红外测温系统的设计

基于红外线测温技术的智能家居温控系统设计与实现智能家居温控系统设计与实现是基于红外线测温技术的热门课题。

随着人们生活水平的提高和科技的进步，智能家居温控系统的需求越来越多。

本文将介绍基于红外线测温技术的智能家居温控系统的设计与实现方案。

一、引言随着家庭生活品质的提升，人们对于室内温度的舒适度要求也越来越高。

然而，传统的温控方式存在不便和能耗过高的问题。

为了提高家庭温控的舒适度和效率，智能家居温控系统应运而生。

二、红外线测温技术的原理红外线测温技术是通过测量物体辐射出的热量，来获取物体表面温度的一种非接触式测温技术。

红外线传感器通过接收来自物体的红外辐射，并将其转化为电信号，进而计算出物体的温度。

三、智能家居温控系统的设计与实现方案1. 硬件设计：智能温控装置包括温度传感器、红外线传感器、控制器、执行器等。

温度传感器用于感知室内温度，红外线传感器用于监测物体表面温度，控制器负责接收和处理温度数据，并根据设定的温度范围控制执行器，如空调、暖气等。

2. 系统架构：智能家居温控系统可采用分布式架构，其中包括传感器、控制器、网络通信、领域设备等。

传感器负责采集室内和物体表面的温度数据，控制器通过网络通信将数据传输给领域设备，领域设备根据数据执行相应的控制操作。

3. 数据处理与算法：通过大数据分析和机器学习算法，智能温控系统可以根据室内和物体表面温度趋势进行预测，优化温度调节策略。

同时，系统可以学习用户的偏好和习惯，实现个性化温度控制。

4. 用户界面设计：通过智能手机App或者智能家居控制面板，用户可以随时随地监控和调节室内温度。

用户界面应简洁直观，提供实时温度数据、设定温度范围、模式选择、定时预约等功能。

四、智能家居温控系统的优势1. 舒适性：通过智能家居温控系统，用户可以根据自己的需求和习惯，轻松调节室内温度，提供更加舒适的生活环境。

2. 节能减排：智能温控系统可以合理调控室内温度，避免能耗过高和能源浪费，从而达到节能减排的目的。

红外测温技术设计方案第一章绪论1.1 课题研究的目的和意义随着科技的快速发展和医疗技术的需要，测温技术也在不断地提高和改进。

众所周知，体温是一个重要的人体生理参数，不仅是人体生命活动的基本特征，而且也是观测人体机能是否正常运行的重要指标之一。

如果能及时知道一个人的体温，也许就能知道这个人的生理参数是否正常运行。

所以，体温计无论是日常生活还是临床医疗，都是必不可少的测量器具。

传统的体温计主要是水银式体温计，通过储存在水银球内的水银受热膨胀，然后读取刻度值来判断温度的高低。

但是这种温度计测量时间长、准确度低，在遇热或者放置不当时，容易破裂使水银泄露，造成人体接触中毒、污染环境。

面对这种传统体温计的不利因素，不仅给人们传达错误的信息，而且还有害健康。

因此，需要研究出一种新型的测温技术，改变传统体温计的测温方法，不仅能够方便、快捷、准确的测出人体的温度，而且对人体和环境没有伤害。

利用高科技和不懈的努力，人们终于研究设计出一种新型的测温仪——红外线测温仪。

这种新型的测温仪是利用人体发出特定波段的红外线来测量人体的温度，采用高精度的红外温度传感器，能够快速准确的测出人体的平均温度，从而解决了传统体温计的弊端，使测温技术更高效、更快捷。

红外测温技术不仅可以对个人实现快速、准确的测温，而且可以在大规模的检疫站，大流量的人群实现快速测量。

不仅节省了时间，也给人们带来了方便。

现在，红外测温仪已经被广泛的应用于各个领域，也发挥着越来越大的作用。

1.2 红外测温技术的发展概况红外线的最早研究是在1800年开始的，首先是英国物理学家F·W·赫胥尔从热的角度来研究各种色光时，发现了红外线。

自从赫胥尔发现红外线至今，红外线技术的发展历经了近两个世纪，从那时起，红外辐射和红外元件、部件的科学研究逐步发展，但发展比较缓慢，直到1940年前后才真正出现现代的红外技术。

当时，德国研制出硫化铅和几种红外透射材料，利用这些元、部件制成一些军用红外系统，例如高射炮用导航仪、海岸用船舶侦察仪、船舶探测和跟踪系统、机载轰炸机探测仪和火控系统等等。

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。

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。

摘要：在当今的生活中，传统的水银温度计有着很多大大小小的缺点，虽然它价格低、性能稳定，但是它精度低、测量时间长、不安全等缺点，给我们带来了众多麻烦和不便。

红外线测温仪集快速、准确、安全、方便可靠等众多优点于一身，很快便被越来越多的人们所认知和接受。

本文根据红外线测温的原理，以STC89C52单片机作为核心控制部件，控制系统运行，结合TN901红外测温模块，搭配液晶显示器实现测温。

本文大致介绍了这套系统的构成和实现方式，给出硬件、软件方面的设计流程。

此系统主要由光电探测部分、系统运行部分和显示输出部分等组成：由TN901进行红外辐射采集，传入单片机，经由单片机处理转换为电信号，并在液晶模块中显示出来。

关键词：红外线测温STC89C52 TN901AbstractIn today's life, the traditional mercury thermometer has many large and small faults, although its price is low, performance is stable, but its low precision, measurement time, uneasy congruent faults, brings us many troubles and inconvenience. Infrared thermometer set rapid, accurate, safe, convenient and reliable, and many other advantages in one, soon cognitive and accepted by more and more people.This paper according to the principle of infrared temperature measurement, STC89C52 single-chip computer as core control unit, control system, combined with TN901 infrared temperature measurement module, match LCD to realize temperature measuring. This paper Outlines the composition and implementation of the system, gives the hardware and software aspects of the design process. This system is mainly composed of photoelectric detection system is running, and display output sections such as: infrared radiation by TN901 collection, introduced into single chip microcomputer, processed by single-chip microcomputer is converted to electrical signals, and displayed in the LCD module.Keywords Infrared temperature measurement STC89C52 TN901苏州市职业大学电子信息工程学院毕业设计目录1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计应用 (1)1.3 设计内容 (2)2 系统总体设计 (3)2.1 方案论证 (3)2.1.1 红外测温模块的方案论证 (3)2.1.2电源模块选取的方案论证 (4)2.2 系统总体设计 (5)2.3 系统总体框图 (5)2.4 STC89C52单片机概述 (6)2.5 红外测温的原理及方法 (8)2.5.1 红外测温的原理 (8)2.5.2 红外测温的方法 (9)2.6 红外测温模块 (10)3 硬件电路设计 (11)3.1 硬件电路图 (11)3.2 按键部分的制作 (12)3.3 电源模块的制作 (12)3.4 单片机模块的设计 (13)3.5 LCD显示模块设计 (13)4 软件的设计 (15)4.1 软件总体流程图 (15)4.2 红外测温模块 (16)4.3 显示模块部分 (18)5 系统测试 (19)结论 (20)致谢............................................. 错误!未定义书签。

陕筋瘗工曙整毕业论文（设计）任务书院（系）机械工程学院_________ 专业班级测控092班__________ 学生姓名石涛___________一、毕业论文（设计）题目_________________ 红外人体温度测量系统的设计_________________________二、毕业论文（设计）工作自2012 年11月19 日起至2013 年6月20日止三、毕业论文（设计）进行地点：_________________ 校内_________________________________________四、毕业论文（设计）的内容要求：1、设计课题简介：人体温度是表征人正常生理活动的重要指标之一，也是临床上诊断疾病需要检测的生理指标之一。

普通的体温计虽然可以准确测量人体温度，但测量时间较长，红外温度测量可以实现非接触、短时间准确测量人体温度，尤其适合在人流密度高、流行病高发区使用。

本次设计要求在熟悉目前红外人体温度测量原理基础之上，完成红外人体温度测量系统方案设计，要求方案能够实现连续测量、数据保存、清零、数据检索、测量前校准、超限报警、系统复位等功能，方案整体简便可行；针对制订出的设计方案，完成硬件电路部分设计（包括数据采集部分、信号调理、数字显示部分设计、元器件选型等），并完成相应的图纸和设计说明书（论文），完成专业外文资料翻译任务。

2、设计内容及要求：1）.搜集有关资料，撰写毕业设计开题报告。

2）.根据现有条件，在充分了解目前红外温度测量原理的基础上提出合理的系统总体设计方案。

3）•拟定红外人体温度测量系统方案，完成相应的设计计算，绘制方案原理图，硬件接线图，软件设计，硬件搭接、系统联调及标定，要求能够正确实现测量功能。

4）设计说明书：1份。

3、设计说明书格式要求：设计说明书应包括：序言、目录、摘要（中英文）、关键词（中英文）、中图分类号、正文（含设计方案论证、设计及其它说明等）、结束语和参考文献等内容，并按照封页、设计任务书、序言、目录、摘要、关键词、正文、结束语、参考文献和封底的顺序装订。

一种工业用红外温度测量系统模型设计工业用红外温度测量系统是一种非接触式测量温度的技术。

其模型设计可以包括以下几个主要组成部分：1. 红外传感器：选择具有高灵敏度和精度的红外传感器，以便准确地感知目标物体的红外辐射。

2. 红外光学系统：包括透镜、滤光片和反射镜等光学元件，用于聚焦和收集目标物体发出的红外辐射。

3. 信号处理器：将从红外传感器接收到的红外辐射信号转换为数字信号，并对其进行滤波、放大和修正等处理，以提供准确的温度测量结果。

4. 显示与控制单元：将处理后的温度信号进行数字信号转换，并将结果显示在液晶显示屏或其他界面上。

同时，还可以设置报警阈值和控制输出信号，以实现温度控制和报警功能。

5. 供电与接口模块：提供系统所需的电源供应，并与其他设备或系统进行通信，如使用RS485、MODBUS等现场总线协议实现远程监控和控制。

在设计工业用红外温度测量系统时，需要考虑以下几个关键点：1. 测量范围：根据应用需求确定温度测量范围，选择合适的红外传感器和信号处理器，以确保系统能够准确测量目标物体的温度。

2. 测量精度：根据应用需求，选择具有较高精度的红外传感器和信号处理器，以提供准确的温度测量结果。

3. 抗干扰性能：考虑到工业环境中可能存在的干扰源，如电磁干扰、振动等，采取相应的防护措施，如使用屏蔽材料、增加滤波电路等，以保证系统的稳定性和可靠性。

4. 反应时间：根据应用需求确定系统的响应时间，选择合适的红外传感器和信号处理器，以提供满足要求的测量速度。

5. 防护等级：根据工业环境的要求，选择合适的防护等级和材料，以确保系统能够在恶劣的环境条件下正常工作。

总之，工业用红外温度测量系统模型设计需要考虑测量范围、测量精度、抗干扰性能、反应时间和防护等级等因素，以满足工业生产过程中的温度测量需求。

湘潭大学毕业设计论文开题报告题目：红外测温系统的设计姓名：李良川学号：2007550922专业：电子信息工程指导老师：鲁光德一、红外测温仪概述红外测温仪由光学系统，光电探测器，信号放大器及信号处理.显示输出等部分组成。

光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。

红外测温系统对该电信号进行相应处理的并将其显示为被测目标的温度值。

具体包括对该电信号进行放大，检波，滤波，变换，A/D转换传到单片机上进行各种处理，如显示为温度值，语音播报温度值，与标准温度对比，超出标准范围后报警等等。

非接触式红处测温仪与传统的接触式测温仪相比，有以下特点：目前红外测温产品主要有两类：点式红外测温仪和面式红外测温义，面式红外测仪即热像仪。

现在点式红外测温仪性能及其辅助功能不如红外热像仪，主要缺点如下：i. 远距离、小目标难以对准，人为因素影响较大，从而影响测温精度；ii. 测温结果不利于保存分析，限于局部没有全局效果，从而有时不利于发现问题；iii. 不利于远程遥控，自动化、智能化程度较低；由于红外热像仪价格昂，国产产品价格在20～30万左右，进品产品价格更是在70～80万左右，这大大限制了它的推广应用。

而点式红外测温仪价格相比只有一两万左右。

就测温精度来说，点工红外测温仪和红外热像仪相比精度相当，并且很多应用场合精度要求也不是很高，可以采取一定措施弥补其缺点，而又不太大的增加其成本。

红外测温技术因为以上特点，可用于产品质量控制与监测，设备在线故障诊断，安全保护以及节约能源等方面，逐淅被广泛应用于电力、食品加工、冶金、石化、医疗、科研等多种行业中，并发挥了重要作用。

二、红外测温原理红外测温仪接收物体自身发射出的不可见红外辐射能量。

红外辐射是电磁频谱的一部分，电磁频谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等。

红外线位于可见光和无线电波之间的区域，其波长为0.75～1000 μm。

红外线测温技术在工业领域的智能化监测与控制方案设计随着科技的发展以及工业领域对温度精确监测和控制的需求，红外线测温技术成为一种越来越重要的工具。

红外线测温技术是一种非接触式的测温方法，通过测量物体表面发射的红外辐射，可以快速、准确地获取物体的温度信息。

在工业领域中，红外线测温技术被广泛应用于许多场景，如炉温监测、隧道温度检测、热处理过程控制等。

在工业领域中使用红外线测温技术的智能化监测与控制方案设计，需要考虑以下几个关键因素：1. 测量目标的特性：不同的物体在红外线测温中会有不同的反射、吸收和辐射能力，因此需要根据测量目标的特性进行适当的参数配置和算法选择。

例如，对于粗糙或具有表面涂层的物体，应该考虑反射和散射的影响，并根据实际情况进行校正和补偿。

2. 测量环境的条件：在工业领域，测量温度的环境可能存在振动、尘埃、湿度等干扰因素，这些因素可能会影响测量的精度和稳定性。

因此，需要选择适应工业环境的红外线测温设备，并根据实际情况采取相应的措施，如防护罩、除尘装置等。

3. 数据处理与分析：红外线测温技术通常会产生大量的温度数据，如何对这些数据进行有效的处理和分析是智能化监测与控制方案设计中的关键问题。

可以利用数据挖掘和机器学习等技术，对测量数据进行模式识别、异常检测和预测分析，提供实时的温度监测和预警功能。

4. 远程监控与控制：随着工业领域的智能化发展，远程监控与控制成为一种越来越重要的需求。

通过使用云计算和物联网技术，可以实现对红外线测温设备的远程监控与控制，实时获取温度数据、分析温度趋势，并通过手机App或网页界面对温度进行远程控制。

基于以上考虑，设计一套红外线测温技术在工业领域的智能化监测与控制方案包括以下几个步骤：1. 需求分析：了解工业领域中需要进行温度监测与控制的场景和目标，并确定所需的测量精度、测量范围、测量频率等参数。

2. 设备选择：根据需求分析结果，选择适应于工业环境的红外线测温设备，包括传感器、信号处理器、数据存储与传输设备等。

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。