基于单片机的非接触式人体测温仪设计
摘要
红外测温技术由于其测量便捷、快速、精准等特点，在医学、航空等领域得到广泛应用。论文介绍了一种以AT89C52单片机为控制核心，搭配红外测温技术辅助的一款非接触式人体测温仪。本设计所采用的红外辅助测温系统是基于MLX90614传感器为核心设计的红外测温模块，在线上模拟和程序调试后，借助万用板连接各个硬件模块，最后经过实物测试，成功搭建系统。
本设计旨在实现更加方便快捷，更加智能化的人工操作测温仪。系统工作原理是单片机在软件程序控制下，对红外测温模块所测得的外界温度做出响应。系统硬件的主要组成部分有：单片机系统、MLX红外测温系统、蜂鸣报警系统、语音芯片、液晶显示模块。可实现温度测量，语音播报，超温报警等功能。
关键词：单片机；非接触式；人体测温仪
目录
TOC\o1-3\h\z\u第一章绪论 3
1.1研究背景 3
1.2体温计的发展及现状 3
1.3红外测温技术 4
1.3.1红外测温原理 4
1.3.2温度传感器的发展历程与种类 5
1.3.3红外测温的优点 5
1.4论文内容及章节安排 5
第二章方案的设计与论证 7
2.1系统原理 7
2.2器件的选择 7
2.2.1单片机芯片的选择 7
2.2.2声音报警电路方案选择 7
2.2.3显示设备方案选择 8
2.2.4红外测温采集模块选择 8
2.2.5语音芯片选择 9
2.3系统框图 9
2.4本章小结 10
第三章硬件电路的设计 11
3.1总体电路设计 11
3.2主控芯片 11
3.2.1单片机的基本组成 11
3.3单片机最小系统 12
3.3.1时钟电路 13
3.3.2复位电路 13
3.4模块电路的设计 14
3.4.1电源电路设计 14
3.4.2液晶显示模块电路设计 14
3.4.3报警电路设计 15
3.4.4语音播报电路设计 16
3.4.5按键电路设计 18
3.4.6非接触式红外测温模块电路设计 18
3.5本章小结 19
第四章系统软件设计 20
4.1软件工作流程 20
4.2单片机程序开发 21
4.3语音模块程序设计流程 21
4.4显示模块程序设计流程 22
4.5按键模块程序设计流程 23
4.6警报模块程序设计流程 24
4.7本章小结 25
第五章系统硬件焊接与调试 26
5.1实物搭建 26
5.2系统调试 26
5.2.1系统程序调试 26
5.2.2硬件调试 27
5.3实物测试 27
5.3.1红外测温测试 28
5.3.2蜂鸣警报测试 29
5.3.4按键测试 29
5.3.3液晶显示与语音播报测试 30
5.4本章小结 31
第六章结论 32
参考文献 33
致谢 34
第一章绪论
1.1研究背景
英国物理学家赫胥尔在研究对象的红外线和温度的关系时，已经发现。随着科学技术的进步，世界上首次出现了红外线温度计。从那以后，随着人们的日常生活需要的不断增长，以及工农业、国防事业、医疗等行业的繁荣，温度测量越来越受到了人们的重视，而且，人们对其测量的方式的要求也越来越高。在此历史条件下，红外光度法作为一种简便、快速的非破坏性测试方法，得到了长足的发展[1]。2003年SARS的暴发，首次将红外线测温技术与全国范围内的公共卫生相结合，以其快速、准确和大范围的优势，成功地将SARS控制住了。二十多年过去了，再加上现在的文艺，红外线体温计已经不是当初那个稚嫩的少年了。经过二十多年的发展，红外线测温与热像仪的结合，已经越来越完善，在公众面前发挥了巨大的作用，大大方便了民众的出行。非接触式红外测温仪就是融合了红外测温技术的时代产物。我认为，随着红外线测温技术的不断发展和完善，将会有更多的新产品和红外线测温技术相结合，从而使红外线测温技术得到更广泛的应用[2]。
1.2体温计的发展及现状
人体温度是衡量人体是否健康的一个重要指标，因此，人体温度计在医疗领域有着举足轻重的作用。但是，在新材料和新技术的应用下，各种不同的人体温度计被发明出来，测试手段也在不断地革新。当前，温度计可分为三大类：一大类为一般的玻璃式温度计，一大类为电子温度计；还有一种就是红外无接触电子体温计[3]。大家都知道，我们熟知的温度表——汞——