐蚀性气体和通风良好的室内。 生理效应：本产品在使用过程中，对人体无毒，无刺激，无致敏等不良反应。 体温计使用方法： 1、轻按屏幕旁的白色按钮，屏幕显示，然后很快显示预设温值，此时正在启动。 2、待屏幕显示Lo，右上角的℃符号闪烁时，表示已处于体温待测状态。（注：Lo不是电量低的标志哦！） 3、用体温计测量体温。量体温时显示出的体温逐渐上升，同时“℃”符号不断闪烁。 4、当体温上升速度在16秒内小于0.1℃时“℃”符号停止闪烁，同时体温计发出约5秒钟的蜂鸣声。由于测量前,口腔张开、腋下未夹紧等因素可能导致测量过程中，被测部位体温仍在上升，以及测量过程中,体温计的位置的变化,可能导致蜂鸣时的体温显示和人体躯干的实际体温还有差异,所以建议蜂鸣后,持续测量3分钟,以保证更接近人体躯干的体温,尤其是采用腋下测量方法时。 5、体温计具有自动关机功能，将在测量结束后几分钟内自动关机。但为延长电池寿命，建议使用者在测量结束后，按压电源键关闭电源。关闭后可用清水清洗或用酒精消毒金属探头部分。 请注意：因本体温计精确度非常高，可能同一时间段内测的体温也会稍有差别（因为人体的体温是在不断变化的，心情紧张、身体活动、受到惊吓、测量方式或部位都会有些有影响），0.15℃左右的差别都是正常现象，这正反应了体温计的高精度，请放心使用。 基础体温测量方法：基础体温(Basal Body Temperature, BBT)又称静息体温，是指女性经过6-8小时的睡眠以后，在早晨从熟睡中醒来，体温尚未受到运动饮食或情绪变化影响时所测出的体温。 测量基础体温时，建议将基础体温计睡前放在枕边可随手拿到之处,于次日早晨醒来尚未起床活动时测量。把体温计放入口腔舌下，并将结果记录下来。因为本体温计采用金属探头，所以口腔测量时舌根下尽量深一些，使金
x x x x x x x x x大学学位论文 基于单片机的红外温度计系统 姓名： 专业： 学院： 指导教师： 提交日期：2017年月日
摘要 随着社会的进步和发展，人们越来越重视身体健康，同时技术的进步，各种现代化电子设备在各个领域应用越来越广，电子计算机也越来越普及，在医疗领域，温度计应用非常广泛，但是传统的温度计读数不准，温度示数读取不方便，特别是一些老人，更是不能独自使用传统温度计，针对这种情况，本课题设计研究了一款基于单片机的红外温度计。该系统的主要功能是通过红外传感器非接触检测人体温度，根据软件中对报警温度的设置，检测的温度超过37度，蜂鸣器就会报警。系统的硬件组成部分主要包括单片机控制器，非接触式TN901红外测温传感器、lcd1602液晶显示、蜂鸣器电路等部分。软件部分是利用单片机C语言编程，C语言入门简单，编程效率较高，方便移植，复用性良好，系统软件编程均为函数化设计，方便了功能逻辑实现。当系统开始工作时，传感器采集的信号传送到单片机中，单片机经过处理后，将温度信息显示在液晶上。利用该系统能够方便的检测人体温度，具有方便快捷的优点，在电子设备迅速普及应用的今天，该系统具有广泛的实际应用价值，在后期逐渐完善功能后，通过进一步推广，能够带来可观的经济效益。 关键词：红外传感器，单片机，蜂鸣器电路，液晶显示 I
ABSTRACT With the social progress and development, people pay more and more attention to health at the same time, the progress of technology, modern electronic equipment used in various fields more and more widely, computer is more and more widely used in the medical field, the thermometer is widely used, but the traditional thermometer temperature allowed, shows the number of reads is not convenient, especially some the old man is not alone, the use of traditional thermometer, in view of this situation, the design of an infrared thermometer based on mcu. The main function of the system is to detect the human body temperature by non-contact infrared sensor, according to the setting of the alarm temperature in the software, the detection temperature of more than 37 degrees, the buzzer will alarm. The hardware of the system mainly includes MCU controller, non-contact TN901 infrared temperature sensor, LCD1602 LCD display, buzzer circuit and so on. Part of the software is the use of single-chip C language programming, C language entry is simple, high programming efficiency, easy to transplant, good reusability, system software programming are functional design, facilitate the realization of functional logic. When the system starts to work, the signal collected by the sensor is transmitted to the microcontroller, and the temperature information is displayed on the lcd. The system can detect the temperature of the human body has the advantages of convenient, fast and convenient, rapid popularization and application in electronic devices today, the system has a broad application value in the later gradually improve the function, through further promotion, can bring considerable economic benefits. Keywords: infrared sensor, MCU, buzzer circuit, liquid crystal display II
数字体温计的设计 一、实验目的 1.研究NTC热敏电阻的电学、热学性质。 2.利用NTC热敏电阻设计一个数字体温计，并评估其精度。 二、实验原理 （一）NTC热敏电阻 NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写， 意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体 材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系 数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物 为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧 化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全 类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材 料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较 高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值 降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在102～ 106欧姆，温度系数-2%～-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。 部分专业术语： 1.（额定）测量功率P m（mW） 热敏电阻在规定的环境温度下，阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。一般阻值变化不应大于0.1%。 当热敏电阻受测量电流加热引起的阻值变化恰为0.1%时，对应的测量功率P m称为额定测量功率，其数值约在1mW左右，并与环境温度有关。【根据图1所示的热敏电阻的尺寸、玻璃的热容量及导热系数等参数，可以估算出P m的大致数量级。】 2.零功率电阻值R T（Ω） R T指在温度T时，采用小于额定值的测量功率测得的电阻值。 3.额定零功率电阻值R25（Ω） 根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC热敏电阻在基准温度25℃时测得的电阻值R25，这个电阻值就是NTC热敏电阻的标称电阻值。例如，实验室使用的NTC热敏电阻的阻值为10 k ，就是指该NTC热敏电阻的R25 = 10 kΩ。 4.材料常数（热敏指数）B（K） B值的定义式为：B=T1T2 T2?T1ln R1 R2 图1 玻璃封装系列NTC热敏电阻
成绩评定： 传感器技术 课程设计 题目非接触温度计 院系电子工程学院
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。 当今世界，随着科学与技术的不断提高，各个领域对方便快捷的自动化的要求不断提高。而本文所研究的红外测温系统由于对被测物体的辐射进行的是非接触无损测量，测量过程中不会扰乱被测部分的温度场，响应快、温度分辨率高。温度测量主要有两种方法：一种是传统的接触式测量，另一种是以红外测温为代表的非接触式测量。传统的温度测量不仅反应速度慢，而且必须与被测物体接触。在人们的日常生活中，测量温度普遍使用水银温度计，反应比较慢，而且水银一旦泄露会产生污染并且有毒。红外测温以红外传感器为核心进行非接触式测量，克服了传统测温的不足，得到了广泛的应用。 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，物体的辐射能量与温度4次方成正比，其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合普朗克定律。因此如果通过测量物体辐射出的红外能量的大小就能测定物体的表面温度。微小的温度变化会就会引起明显的辐射能量变化，因此利用红外辐射测量温度的灵敏度很高。 关键词：红外传感器单面机非接触温度计
2.性能指标 2.1温度显示范围 体温模式下，体温计温度显示范围32.0℃～42.9℃。 2.2最大允许误差 2.2.1规定的温度显示范围内最大允许误差 体温计在35.0℃～42.0℃的温度显示范围内，最大允许误差±0.2℃。 2.2.2规定的温度显示范围外最大允许误差 体温计在35.0℃～42.0℃的温度显示范围外，最大允许误差±0.3℃。 2.2.3变化环境条件下最大允许误差 变化环境下，体温计在35.0℃～42.0℃的温度显示范围内最大允许误差应符 合 2.2.1 的要求。 注：“变化环境条件下”指超出环境温度16.0℃～40.0℃或相对湿度≤85%RH，非冷凝的环境条件时的环境条件。 2.3抗跌落性 体温计在正常使用时从垂直距离为 1m 高处以三次不同起始姿态自由跌落到一个硬质表面上后应符合 2.2.1 的要求。 2.4指示单元 2.4.1分辨力 体温计指示单元的分辨力为0.1℃(0.1℉)。 2.4.2显示 体温计显示上的读数值的高度＞4mm。 2.4.3提示功能 在体温模式下，当体温计测量值低于32.0℃，应出现提示声“滴滴”两声并显示“LO”，当测量值高于42.9℃时，应出现提示声“滴滴滴”三声并显示“HI”。 2.4.4低电压提示功能 体温计的电池电压低于2.5±0.2V,屏幕上出现电池符号“”说明电池电
量不足，需要更换电池。 2.4.5模式
a)体温计应具备体温测量模式。 b)以校准为目的的校准模式应通过直接将体温计设置到该模式的变换技术来获得。 2.5功能性能 2.5.1单位切换功能 体温计具有温度单位切换功能，可进行“℃”和“℉”单位切换。 2.5.2声音提示功能 a)体温模式下，当测量结果在32℃～37.3℃范围时，显示绿色背光并“滴” 一声。 b)体温模式下，当测量结果在37.4℃～38.2℃范围时，显示橙色背光并“滴滴”两声。 C)体温模式下，当测量结果在38.3℃～42.9℃范围时，显示红色背光并“滴滴滴”三声。 2.5.3测量时间 体温计应在 2s 内完成体温测量。 2.5.4记忆查询 可查询本地数据 32 组。 2.6清洁、消毒 体温计按说明书中的指导说明进行清洁/消毒后应符合 2.2.1 的要求，并且其外壳上的标志不应受到影响。 2.7自检功能 体温计每次开机时屏幕上所有 LED 应全显。 2.8自动关机功能 待机状态下，无按键动作时，12s 秒内自动关机。 2.9外观与结构 2.9.1体温计外形应端正，表面应平整、光洁，不得有明显划痕、锋棱、毛 刺和变形。 2.9.2体温计控制面板和功能键的文字、符号标志应清晰、准确、牢固。 2.9.3体温计各控制装置应灵活、可靠，紧固件应无松动现象。 2.9.4体温计探测器的顶端应平滑,边缘应无毛刺。
基础体温计使用说明书 1.轻按屏幕旁的白色按钮，屏幕显示188.88E，然后显示预设温值 36.50℃，此时正在启动。 2.待屏幕显示L0℃时，即可开始测量；口腔、腋下均可。因为本体 温计采用金属探头，所以口腔测量时舌根下尽量深一些，使金属探头能充分接触；一般口腔是最真实体温,而腋下容易接触不充分，不推荐腋下测量。 3.通常测量1-2分钟，温度值6秒钟内无持续变化，体温计就会发出 蜂鸣声音。（该蜂鸣功能是为快速测量有无发烧症状而设置的）4.要求记录基础体温的女性需要持续口腔测量5分钟左右，然后读 取温度值并及时记录下来。（这里说明一下，因为基础体温要求高精确度，所以测量时间不宜过短，建议测量时间5分钟左右为好。 即蜂鸣提示后要继续测量。读取温度可以测定后立即读取，也可以利用温度记忆功能读取。） 5.用后关闭开关，可用酒精或净水清洗金属探头部分，并妥善存放。 6.正常使用的情况下，机芯中纽扣电池寿命1.5—2年。一般电子修 配店都有此电池销售，可以购买更换。 注：本品采用更科学的金属传导式温度测量方法，与传统的水银膨胀式玻璃体温计相比，因为原理不同，测量结果会有点差异，但更接近真实体温，更能体现体温的精确变化，请放心使用。 关于女士排卵测温时段，建议早起时6—8点钟测量，因为这时没有活动或饮食，体温相对稳定，更接近基础体温。 ※记忆功能：开机时持续按住开关3-5秒钟，即可显示记忆的前次测定温度。
基础体温(BBT)记录表（可打印下表并手工记录） 姓名： 年龄： 200 年 月 *方法要求： 1、预先将体温计准备好，置床头或枕边随手可取到之处。 2、睡眠6小时以上，醒后即把体温计含入口中至少5分钟（通常于清晨5-7点进行），取出体温计观察温度，并在表格内相应位置划圆点“●”标记。测量体温时，要尽量保持体态安静，不要起床，说话等。将各小圆点用线段连接起来，即成为基础体温曲线。 3、通常于月经周期第5天开始测量记录体温。而在行经期间，注意观察记录月经量：经量适中正常时，用1个叉号“×”标记；经量较多时，记“××”；经量特别少时，用顿号“、”标记。 4、行房时，在体温圆点外加一圆圈，标记为“⊙”，性感(兴奋、高潮)情况，若能达到性高潮，在⊙上方加上“↑”；有性兴奋期但达不到高潮者，在⊙上加“—”标记；若性感冷淡，则在⊙下方加“↓”标记。 5、在接近排卵期时，要特别留意阴道分泌物情况，量多如流清涕、透明拉丝长(>8cm)者，用3个加号“＋＋＋”在“备注”栏内相应位置做标记；拉丝长5-8cm 者，标记“＋＋”；量不多且混浊拉丝<5cm 者，用“＋”标记。 6、或有失眠、感冒、腹痛、阴道出血等特殊情况时，在“备注”栏内相应位置处加以说明。 7、接受检查、治疗或服药时，宜在“备注”栏内相应位置处作记录，在小方格下加“↑”表示开始，加“↓”表示结束时间。 *举例如图： 体 温 .1 37.0 .9 .8 .7 .6 36 5 .4 .2 .3 .1 36.0 .9 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 日 期 周 期 备 注 体 温 .1 37.0 .9 .8 .7 .6 36 5 .4 .2 .3 .1 36.0 .9 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 日 期 周 期 备 注 ． × × ×× × 、 ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ × × ⊙ 失 眠 ++ +++ + + 感冒头痛 ↑ 克罗↓ 米芬 ↓ ↑ ↑ _ ↓ ．
医疗器械产品技术要求 红外体温计（耳温） 2015-07-01发布2015-07-01实施东莞市福达康实业有限公司 - 0 -
医疗器械产品技术要求 医疗器械产品技术要求编号： 红外体温计（耳温） 1.产品型号/规格及其划分说明 1.1 产品名称：红外体温计（耳温）; 型号：FT-F52。 1.2结构与组成 红外体温计由红外传感器、蓝牙模块、电路组件、操作按键、塑胶外壳、探头保护盖（若有）组成。 其结构见下图。 图1 红外体温计（耳温）结构图 1.3 型号与标记方法 1.3.1标记方法 设计序号（以英文子母和数字表示） 产品代号 2.性能要求 2.1 正常工作条件 a）环境温度：16℃—40℃（60.8℉～104℉）； b）相对湿度：≤85%； c）大气压力：700hPa-1060hPa； d）内部直流电源d.c.3v 具有+5％、-10％的相对误差。 2.2 外观与结构 2.2.1 体温计产品外形应端正，表面应光亮整洁，不得有锋棱、毛刺、破损和变形。 2.2.2 体温计的控制面板上文字和标志应准确、清晰、牢固。 2.2.3 显示屏上的显示字迹应无乱码、错码和缺笔画现象。 2.2.4 体温计探测器的顶端应平滑、边缘无毛刺。 2.2.5体温计控制机构应灵活可靠，紧固件无松动。 2.3 温度测试范围 2.3.1 红外体温计耳温模式温度显示范围为32.0℃-42.9℃(89.6℉～109.2℉)。 - 1 -
2.4 红外体温计耳温模式的最大允许误差 2.4.1 在35.0℃-42.0℃（95℉～107.6℉）温度范围内，最大允许误差±0.2℃（0.4℉）。 2.4.2 在35.0℃-42.0℃（95℉～107.6℉）温度范围外，最大允许误差±0.3℃（0.6℉）。 2.4.3 在变化环境条件下，红外体温计在温度显示范围内最大允许误差应符合4.4.1的要求。红外体温计在显示范围外不提供读数，显示“HI”或“LO”。 2.4.4 红外体温计临床重复性不应超过±0.3℃（0.6℉）。 2.5 抗跌落性 体温计在正常使用时从垂直距离为1m高处以三次不同起始姿态自由跌落到一硬质表面上后应符合4.4.1或4.5.2的要求。 若体温计不符合规定的要求，在其受到抗跌落性试验后就停止提供温度读数。 2.6 指示单元 2.6.1 分辨力 体温计指示单元的分辨力为0.1℃(0.1℉)。 2.6.2 显示 体温计显示器的数值高度至少为4mm。 2.6.3 提示 温度测量值超过规定限度时，体温计有声音或光的提示信号，或停止读数： a）电源电压； b) 温度显示范围。 2.6.4 低电压提示功能 由内部直流源供电的体温计，当电压低于2.4V0±0.4V时，体温计应提供可识别的指示或是停止显示温度读数。 2.7 正常工作状态 将红外体温计探头置于耳腔内或额头前方，按下扫描测量按键，应能正常显示体温。 2.8 自检功能 体温计应具有自动的自我检测程序，并应在有关资料中提供例如如何操作自我检测程序的相关信息。正常的操作应通过正确的显示表现出来。 2.9 自动关机功能 产品为内部直流电源供电的体温计，应具有自动关机功能。 2.10 软件连接功能 2.10.1 蓝牙功能：红外体温计应能与指定设备进行蓝牙连接，将该红外体温计数据传输到指定设备（可选配，见表1）。 2.10.2 串口功能：红外体温计应能通过USB数据线与指定设备进行连接，将红外体温计数据传输到指定设备（可选配，见表1）。 2.11 清洁、消毒和/或灭菌 体温计可以被清洁、消毒和灭菌，则应提供有关这些程序的指导说明。 在按规定对体温计进行清洁、消毒和/或灭菌之后，体温计应符合4.4.1或4.5.2规定的要求，并且其外壳上的标志不受到影响。 2.12说明书 体温计产品说明应包括以下列内容： a）电源电压、温度显示范围、温度单位、最大允许误差、正常工作和贮存条件。 b）被测对象的人群、身体部位和体温计的临床准备或临床偏差。 2.13电气安全评价 - 2 -
2. 性能指标 2.1 温度显示范围 体温计温度显示范围 34.0℃～42.9℃(体温)。 2.2 最大允许误差 2.2.1 规定的温度显示范围内最大允许误差 体温计在 35.0℃～42.0℃的温度显示范围内，最大允许误差±0.2℃。 2.2.2 规定的温度显示范围外最大允许误差 体温计在35.0℃～42.0℃的温度显示范围外，最大允许误差±0.3℃。 2.2.3 变化环境条件下最大允许误差 变化环境下，体温计在35.0℃～42.0℃的温度显示范围内最大允许误差应符合2.2.1的要求。 2.3 抗跌落 体温计在正常使用时从垂直距离为1m高处以三次不同起始姿态自由跌落到一个硬质表面上后应符合 2.2.1 的要求。 2.4 指示单元 2.4.1 分辨力 体温计指示单元的分辨力为0.1℃(0.1℉)。 2.4.2 显示 体温计显示上的读数值的高度＞4mm。 2.4.3 提示功能 显示温度超出34℃～42.9℃（体温），显示提示错误Li或Ho。 2.4.4 低电压提示功能 体温计的电池电压低于2.6±0.2V时，应能显示“”低电压符号。 2.4.5 模式 a)体温计应具备额温测量模式。 b)以校准为目的的校准模式应通过直接将体温计设置到该模式的变换技术来获得。 2.5 功能性能 2.5.1 单位切换功能
体温计可以切换单位摄氏度或华氏度，同时屏幕显示℃或℉。 2.5.2 测量时间 待机状态下，体温计应在2s内完成额温测量。 2.5.3记忆查询 可查询本地数据16组。 2.6 电磁兼容要求 应符合YY 0505-2012《医用电气设备第1-2部分：安全通用要求并列标准电磁兼容要求和试验》标准要求。 2.7 安全要求 应符合按GB 9706.1-2007《医用电气设备第1部分：安全通用要求》标准要求。 2.8 清洁、消毒 按制造商的规定对体温计进行清洁或消毒后，体温计应符合2.2.1规定的要求，并且其外壳上的标志不应受到影响。 2.9 自检功能 体温计每次开机时屏幕上所有LCD应全显。 2.10 自动关机功能 待机状态下，无按键动作时，10±2s秒后自动关机。 2.11 外观与结构 2.11.1 体温计外形应端正，表面应平整、光洁，不得有明显划痕、锋棱、毛 刺和变形。 2.11.2 体温计控制面板和功能键的文字、符号标志应清晰、准确、牢固。 2.11.3 体温计各控制装置应灵活、可靠，紧固件应无松动现象。 2.11.4 体温计探测器的顶端应平滑,边缘应无毛刺。 2.11.5 显示屏的显示字迹应无乱码、错码和缺笔划现象。 2.12 使用说明书 体温计的使用说明书至少应包括下列内容： a)温度显示范围、温度单位、最大允许误差、正常工作和贮存条件。 b)体温计的测量模式可以根据实际操作的需要进行转化，并列明校准模式和测温模式的转换方法。
x x x x x x x x x大学 学位论文 基于单片机的红外温度计系统 姓名： 专业： 学院： 指导教师： 提交日期：2017年月日 .页脚
摘要 随着社会的进步和发展，人们越来越重视身体健康，同时技术的进步，各种现代化电子设备在各个领域应用越来越广，电子计算机也越来越普及，在医疗领域，温度计应用非常广泛，但是传统的温度计读数不准，温度示数读取不方便，特别是一些老人，更是不能独自使用传统温度计，针对这种情况，本课题设计研究了一款基于单片机的红外温度计。该系统的主要功能是通过红外传感器非接触检测人体温度，根据软件中对报警温度的设置，检测的温度超过37度，蜂鸣器就会报警。系统的硬件组成部分主要包括单片机控制器，非接触式TN901红外测温传感器、lcd1602液晶显示、蜂鸣器电路等部分。软件部分是利用单片机C语言编程，C语言入门简单，编程效率较高，方便移植，复用性良好，系统软件编程均为函数化设计，方便了功能逻辑实现。当系统开始工作时，传感器采集的信号传送到单片机中，单片机经过处理后，将温度信息显示在液晶上。利用该系统能够方便的检测人体温度，具有方便快捷的优点，在电子设备迅速普及应用的今天，该系统具有广泛的实际应用价值，在后期逐渐完善功能后，通过进一步推广，能够带来可观的经济效益。 关键词：红外传感器，单片机，蜂鸣器电路，液晶显示 .页脚
ABSTRACT With the social progress and development, people pay more and more attention to health at the same time, the progress of technology, modern electronic equipment used in various fields more and more widely, computer is more and more widely used in the medical field, the thermometer is widely used, but the traditional thermometer temperature allowed, shows the number of reads is not convenient, especially some the old man is not alone, the use of traditional thermometer, in view of this situation, the design of an infrared thermometer based on mcu. The main function of the system is to detect the human body temperature by non-contact infrared sensor, according to the setting of the alarm temperature in the software, the detection temperature of more than 37 degrees, the buzzer will alarm. The hardware of the system mainly includes MCU controller, non-contact TN901 infrared temperature sensor, LCD1602 LCD display, buzzer circuit and so on. Part of the software is the use of single-chip C language programming, C language entry is simple, high programming efficiency, easy to transplant, good reusability, system software programming are functional design, facilitate the realization of functional logic. When the system starts to work, the signal collected by the sensor is transmitted to the microcontroller, and the temperature information is displayed on the lcd. The system can detect the temperature of the human body has the advantages of convenient, fast and convenient, rapid popularization and application in electronic devices today, the system has a broad application value in the later gradually improve the function, through further promotion, can bring considerable economic benefits. Keywords: infrared sensor, MCU, buzzer circuit, liquid crystal display .页脚
小学六年级科学能力测试实验器材使用方法 一、温度计的使用方法 方法一 1、测量前，观察所要使用的温度计，了解它的量程（测量范围）和分度值（每一小格对应的温度值）； 2、测量时使温度计的玻璃泡跟被测液体充分接触（要浸没在被测液体中）； 3、待示数稳定后再读数； 4、读数时温度计玻璃泡要留在被测液体中，不能取出来读数。 方法二 1 在测量之前要先估计被测液体的温度； 2 根据估计的温度选用量程合适的温度计。 3 温度计的玻璃泡要全部浸没在待测液体中，但不要碰到容器底和容器壁。 4 玻璃泡全部浸没在待测液体中要稍候一会儿。等它的示数稳定后再读数。 5 读数时，玻璃泡要继续留在被测量液体中。 6 视线要与温度计中液柱的上表面相平。正确记录测量结果要有数字和单位。 二、酒精灯的使用方法 使用酒精灯时，先要检查灯芯，如果灯芯顶端不平或已烧焦，需要剪去少许使其平整，然后检查灯里有无酒精，灯里酒精的体积应大于酒精灯容积的1／4，少于2／3。在使用酒精灯时，应注意，绝对禁止用酒精灯引烧另一盏酒精灯，而应用燃着的火柴或木条来引燃；用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴去吹灭，否则可能将火焰沿灯颈压入灯内，引起着火或爆炸。不要碰倒酒精灯，万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，不要惊慌，应立即用湿抹布扑盖。 三、量筒的使用方法 要看清凹液面和量程 不能用量筒配制溶液或进行化学反应。 不能加热，也不能盛装热溶液以免炸裂 量取液体时应在室温下进行。 读数时，视线应与液凹液面最低点水平相切。 量取已知体积的液体，应选择比已知体积稍大的量筒，否则会造成误差过大。如量取15mL 的液体，应选用容量为20mL的量筒，不能选用容量为50mL或100mL的量筒。 出错点：A．手拿着量筒读数；B．读数时有的俯视，有的仰视；C．有的不能依据需量取液体体积选择合适量程的量筒。D．液体加多了，又用滴管向外吸。 正确方法：使用量筒时应根据需量取的液体体积，选用能一次量取即可的最小规格的量筒。操作要领是"量液体，筒平稳；口挨口，免外流；改滴加，至刻度；读数时，视线与液面最低处保持水平"。若不慎加入液体的量超过刻度，应手持量筒倒出少量于指定容器中，再用滴管滴至刻度处。 四、弹簧测力计使用方法 1、被测物体重力不能超过弹簧测力计的量程； 2、读数时，视线应垂直于刻度； 3、在测量前，应先调零； 4、不用刻度已被损坏的弹簧测力计； 5、待示数稳定后才读数。 6、如果是测摩擦力，要匀速拉动弹簧测力计。 五、天平的使用方法 ①放：把天平放在水平桌面上； ②调：先调节游码至标尺的零刻线，然后调节横梁两端的平衡螺母，直至横梁平衡； ③测：把物体放在天平的左盘里，向右盘里加减法码，直至天平平衡； ④读：读数时，除加砝码的总质量外，千万别忘了还要加上游码对应的质量数。这样，使用天平时左侧的托盘上应放待测物质，右侧的托盘上应放砝码。这样符合使用习惯。砝码加游码读数之和就是待测物质的质量。如果右侧的托盘上放待测物质，左侧的托盘上放砝码，那么，砝码质量和减去游码读数得到的差就是待测物质的质量。这虽然不符合课本上的规定，
2016届本科毕业设计基于单片机的红外人体温度检测装置设计 院（系）名称物理与电子信息学院 专业名称电子信息科学与技术 学生姓名==== 学号====== 指导教师====== 完成时间2016年5月6日
基于单片机的红外人体温度检测装置设计 ===== ======== 指导教师：====== 摘要：为了有效解决传统体温测量速度慢、难以在高密度人群中使用的难题，本文设计了一种红外快速人体温度检测装置，该装置采用非接触式测量方法，能够快速准确测量人体温度，并对体温异常的个体具有识别和报警提醒功能。该测量装置主要包括红外传感器、模数转换电路、信号分析与处理电路、数码管显示电路和异常报警系统。本设计在AT89C51单片机的控制下，首先采用TPS334红外温度器检测人体温度，接着选用AD7705完成数模转换、单片机读取数据后通过查表计算出温度，最后通过LCD直观的显示输出数据，完成测量任务。经实验表明，该系统能够实现非接触式人体温度测量及异常报警功能、并且具有测温速度快、灵敏度高、操作便捷等特点，具有一定的应用价值。 关键词：红外温度传感器；A/D转换器；AT89C51单片机；TPS334红外温度传感器 Design of Infrared Human Body Temperature Detection Device Based on Single Chip Microcomputer ===== ==== =================== ================ Abstract: In order to solve the problem of traditional temperature measurement speed slow and difficult to use in high population density, this paper introduces the design of a fast infrared human body temperature detection device, the device using non-contact measurement method, can quickly and accurately measure the temperature of the human body, and on individual body temperature anomalies with identification and alarm function. The measuring device mainly comprises an infrared sensor, an analog digital conversion circuit, a signal analysis and processing circuit, a digital tube display circuit and an abnormal alarm system. This design under the control of AT89C51. First of all, the tps334 infrared temperature sensor to detect the human body temperature, then choose the AD7705 digital to analog conversion, and then the signal processing method for measuring, finally through the LCD intuitive display output data, perform the measurement task. The experiment shows that the system can realize non contact human body temperature measurement and abnormal alarm function, and has the characteristics of high temperature measurement speed, high sensitivity, convenient operation and so on, it has certain application value. Keywords: Infrared Temperature Sensor; Fast Check; A/D Switch; Decoding Display; Exceeded Alarm
红外温度计的设计 1.红外的发现 红外光也叫红外线，它是一位英国科学家发现的。1800年，赫胥尔在研究太阳光时，让光通过棱镜分解为彩色光带，他用温度计去测量光带中不同颜色所含的热量。试验中。他偶然发现一个奇怪的现象：放在光带洪广外的一支温度计，比室内其他温度的指示数值高。经过反复试验。这个所谓热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣布太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不见的“热线”，这种人的肉眼看不见的“热线”位于红色光外侧，叫做红外线。(不过，要说明的是，事实上太阳发出的能量以波长580nm 的绿光最强。) 红外线是一种电磁波，具有与无线电波及可见光一样的本质。红外线的波长在0.76～100μm 之间，位于无线电波与可见光之间。任何物体，只要它的温度比零下273度高，就无一例外地发射出红外线。 2.红外测温的原理 红外测温系统是利用物体的辐射能量与温度有关的原理而组成测温的系统。将普朗克公式在探测器工作波长范围内积分可以得出目标辐射率的大小与目标温度间存在着固定的对应关系，用红外探测器测出目标的热辐射功率，就能计算出目标的表面温度，这就为红外测温奠定了理论基础。 2.1普朗克定律 黑体的光谱辐射出射度是波长和黑体温度的函数，即： ()()5 1,2e x p /1 T c M c T λλλ-=- （1—1） 式中： 1c —第一辐射常数， ()2162 12 3.74183310c h c W m π-==? ； 2c —第二辐射常数， ()22 1.43883210h c c m K K -==? ； 其中：
K —玻耳兹曼常数； h —普朗克常数； c —电磁波在真空中的传播速度。 图1-1表示了不同温度下黑体辐射的频谱分布，从图中可以看出:黑体总的辐射能量随温度的增高而增加，这是单波段测温仪的依据。随着温度升高辐射峰所在的波长向短波方向移动，其规律符合维恩位移定律。显然高温测温仪适用于较短的工作波长，低温测温仪宜选用较长的工作波段；短波长处辐射能量随温度增加比长波长处快，这意味着短波长处比长波长处测温灵敏度高。 2.2斯蒂芬一玻耳兹曼定律 将普朗克公式1-1对所有波长积分，便可得到描述单位面积黑体辐射到半球空间的总辐射功率，即 ()4,0T T M M d T λ λσ∞ ==? （1—2） 式中，()8245.67010W m K σ--=? ，称为斯蒂芬一玻耳兹曼常数。 2.3实际物体温度的计算 式（1—1）,（1—2）中的T 均为绝对温度。计算实际物体的辐射出射度只需在式（1—1）,（1—2）中乘以发射率ε即可。物体的辐射出射度与辐射的温度T 和发射率ε有关。只要测出物体的辐射出射度又以知物体的发射率ε即可求出温度T 。实际上物体的测量是通过辐射量的测量得到的。 3.红外测温技术的发展状况 1800年，英国物理学家F.W 赫胥尔发现了红外辐射，其占据的波段为0.76～1000m μ，反映了一定温度物体的热特性，从此开辟了人类应用红外技术的广阔道路。 红外辐射测温技术的发展主要从两方面来看：一是红外辐射测温仪器的发展；二是红外辐射测温技术的发展。 3.1红外辐射测温仪器的分类及发展 利用红外辐射的原理进行温度测量的仪器是从简单到复杂逐渐发展而成的。早期的红外测温仪仅限于检测物体的某一点的温度，而后可以测量一条线的温图1—1
? ? 178(RC001)型非接触式电子体温计 专用于人体测温.抗击流感专业非接触体温检测仪. 适用于：甲型H1N1流感患者排查。 精确：测量偏差±0.2度。测量时间0.5秒钟。 高温报警：可自由设定报警温度。 存储数据：可存储32个测量数据，便于分析对比。可进行温度修正. 医疗器械生产许可证号：食药监械生产许可证20081646号。 一、新版测温仪产品参数： 精确：测量偏差≤±0.2度。（采用进口红外线探测系统） 快速：测量时间＜0.5秒钟。 易用：一键测量，操作方便。 非接触：对人体额头测量，不接触人体皮肤。 长寿命：装2节5号电池，可使用超过10万次，产品使用寿命＞300万次。 测量距离：在5~15CM之内都可以适应，无需固定测量距离。 大屏显示：大屏幕液晶显示，白色背光，任何光线下都可以清晰显示。 温度报警：自由设定报警温度。 存储数据：存储32个测量数据，便于分析参考对比。 设置修改：可以修改设置参数，以适应不同肤色的人种（白人、黑人、黄色人种
等） 单位转换：使用摄氏度、华氏度可相互转换。 产品用途： 人体体温测量：准确的测量人体体温，替代传统的水银体温计。 皮肤温度测量：测量人体皮肤表面温度，比如可用于断肢再植手术时需要测量皮肤的表面温度。 物体温度测量：测量物体的表面温度，比如可用于茶杯外表的温度的测量。 液体温度量：测量液体的温度，如婴儿洗澡水的温度、奶瓶内牛奶温度等。 技术性能： 1．正常使用条件温度：环境温度：10℃-40℃ 2．电源：DC3V（2粒AA电池） 3．尺寸：196×150×50㎜（长×宽×高） 4．重量：220g 5．测量范围：体温模式：32℃--42.9℃ 表面模式：0℃~60℃ 6．精度:0.2℃ 7．功率：≤50Mw 8．测量距离：5CM-15CM 9．自动关机：5秒 二、图片展示： 三、使用方法：