非接触式测温仪设计与制作

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非接触式数字温度计体温仪的设计

非接触式数字温度计体温仪的设计

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。

非接触式的红外测温系统设计方案

非接触式的红外测温系统设计方案

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。

电子信息工程非接触式测温仪的设计

电子信息工程非接触式测温仪的设计

设计,即应用程序是一个无限循

环程序,循环中调用相应的函数
来完成对应的功能。
实物及调试
本课题设计背景
❖ 传统的接触式测温方式已经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 。
❖ 红外线的发现为非接触式测温提供了理论基础,非接触式 红外测温也叫辐射测温。
❖ 计算机及微电子技术等在测试中的应用已经十分广泛,随 着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展,以及人工智 能在测试技术方面的广泛运用,智能仪器有了更好的发展 前景,测试仪器的智能化己是现代仪器仪表发展的主流方 向。
本设计的原理: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,通过对物体辐射的红外能量 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。本设计分硬件电路设计和软件设 计两部分。
本设计的硬件设计
❖ 硬件设计主要有:单片机、测温及显示三部分。
红外测温模块设计:用TN9传感器做温度数据的采集。
测试条件
精度(25°C) 响应时间 (90%) 发射率 波长 电源
-33~220°C / 27~428°F
+/-0.6°C 1秒
0.01~1 step.01 5um-14um
3V 或5V 可选择
测温部分设计电路:
显示部分设计
完整电路原理图
本设计的软件设计

软件设计分主程序设计和测
温显示程序设计,用循环系统法
本设计的方案论证
❖ 方案一:以DS18B20温度传感器作温度数据采集装置,单 片机PIC16F876A作处理模块,通过LCD显示。
方案二:用TN9红外温度传感器做测温模块,单片机AT89S52 为处理核心,通过数码管显示。

非接触式测温仪的设计与制造

非接触式测温仪的设计与制造

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。

智能非接触式体温计的设计设计word版

智能非接触式体温计的设计设计word版

目录设计总说明 (III)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 (27)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 (35)4.6 声光报警模块设计 (36)4.7 串口电路模块设计 (36)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 (41)6.1 总结 (41)6.2 展望 (41)参考文献 (42)致谢 (43)附录 (44)毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

非接触式远程自动体温测量仪设计

非接触式远程自动体温测量仪设计

De s i g n 0 f n on - c o nt a c t r e mo t e a ut o ma t i c t he r mo me t e r
U We t — b i n g 一 ,HU B o ,KONG Hu a — s h e n g
i n f r a r e d t e mp e r a t u r e s e n s o r ,t h e t e mp e r a t u r e v a l u e d i s p l a y e d o n t h e L CD. Da t a f r o m t h e h o s t c o mp u t e r t r a n s mi t s t o t h e h o s t
第2 1卷 第 6 期
V0 1 . 2l No . 6
电 子 设 计 工 程
El e c t r o n i c De s i g n En g i n e e r i n g
2 0 1 3年 3月
Ma r . 2 01 3
非接 触 式 远程 自动 体 温测 量仪 设 计
( 1 . D e p a r t m e n t o f
i c s a n d E l e c t r o n i c S c i e n c e fB o i n z h o u U n i v e r s i t y , B i n z h o u 2 5 6 6 0 0 , C h i n a ; , B i n z h o u 2 5 6 6 0 0 , C h i n a ;
关检 测 人 体信 号 。 控制 步进 电机 调 整 温 度 传 感 器 的位 置 , 用红 外 测 温 传 感 器测 量 目标 温 度 , 在 液 晶 上 显 示 温度 值 。数 据 通 过 无 线 传输 模 块 传 至 主 控 机 . 由主 控 机 显 示 温度 值 实 时远 程监 测 , 当测 量 的 温度 值 超 过设 定温 度 值 时 声光 报 警 。 该系 统 可 实现 无接 触 式人体 体 温测 量 , 具有 远程 监 测功 能 , 检 测距 离可达 1 0 0m, 避 免 了测 量 的 交叉影 响 , 具 有 实际应 用价 值 。 关键词 : 红 外 测 温 :无 线 传 输 ;光 电传 感 器 ;步 进 电 机 中图 分 类 号 : T P 2 1 6 . 1 文献标识码 : A 文 章 编 号 :1 6 7 4 — 6 2 3 6 ( 2 0 1 3 ) 0 6 — 0 0 6 8 — 0 4

非接触式高精度红外测温终端的设计

非接触式高精度红外测温终端的设计

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。

基于红外的非接触式测温仪设计

基于红外的非接触式测温仪设计

223和TO-252两种封装方式,另外有5个固定 电压输出(1.8V、2.5V、 [2]Ker nen K,M kinen J,Korhonen P,et a1.Infrared temperature
2.85V、3.3V和 5v)的 型 号 ,本 仪 器 选 用 LM I1I7-5.0V。 1.3测 温传 感 器 选 型及 调理 电路 设计
过2个外部 电阻可实现 1.25~13.8V输出 电压 范围,有一个 内部 电源 [1]朱建 军,赵 宝瑞,纪青春,等.动力电缆光纤分布式测温系统的设计
和热限制 电路 ,当电路超负荷运行时起到保护作用 ,并提供 了s0T一 [J].自动化 与仪 表 ,2O1 1,26(1 1):57~60.
时诊断 以及节省能源等方面都具有重要意义[41。红外测温技术 自身 用于存放温度转换码 的ASCII码 ,整数和小数 中间放了一个小数点
的优势特点使得它在各个领域(工业 、生活民用等)都被广 泛应用 】。 3实验 及 结 果
1系统 硬 件 设计
本测试实验选择了FLIR140红外测温仪作为实验数据对 比参
是不用与被测物体相接触而迅速的测 出目标温度[2】。传统温度 测量 于存放SMBus操作过程通信码 ,在MLX90614一SMBus中被初始 化
传感器容易受到各种 因素 的干扰 ,并且 只能监测有 限个 点的温度 ,
unsigned char Tempr—code[5]={1,2,3,4,5};
中图分类号 :TM615
文献 标识码:A
文章编 号:1007—9416(2016)04—0178—01
在现代工业生产过程中,温度测量 的准确性和实时性 的要求也
# include< REG52.h
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非接触式测温仪的设计与制作
田云,黑龙江农业经济职业学院
本文介绍一种采用凌阳公司生产的TN9红外测温传感器来实现红外测温,控制器采用大家熟悉的51单片机。

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,它所发出的红外线能量也就越多。

红外线温度仪包括有光学装置,可以收集来自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。

红外测温打破了传统的接触式测温模式,它根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度,不与被测物体接触,具有不扰动被测物体温度分布场,温度分辨率高、响应速度快、测温范围广,稳定性好、可同时测量环境温度和目标温度的特点。

近年来在汽车电子、航空和军事上得到越来越广泛的应用。

一、红外测温传感器TN9
红外测温传感器选用凌阳科技公司生产的TN9红外测温传感器,可测量目标温度和环境温度。

它采用非接触测温手段,解决了传统测温中需要接触的问题,具有回应速度快、测量精度高、测量范围广以及可同时测量目标温度和环境温度的特点。

红外测温模块根据大气状况最远测温距离约 30m,测量回应时间大约为 0.5s,而且,它具备 SPI接口,可以很方便地与单片机传输数据。

外型如图1所示,它的基本特性如表1所示。

表1 TN9红外测温传感器特性
量程-33-220℃/-27-428℉
工作温度-10-50℃/14-122℉
精度±0.6℃
反应时间1sec
重量8g
电压范围3V- 5V
图1 TN9红外测量传感器外型
1、红外测温传感器引脚
红外测温模块的引脚如图2所示。

其中V为电源电压引脚VCC,VCC一般为 3V到 5V之间的电压;D为数据接收引脚,没有数据接收时D为高电平;C为 2KHz Clock输出引脚(这里需要注意,只有为TN9供上电源,C脚就有2KHz的方波信号输出);G为接地引脚;A为测温启动信号引脚,低电平有效。

图2 TN9红外测温传感器引脚
2、红外测温模块的工作时序
TN9红外模块的工作SPI时序如图3所示。

从时序图可以看出: TN9红外传感器向单片机发送一帧数据共有5个BYTE组成,每个BYTE位的含义如下:
Item :如果为4CH代表此帧测量为目标温度,为66H代表此帧测量为环境温度。

MSB :数据高八位
LSB :数据低八位
SUM :校验位 SUM=Item+MSB+LSB
CR :0DH为结束码
单片机在CLOCK的下降沿接收数据,一次温度测量需接收 5 个字节的数据,这五个字节中:Item为 0x4c表示测量目标温度,为 0x66 表示测量环境温度;MSB为接收温度的高八位数据;LSB为接收温度的低八位数据;Sum为验证码,接收正确时Sum=Item+MSB+LSB;CR 为结束标志,当CR为 0x0dH时表示完成一次温度数据接收。

图3 TN9红外测量传感器的工作时序
3、红外测温模块温度值计算
无论测量环境温度还是目标温度,只要检测到Item 为0x4c或者0x66同时检测到CR 为 0x0dH,它们的温度的计算方法都相同。

计算公式为
目标温度/环境温度=Temp/16-273.15其中Temp 为十进制,当把它转换成十六进制时高八位为MSB,低八位为LSB;比如MSB为0x14,LSB为0x2a,则Temp十六进制时为0x142a,十进制时为5162,则测得温度值为5162/16-273.15=49.475℃。

二、电路设计
本文设计一个能测量环境温度和目标温度的测温仪,并从显示器显示出来。

整个电路需要由晶振电路,复位电路,显示电路构成。

晶振和复位电路是大家比较熟悉的电路,这里面就不再多说了。

显示电路采用74LS245做为显示数据管的段驱动器,采用7406作为数码管的位驱动器,其中7406属于OC门,上拉电阻必不可少。

TN9的数据端接由单片机P1.3口,TN9启动端接P1.4端,这里要注意的是TN9的C口接于单片机的外部中断0。

具体电路如图4所示。

图5 程序流程图
四、 结束语
TN9红外温度传感器为温度的非接触式测量提供了一种行之有效的解决方案,且电路简单,程序设计也并不复杂。

很适合大家动手制作。

图6是制作的一个实物图。

开始
初始化
读第一个字节数据0x4C 或0x66?
读取第二三四个字
读取第五个字节是否为0x0D?
计算温度值
送显示
是否有测温 按键按下?
关闭测量
返回
Y N
Y
N
N。

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