基于MLX90614红外传感器的机床测温系统设计

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基于MLX90614的温度实时检测系统

软件部分主要包含：对微控制器ＡＴｍｅｇａｌ６的各重要寄存器初始化、ＩＩＣ总线寄存器初始化、温度显示模块端口初始化，与无线数据发射模块相连的串口初始化等。然后通过ＩＩＣ总线对ＭＬＸ９０６１４的温度原始数据读取，并将数据进行１０次平均后送给温度显示模块显示或通过无线数据发送模块将数据发送给数据中心进行进一步处理。以上就是本设计温度检测系统的整体软件流程方案。该系统的软件流程图如图３所示。
【关键词】ＭＬＸ９０６１４温度监控嵌入式系
２软件设计
设备现场工作状态监控是设备故障在线检测、诊断、排除的可靠手段之一，设备温度或其关键部位温度是反映该设备是否处于正常工作状态的关键指标，通过对该指标的测量、分析即可对设备故障。以此为出发点，本文研究了一种基于ＭＬＸ９０６１４的温度实时在线检测系统，以ＡＴｍｅｇａｌ６为核心处理器，通过无线发射模块，实现对被测设备或目标测试点的温度实时在线检测，通过实验对比分析得出该系统测量精度高，误差小，响应速度快，运行可靠，可广泛应用于故障检测等检测系统中。
图１：系统总体结构框图
ＳＣＬＳＤＡＶｄｄ
３实验结果
ＧＮＤ

基于51单片机的MLX90614红外测温源程序

#define TObjMinAddr 0x01 //测量范围下限设定
#define PWMCtrlAddr 0x02 //PWM 设定
#define TaRangeAddr 0x03 //环境温度设定
//************数据定义****************************************************
bdata uchar flag1; //可位寻址数据
sbit bit_out=flag1^7;
//设置显示模式******* 0x08+ *********************************************
#define LCD_SHOW 0x04 //显示开
#define LCD_HIDE 0x00 //显示关
#define LCD_AC_DOWN 0x00 //默认光标左移 AC-
#define LCD_MOVE 0x01 //画面可平移
#define LCD_NO_MOVE 0x00 //默认画面不移动
#define LCD_CURSOR 0x02 //显示光标
#define LCD_NO_CURSOR 0x00 //无光标
#define LCD_FLASH 0x01 //光标闪动
#define LCD_DATA 1 // 数据
#define LCD_CLEAR_SCREEN 0x01 // 清屏
#define LCD_HOMING 0x02 // 光标返回原点
基于51单片机的MLX90614红外测温源程序如下：
//-------------------------------------------------------------------------

mlx-90614的应用------单片机课程设计论文

非接触式温度计红外测温技术在生产过程，产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以与节约能源等方面发挥了着重要作用。

它打破了传统的测温模式，并且具备不影响被测物体温度场、温度分辨率高、回应速度快、测量精度高、测量范围广、不受测温上限的限制、稳定性好和可同时测量环境温度和目标温度的特点，测量距离可达30米左右。

红外测温近年来在医疗、家庭自动化、汽车电子、航空和军事上得到广泛的应用。

本设计的红外测温仪系统是一种方便用户使用的温度测量工具，功能稳定，运行速度快，可以作为一个简易的非接触式体温测量计使用。

系统能够实时检测、显示当前环境的温度信息并具备声光报警等功能。

本系统主要是采用MLX90614红外测温传感器和AT89C51单片机来实现的，单片机通过SMbus 方式与MLX90614进行通信，将读出的温度数据进行处理，之后驱动LCD 模块显示测量温度关键词：红外线温度测量，MLX90614传感器，LCD12864液晶显示，AT89C51单片机摘要I目录II一、系统方案设计1二、硬件电路设计22.1单片机最小系统电路设计2最小系统电路22.1.2 晶振和复位电路22.2 传感器电路设计42.2.1 MLX90614红外测温传感器介绍42.2.2 MLX90614传感器电路52.3 液晶显示电路设计52.3.1 LCD液晶显示介绍5三、系统软件设计73.1 红外测温模块设计7四、整体电路原理图9五、程序设计9一、系统方案设计本系统采用51单片机为核心，用红外温度传感器MLX90614数据采集，数据经单片机处理后送LCD显示。

该设计主要有三大模块组成、红外温度采集模块、单片机最小系统模块、LCD显示模块。

系统整体框图如1.1：图1.1 系统整体框图二、硬件电路设计2.1单片机最小系统电路设计2.1.1最小系统电路该系统是以AT89C51单片机为核心器件，其模块的工作原理是：加载相应程序的AT89C51单片机把红外测温模块传来的数据LCD液晶显示。

红外温度计MLX90614及其应用

／／ＣＤＰ每次都指向循环首地址
ＭＯＶ＊ＡＲ２．ＡＲｌｉ
／／假设＊ＡＲ２记录的是最老采样数据在循环地址中的位置
ＭＯＶ＊ＡＲ２．ＡＲ３：
ＡＭＡＲ－ＡＲｌ一ｌ
／／调整ＡＲｌ，使ＡＲＩ指向本次滤渡的最老数据
ｌＭＯＶＣｏｅｆｆＣｎｔ一３，ＣＳＲＩ／／指定单指令循环扶数
ＭＯＶＣｏ“ｆＣｎｔ，ＴＯＩ
／／ＴＯ记录地址跳转步长
（下转第４０页）
３７
墨曩圈臣雹圜
到型鳌量；卫星渣塞矍鱼退让壁旦翌塞婴
＊＊＊…㈧｛ｔ－具体程序代码如下；
初始化准备，ｔ－㈩＊＊…＋
ＯＲ０】【３４０，ｍｍａｐ（ＳＴｌ』５）＃／／小数乘法模式；符号扩展模式开
ｏＲＯｘｌＯＡ，ｍｍａｐ（ＳＴ２—５５）‘
／／设置ＣＤＰ，ＡＲｌ，ＡＲ３为循环寻址模式，其他的ＡＲｘ为线性模式ＢＳＥＴＳＭＵＬ
ＭＯＶＳａｍｐＣｎｔ，ＢＫ０３｝／／设置输人采样值的循环长度
．
ＭＯＶＣｏｅｆｌＣｎｔ，ＢＫＣｆ
／／设置滤波系数的循环长度
ＭＯＶｓａｍｐｌｅ，ＢＳＡＯｌＩ
’
／／设置采样数据循环缓冲区的首地址
ＭＯＶｓａｍｐｌｅ．ＢＳＡ２３Ｉ
／／
ＭＯＶｃｏｅｆｆ，ＢＳＡＣ，
／／设置滤波系数的首地址
ＭＯＶ０，ＣＤＰ｝
ＦＩＲＳＡＤＤ－ＡＲ３＋．－ＡＲｌ一．＊ＣＤＰ＋．ＡＣ０，ＡＣｌｌ
ＦＩＲＳＡＤＤ＊（ＡＲ３一ＴＯ），＊ＡＲｌ，＊ＣＤＰ＋，ＡＣＯ，ＡＣｌｌ
㈩…¨¨４５输出结果㈧－ｙ：／／同时调整ＡＲ３指向最老数据ＭＡＣＭ＊ＣＤＰ＋。ＡＣＯ．ＡＣｌ＊＊＊＊＊＊＊
ＭＯＶｒｎｄ（ｈｉ（ＡＣｌ））．＊ＡＲ４｛／／假设ＡＲ４指向输出缓冲地址

MLX90614红外温度计介绍

MLX90614红外温度计介绍MLX90614红外温度计简介MLX90614是一款红外非接触温度计。

TO-39金属封装里同时集成了红外感应热电堆探测器芯片和信号处理专用集成芯片。

由于集成了低噪声放大器、17位模数转换器和强大的数字信号处理单元，使得高精度和高分辨度的温度计得以实现。

温度计具备出厂校准化，有数字PWM和SMBus（系统管理总线）输出模式。

作为标准，配置为10位的PWM输出格式用于连续传送温度范围为-20…120℃的物体温度，其分辨率为0.14 ℃。

MLX90614集成了由迈来芯开发和生产的两款芯片：1、红外热电堆传感器MLX811012、信号处理专用集成芯片MLX90302。

由于集成了低噪声放大器、17位模数转换器和强大的数字信号处理芯片MLX90302，使得高精度和高分辨度的温度计得以实现。

计算所得物体温度和环境温度存储在MLX90302的RAM单元，温度分辨率为0.01℃，并可通过两线SMBus兼容协议接口 (0.02℃分辨率)或是10位 PWM (脉宽调制) 输出模式输出。

MLX90614 出厂校准的温度范围为：环境温度 -40…125 ℃，物体温度 -70…382.2 ℃。

传感器测量的温度为视场里所有物体温度的平均值。

MLX90614 室温下的标准精度为±0.5ºC。

医疗应用版本的传感器可在人体温度范围内达到±0.1ºC 的精度。

MLX90614红外温度计特性和优点1、体积小，成本低。

2、易集成。

3、宽温度范围内的出厂校准设置：传感器温度范围-40…+125 ℃；物体温度范围-70…+380 ℃。

4、Ta和To由0到+50℃温度范围内，精度可达到0.5℃。

5、(医用) 高精度校准。

6、测量辨析度可达 0.02℃。

7、单个和双重视野版本。

8、兼容SMBus数字接口。

9、客户定制的PWM连续读数输出。

10、3V和5V电源电压。

11、电源电压可从8…16V调节。

基于MLX90614的智能体温安检系统

２０２０年１２月２５日第４卷第２４期现代信息科技Modern Information TechnologyDec.2020 Vol.4 No.24收稿日期：2020-11-04基金项目：陕西省大学生创新创业训练计划项目（7288）基于ＭＬＸ９０６１４的智能体温安检系统高雪娟，董小倩，石萌，刘炜（陕西学前师范学院信息工程学院，陕西西安 710100）摘要：考虑到公共场所人工测温将会给工作人员带来一定的安全隐患，文章提出将MLX90614红外非接触式温度传感器与Arduino UNO R3相结合，开发出一种功能可定制的智能体温安检系统。

该系统能够完成测温和身份识别等功能，并根据检测数据自动控制闸门开合。

通过无线传输，将检测数据存储于OneNET 云平台并进行分析，可实现远程自动控制闸门的开合。

系统实用效应强，应用范围广，具有较好的推广价值。

关键词：体温；MLX90614；安检中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：2096-4706（2020）24-0171-04Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＭＬＸ９０６１４GAO Xuejuan ，DONG Xiaoqian ，SHI Meng ，LIU Wei（School of Information Engineering ，Shaanxi Xueqian Normal University ，Xi ’an 710100，China ）Abstract ：Considering that manual temperature measurement in public places will bring a certain security threat to staff ，this paperproposes to develop an intelligent temperature security verification system with customizable functions by combining MLX 90614 infrared non-contact temperature sensor with Arduino UNO R 3. The system can complete the functions of temperature measurement and identity recognition ，and automatically control the opening and closing of the gate according to the detected data. Through wireless transmission ，the detected data is stored in the OneNet cloud platform and is analyzed ，which can realize the remote automatic control of the opening and closing of the gate. The system has strong practical effect ，wide application range and good promotion value.Keywords ：body temperature ；MLX 90614；security verification0 引言在人群密集场所，体温检测是保证人群健康安全的有效措施。

无线红外测温系统的设计

2020.19设计研发无线红外测温系统的设计李敏(广东农工商职业技术学院，广东广州，510507 )摘要：本文设计了一种基于mlx90614红外测温传感器的无线测温系统,具有测量准确、成本低廉的特点,可广泛应用于机场、地铁等人流量大的场所。

关键词：红外测温；mlx90614 ； STM35F103VET6单片机Design of wireless infrared temperature measurement systemLi Min(Guangdong AIB polytechnic, Guangzhou Guangdong, 510507)Abstract ：This paper designs a wireless temperature measurement system based on MLX90614 infrared temperature sensor, which has the characteristics of accurate measurement and low cost, and can be widely used in airports, subways and other places with large traffic.Keywords ； infrared temperature measuremerrt; MLX90614; stm35fl03vet6 single chip microcompliter1无线红外测温系统的设计1.1系统硬件结构在系统硬件设计中，必须要综合系统的成本、体积、处理速度以及功耗这四个方面,涵盖了涵盖了 CPU 、存储器、电路控制等不同硬件结构方面。

本文所设计的无线红外测温系统要由四个模块组成，分别是：红外传感器模块、超声波测距模块、信息处理单元和WiFi 无线模块，结构如图1所示。

信息处理单元依靠STM35F103VET6单片机将红外传感器模块超声波测距模块两个模块所得的数据进行处理整合,并将所得数据通过WiFi 无线模块发达到PC 机上，最后通过VB 程序在上位机上将数据显示出来。

基于MLX90614的非接触式体温测量系统设计

作者简介：张日欣(1969-)，男，江西彭泽人，华中科技大学生命科学与技术学院工程师、教学实验中心副主任，研究方向为计算机及控制。

基于MLX90614的非接触式体温测量系统设计张日欣（华中科技大学生命科学与技术学院，湖北武汉430074）摘要：根据辐射测温原理设计制作温度测量系统。

采用Melexis 公司的MLX90614非接触测量的红外温度传感器，通过SMBus 协议与AT89S51单片机通讯，并通过单片机系统驱动液晶显示模块显示，实现了非接触的温度测量，测量精度可达到±0.1℃，可广泛地运用于医学、化工等领域。

关键词：红外温度测量；非接触温度测量；SMBus 中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1672-7800（2009）03-0105-03引言非接触测温技术也叫辐射测温。

非接触红外测温优点如下：（1）它的测量不干扰被测温场，不影响温度场分布，从而具有较高的测量准确度；（2）测温范围宽。

在理论上无测量上限，可以测量相当高的温度；（3）探测器的响应时间短，反应速度快，易于快速与动态测量；（4）不必接触被测物体，操作方便；（5）可以确定微小目标的温度。

1辐射测温基本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。

物体的红外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。

通过对物体自身辐射的红外能量的测量，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。

非接触测温常用的测温方法有亮温法、全辐射测温法、部分辐射测温法、比色法和多波长测温法。

2设计方案2.1测温仪的基本指标根据测量要求，测量目标主要针对人体体表温度，同时可通过软件进行切换测温范围和精度，以满足不同测量场合的需要。

要求设计技术指标如下：①测温范围：25-50℃；②温度分辨率：0.02℃；③距离系数：300:5；④重复精度：±0.4%；⑤工作波长：8μm-14μm ；⑥响应时间：200ms ；⑦工作电压：9V 。

基于MLX90614的非接触式母线温度在线监测系统

基于MLX90614的非接触式母线温度在线监测系统-电气论文基于MLX90614的非接触式母线温度在线监测系统陈创1，徐恺2，王颖韬3，李巨泽1，李党1，刘灿萍1 （1.广州供电局有限公司变电管理一所，广东广州510001；2.常州森隆电力科技有限公司，江苏常州213014；3.上海市电力公司，上海200120）摘要：MLX90614具有体积小、测温范围宽、高精度、无接触测量等优点，在此提出一种基于MLX90614非接触式母线测温开关柜在线监测预警系统，其采用MLX90614BCI红外传感器模块测量开关柜母线温度，再利用ZigBee无线通信方式将温度数据传递至本地终端。

经过实践测试表明，该测温点终端能准确测量母线温度，同时将该温度反馈到本地开关柜终端，通过校正红外发射率进行温度校正的方法，可使测温精度达到±0.5%，能够实现对开关柜母线温度的高精确温度测量和预警，并且能对柜内母线温度异常位置进行准确定位，便于故障状态检修，提高了开关柜运行的可靠性，保障了开关柜系统的安全。

关键词：MLX90614；非接触式母线测温；开关柜；在线监测中图分类号：TN911-34 文献标识码：A 文章编号：1004-373X（2015）12-0105-05收稿日期：2014-12-15基金项目：广州供电局有限公司科技项目：基于全生命周期管理的开关柜在线监测预警系统的开发和应用（K-GZM2014-010）电力系统中，开关柜母线是电气主接线的重要环节，其将配电装置中各个载流分支回路连接在一起，起着汇集、分配和传输电能的作用。

高压载流母线常因接触点氧化、接触松动、负荷过大、相间短路、散热环境差等原因而使温度升高，造成开关柜过热故障[1]。

由于开关柜内的空间结构狭小，同时母线运行处于高电压状态，直接人工巡查测温不太方便[1]，因此采用一种合适的温度监测方法对开关柜的高压载流母线的温度进行在线实时监测预警是保证开关柜安全运行的重要手段。

基于MLX90614和ZigBee技术的体温实时监控系统的设计

基于MLX90614和ZigBee技术的体温实时监控系统的设计夏候凯顺;曾宪金;胡立坤;李光平;叶仁欢【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2011(26)11【摘要】A design scheme of non-contact wireless human-body temperature monitoring system based on MLX90614 and ZigBee was presented. MLX90614 infrared thermometer measurement module collects the forehead temperature data DS18B20 digital temperature sensor measures environmental temperature. Temperature data was obtained through a large number of test The relationship between the forehead temperature and the human-body temperature was found by fitting the temperature data ,which helps to correct the difference between forehead temperature and body-temperature. The body-temperature data was sent to computer terminals by ZigBee wireless communication module. It has been put into practice, practice shows that the system measures the body temperature rapidly and accurately in 3 seconds with an accuracy of ± 0.2℃, percentage of investigation of people whose body-temperature was abnormal in the crowd reaches up to 92% .The system was applicable for places of large flow of people particularly for primary and secondary schools.%提出一种基于MLX90614和ZigBee技术的非接触式体温实时测量无线监控系统的设计方案.MLX90614红外测温模块测量得到人的额头温度,DS18B20数字温度传感器测量环境温度,在经过大量测试得到的温度数据的基础上,通过拟合得到环境温度、人的额头温度和人体体温之间的关系,从而修正人的额头温度与人体体温的温差.再利用ZigBee无线通信模块将人体体温数据传送至计算机终端.实践表明,该系统能在3s内快速、准确地测量出人体体温,精确度达±0.2℃,对于人群中温度异常者的排查率高达92%,适用于中小学校等人流量大的场合.【总页数】4页(P23-26)【作者】夏候凯顺;曾宪金;胡立坤;李光平;叶仁欢【作者单位】广西大学电气工程学院,南宁530004;广西大学电气工程学院,南宁530004;广西大学电气工程学院,南宁530004;广西大学电气工程学院,南宁530004;广西大学电气工程学院,南宁530004【正文语种】中文【中图分类】TH865【相关文献】1.基于ZigBee技术的智能家居实时监控系统的设计研究 [J], 何芸;张腾2.基于B/S架构和ZigBee技术的远程实时监控系统 [J], 马丽萍3.基于MLX90614的非接触式体温测量系统设计 [J], 张日欣4.基于ZigBee技术养护室温湿度实时在线监控系统设计 [J], 王静伟5.基于MLX90614的非接触式体温测量系统设计 [J], 张日欣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

非接触式红外温度测试仪设计

１引夸
温度的测量，在工业生产、医疗、科学研究等中，有着非常重要的地位。通常我们对于温度的测量一般用的最多的就是接触式测温，因为最直接、精度也最高；但接触式测温需要将测量元件与被测物紧密接触，本身热传递需要一定的时间，才能达到热平衡，再加上在一些特殊条件下，如超高温下，检测元件也将至于高温环境下，这将加剧测量元件的老化；也有些场合更不适合接触式测温，例如在医疗中，特别是在发生重大传染性疫情时，希望能对人流密集的场所设关卡进行疫情筛查，通过测体温的方式识别出有疫情的病人。这些场合使得接触式测温不再那么方便可行了，相反非接触式测温可以弥补这些不足。
２系统设计方案
本系统设计思路是采用基于ＳＴＣ１２Ｃ５２０１ＡＤ型单片机作为控制核心，为了能提高系统检测温度的精确度，以及减少测量误差等外在因素对测量数据准确性的影响，我们采用高精密数字型红外测温模块ＭＬＸ９０６１４进行温度采集，单片机直接通过Ｉ２Ｃ通讯方式将红外测温传感器ＭＬＸ９０６１４的温度数据读取出来，最终转化成温度信息在ＬＣＤ显示屏上显示出来。本次设计的非接触式测温装置，为了能提高它的实用性和更广的使用场合，本系统设计技术指标定为：测温宽范围．５０＂Ｃ～３５０＂Ｃ，精度士１℃ ：并可设置报警温度，当温度达到预设温度时使用声光报警，为了提高测试仪的功能拓展，预留串ＩＳ１４８５接口可传输报警温度信息。以下将根据技术指标，介绍具体器件选型、硬件电路设计、软件设计等方案。２．１硬件电路设计２．１．１ＳＴＣ１２Ｃ５２０１ＡＤ芯片简介【２Ｊ

MLX90614的原理与应用

发送和接收数据是以字节为单位进行的，程序流程如图 7、图 8 所示。每次发送一个字节（按位发送，发送 8 个位就是一个字节），然后就判断对方是否有应答，如果有应答，就接着发送下一个字节；如果没有应答，多次重发该字节，直到有应答，就接着发送下一个字节，如果多次重发后，仍然没有应答，就结束。接收数据时，每次接收一个字节（按位接收，接收 8 个位就是一个字节），然后向对方发送一个应答信号，然后就可以继续接收下一个字节。从MLX90614 种读出的数据是 16 位的，由高 8 位（DataH）和低 8 位（DataL）两部分组成，其中RAM地址 07H单元存储的是TOBJ1数据，数据范围从 0x27AD到 0x7FFF,表示的温度范围是-70.01℃到+382.19℃。
通过 SMBus 编程可以更改模块 EEPROM 内的预设值并按照应用要求进行配置，并可以读出 EEPROM 内的配置信息；还可以读出模块 RAM 内温度等数据。 MLX90614 有适用于 3 伏和 5 伏电源操作的两种类型。由于 3 伏型其小于 2 毫安的电流消耗，它非常适用于手提装置和电池动力装置。为此，传感器也具有一个节能“休眠”模式，此时电流消耗可低于 2 毫安。对于 12 伏汽车电池直接供电的情况，5 伏型包含的电子部件可与几个外部元件一起在较高电压下运行。
//************数据定义**************** bdata uchar flag;//可位寻址数据 sbit bit_out=flag^7; sbit bit_in=flag^0; uchar DataH,DataL,Pecreg; //************函数声明***************************************** void void uchar void void void void uint void void void void void start_bit(); stop_bit(); rx_byte(void); send_bit(void); tx_byte(uchar dat_byte); receive_bit(void); delay(uint N); memread(void); init1602(void); chk_busy_flg(void); dis_cmd_wrt(uchar cmd); dis_dat_wrt(uchar dat); display(uint Tem); //MLX90614 发起始位子程序 //MLX90614 发结束位子程序 //MLX90614 接收字节子程序 //MLX90614 发送位子程序 //MLX90614 接收字节子程序 //MLX90614 接收位子程序 //延时程序 //读温度数据 //LCD 初始化子程序 //LCD 判断忙子程序 //LCD 写命令子程序 //LCD 写数据子程序 //显示子程序

基于MLX90614红外温度计的发射率在线测量系统

基于MLX90614红外温度计的发射率在线测量系统吉珊珊;葛俊锋;叶林;闫泽豪;贾诚安【摘要】为了实现对物体表面发射率的快速在线测量,设计了一种基于MLX90614红外温度计的发射率在线测量系统,并通过黑体等效法验证了系统的准确度,系统的测量精度可达±0.05.同时,对影响试验结果的因素进行了实验验证,证明距离与传感器冷端温度对测量结果的影响不明显.对于标准样板的发射率测量实验也表明:该系统能满足在线测量发射率的要求.【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2016(035)004【总页数】4页(P89-92)【关键词】发射率;在线测量;黑体等效法;MLX90614【作者】吉珊珊;葛俊锋;叶林;闫泽豪;贾诚安【作者单位】华中科技大学自动化学院,湖北武汉430074;华中科技大学自动化学院,湖北武汉430074;华中科技大学自动化学院,湖北武汉430074;华中科技大学自动化学院,湖北武汉430074;华中科技大学自动化学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TP212.9发射率是表征物质表面辐射本领的物理量[1]。

在非接触测温技术中，物体表面发射率未知或经常变化一直是影响这种方法测量精度的重要因素，因此，获得目标物体的准确发射率对辐射测温技术和目标物热辐射特性的研究具有重要意义。

目前，测量物体发射率的方法主要有量热法、反射率法、辐射能量法和多波长法等[2～4]。

其中，量热法只能对物体的全光谱发射率进行测量[5]；反射法和辐射能量法可测量物体的光谱发射率，但是结构复杂，需要反射计腔或者参考黑体等[6]；多波长法能测量物体的波段发射率，然而，该方法的理论还不是很完善，测量精度不高，适用性较差。

这几种方法是都有一定的局限性，不便于在线测量或便携式测量[7]。

近年来，也涌现出了几种比较新型的发射率在线测量方法，包括哈尔滨工业大学的宋扬、戴景民等人[8]研制的前置反射器发射率在线测量装置，华中科技大学的陈斌[9]研究开发了双罩法发射率在线测量系统以及华中科技大学的江先军[10]研究的单罩比值法在线测量发射率等，这些方法都较高精度地实现了发射率在线测量。

基于MLX90614和ZigBee技术的体温实时监控系统的设计

有与表０１动仪２（能１）１１
田
非接触式红外测温方法 … 能测定人的额头温度，
通过修正人的额头温度与人体体温的温差便可得
到准确的人体体温。Ｍｅｅｉ公司生产的ＭＬ９６４ｌｓｘＸ０１
红外测温模块是一种使用方便的红外测温器件，测温方式为高精度无接触远程测温，在温度范围为３２２４时．量的绝对精度为± ．测０２。为了修正人
ＺｉＢｅｇｅ
Ｘ１ＨＯａｓｕ，ＥＧＸａ－ｎＨｉｕ，ＩＧａｇｐｎ，ＥＲｎｈａＡＵＫｉｈｎＺＮｉｊ，ＵＬ— ｎＬｕｎ —ｉｇＹｅ —ｕｎ－ｎｉｋ
（ｏｅｅｏｌｔｃｌＥｇｅｒｇｕｎｘＵｉｒｔ，ａｎｎ３０４ｈｎ）ＣｌｇｆＥｅｒａｎｉｅｎ，ＧａｇｉｎｖｓｙＮｎｉ５００，Ｃｉａｌｃｉｎｉｅｉｇ
０２Ｃ，ｐｒｅｔｇｆｉｖｓｉａｉｎｏｅｐｅｗｏｅｂｄ－ｅｅａｕｅｗｓａｎｒｌｉｈｒｗｅｃｅｐｔ２．ｈ．￣ｅｃｎａｅｏｎｅｔｔｆｐｏｌｈｓｏｙｔｍｐｒｔｒａｂｏｍａｎｔｅｃｏｄｒａｈｓｕｏ９％Ｔｅｇｏｓｓｍａｐｌａｌｏｌｃｓｏａｇｏｆｐｏｌａｔｕａｌｒｐｉｒｎｅｏｄｒｃｏｌ．ｙｔｗｓａｐｉｂｅｆｒｐａｅｆｌｒｅｆｗｏｅｐｅｐｒｃｌｒｆｒｅｃｌｉｙｏｍａｙａｄｓｃｎａｙｓｈｏｓ

红外线测温技术方案

红外线测温技术方案
红外线测温技术是一种非接触式测温技术，通过测量物体发出的红
外辐射能量，来推断物体的表面温度。

根据不同应用需求和环境条件，可以使用以下方案来实现红外线测温技术：
1. 红外线测温传感器：选择适合的红外测温传感器模块，如
MLX90614等，它具有高精度、快速响应、低功耗等特点。

2. 光学透镜设计：使用适当的光学透镜来聚焦红外辐射能量，提高
测量精度和灵敏度。

可以根据需要选择焦距和材料。

3. 光学滤波器：根据目标物体的波长特性，选择适当的光学滤波器，以过滤掉其他频段的辐射信号，并提高测量的准确性。

4. 热辐射补偿：考虑环境温度和其他物体的热辐射干扰，需要对测
量结果进行热辐射补偿，以减小误差。

5. 数据处理和显示：通过微处理器或者单片机来读取红外测温传感
器的数据，并进行合适的算法处理，得到目标物体的表面温度。

可
以采用LCD显示屏或者其他方式将测温结果实时显示出来。

6. 温度校准：为了确保测量结果的准确性，需要定期进行温度校准。

可以使用标准温度源对测温设备进行校准。

需要注意的是，红外线测温技术在实际应用中可能受到环境温度、
湿度、朝向、目标物体表面反射率等因素的影响，需要合理设计和
校准，以保证测温结果的准确性和稳定性。

基于红外传感器的快速体温检测系统设计-毕业设计(论文)

毕业设计学生姓名：学号：学院：专业：题目：基于红外传感器的快速体温检测系统设计指导教师：评阅教师：年月毕业设计中文摘要毕业设计外文摘要目录1 引言 (1)1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.2 人体测温的发展现状以及趋势 (2)1.3 研究的任务和需要达到的性能指标 (5)1.4 课题研究内容及结构安排 (6)2 系统整体方案设计 (8)2.1 系统的理论基础 (8)2.2 影响红外测温因素 (10)2.3 系统整体方案 (10)3 系统硬件设计 (12)3.1 控制模块 (12)3.2 电源电路 (14)3.3 按键电路 (15)3.4 复位电路 (16)3.5 时钟电路 (16)3.6 报警电路 (17)3.7 液晶显示 (17)3.8 红外传感器 (19)3.9 语音模块 (20)4 系统软件设计 (21)4.1 主程序设计 (21)4.2 按键程序设计 (24)4.3 语音模块程序设计 (25)4.4 储存程序设计 (26)4.5 显示模块程序设计 (27)4.6 红外传感器程序设计 (28)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录A 原理图 (37)附录B 程序 (38)1 引言1.1 课题研究的背景和意义在我们的日常生活中，温度计具有不可替代的地位，可以通过对一个人的体温进行检测的办法来判断他的身体是否健康，因此在医院、家庭等领域体温计具有广泛的应用价值。

为了能够更加精准方便测量人体的体温值，因此人们发明了温度计。

目前，国内常用的体温计主要有：玻璃水银体温计、电子数字体温计及红外智能便携体温计等三种类型体温计。

其中，玻璃水银温度计是家庭生活中最为常见的体温计，当给人体测量体温时，温度计中的汞感受到人体的温度后，它的体积就会因为受热而渐渐膨胀从而使体温计玻璃管内的水银柱高度发生变化[1]。

玻璃水银温度计的优点是测量结果较为稳定、价格低廉，缺点是体温计玻璃易碎并且容易引起交叉感染，而且汞易挥发并且有毒，若处理不当，后果较为严重。

基于无接触红外MLX90614温度传感器的磁性搅拌烧杯控制器说明书

Designing Magnetic Stirrer Hot Plate Using Contactless Infrared MLX90614 Temperature SensorBased On PID ControllerAchmad Fiqhi Ibadillah1, Diana Rahmawati2, Elfa Elismawati3, Riza Alfita4, Kunto Aji Wibisono5, Miftachul Ulum6.Haryanto7, Achmad Ubaidillah8, Rosida Vivin Nahari9Faculty of EngineeringUniversity Of Trunojoyo MaduraBangkalan, Indonesia1**********************,2****************************.id,3*********************,4************************.id, 5***********************,6********************,7**********************, 8*******************,9*******************Abstract–Magnetic stirrer hotplate is a laboratory equipment which is used to heat and homogenize any chemical solvent. This equipment is usually used in chemical, microbiology and pharmacy laboratory. It is equipped with stirrer which is made up from magnetic stir bar. Our proposed magnetic stirrer hot plate controller uses ATMega16 microcontroller and equipped with temperature sensor MLX90614 to measure and monitor chemical solvent temperature and using DC (Direct Current) motor as a mover of stirrer. This tool is designed to have two type menus: automatic and manual. If using the automatic menu, the user only selects the mixing of the solution in the automatic menu.On the other hand when manual menu is selected temperature (30-60o celcius), stirring velocity (400-1600 rpm) and stirring time (1-30 minute) which can be seen at LCD display. The simulation result of PID (Proportional Integral Derivative) controller indicates stable condition when when Kp = 0,011, Ki = 0.000001, and Kd = 0.000012.Keywords—hot plate, magnetic stirrer, infrared MLX90614, PID controller.I.I NTRODUCTIONThe electronic technology development has take a role at industrial and medical technology. One of the positive impact in medical technology is the improvement of magnetic stirrer hot plate. It is used to heat chemical solvent or tissue which is usually used in microbiology, chemical and pharmacy laboratory. It is equipped with stirrer, made from magnetic stir bar, that homogenize and stabilize chemical solvent and keep the tissue temperature. It is equipped with temperature and stir velocity setting. To measure the temperature, it is still use analog thermometer.[1]In our proposed method, we use contactless temperature sensor MLX90614 based on infrared to measure the temperature at the chemical solvent. We use magnetic bar stirrer that moved by DC motor to mix the chemical solvent. PID controller is used to control the DC motor speed according to the desired velocity set point based on constant value Kp, Ki, and Kd. This device is equipped with manual and automatic mode. If automatic mode is selected then choose the desired solvent. If manual mode is selected then set the temperature (30-60o celcius), stirring velocity (400-1600 rpm) and stirring time (1-30 minute) which can be seen at LCD display.II.P REVIOUS R ESEARCHDesign hotplate is equipped with a heater driver to detect the temperature on the heater is placed on the plate.And it is equipped with ansensor infrared thermo that can measure the temperature of the heated solution without direct contact with the solution, making it easier for the laboratory to measure the temperature of the solution without using thermomether.Isti'ah ira (2017)[2] in a study on "Design of Magnetic Stirrer Hotplate Based on Atmega8 Microcontroller". In this study the hotplate is equipped with a temperature control and rotational speed which is set by pressing thebutton up or down but for this determination it is not equipped with an automatic thermometer that can measure the temperature changes directly in the solution.Irsyad Lalu Patria, Yudianingsih and Sri Lestari (2016)[3] in a study titled "Design Tools Magnetic Stirrer speed settings with the Sitter And the stirring time management". On the research for motor torque stirrer as sebaikknya using higher so that when the motor gets the load then the motor speed will be relatively stable.Jecson Steven Daniel Zebua, Mas Sarwoko Suraatmadja, Ahmad Qurthobi (2016)[4] in a study entitled "Design of Digital Thermometers without Touch" this tool uses the MLX90614 sensor to read the best insurance temperature when reading the temperature at a distance of 15 cm in an open space.In a “modul magnetic stirrer hotplate”that already exist must use a thermometer to measure the temperature of the heated solution. therefore surveyors laid out hotplate that isInternational Conference on Science and Technology (ICST 2018)capable of measuring the temperature of the heated solution by using sensor MLX90614 infrared without direct contact with the solution, another advantage on the Tools menu, there is an automatic and a manual for mixing the solution.III.D ESIGN O F T HE C ONTROL S YSTEMOur research method is consist of hardware design and software design using CVAVR (Code Vision AVR) IDEA.Mechanical DesignThe mechanical design of the magnetic stirrer hot plateconsists of several parts and the most important part is a heater. Heater is used to heat the chemical solvent. For more details, see Fig 1From Fig 1 the magnetic stirrer hot plate mechanical design is shown which consists of the following parts:1.Contactless infrared MLX90614 temperaturesensor is used to detect the solvent temperature.2.Temperature sensor holder.3.Hot plate is made from stainless steel.4.Heat reducer is made to maintain all of hot platecomponents from the heat.5.LCD display is attached to show the setting andcurrent value of parameters.6.LED as system indicator.7.Up button is used to increase the temperature,velocity and timer setting.8.Set button is used to enter the setting mode.9.Start button is used to start the device when allvalue has been set.10.Reset button is used to reset all the setting or restartif the failure occur11.On/Off button is used to activate and deactivate thedevice.Fig. 1.Mechanical Design Of Magnetic Stirrer Hot Plate Fig. 2.Mechanical Design Implementation of Magnetic Stirrer Hot PlateB.Electrical Block DiagramIn this research, a magnetic stirrer hot plate has been designed to heat and stirasolvent bothmanually andautomatically. Figure 3 shows the block process diagram of the system based on the magnetic stirrer hot plate;Fig. 3.Electrical Block Diagram Of Magnetic Stirrer Hot PlateC.Hardware ImplementationFig. 4.System FlowchartFrom the figure above our magnetic stirrer hot plate has been equipped with contactless infrared sensor MLX90614 to detect temperature at chemical solvent. The microcontroller software process will be described below:The first process is initialization that enables us to choose the mode both automatic and manual mode. If automatic mode is selected then choose the desired solvent, there are 10 samples of mixing solvent data, and push the start button then wait until finish. If manual mode is selected then set the temperature (30-60˚ Celsius), stirring velocity (400-1600 rpm) and stirring time. If the user has one of the listed mixing solvent data then user can choose it and wait until finish. Contactless infrared temperature sensor MLX90614 will always detect the solvent temperature. If the temperature has reached the desired value then heater will be turned off and DC motor and timer will be activated until the timer setting has been reached. Our proposed method use PID controller to stabilize the velocity of DC motor and solvent temperature as determined at set point value.Fig. 5. System ModeFig. 6. Manual ModeFig. 7.Automatic ModeIV. PID C ONTROL T HEORY A ND T UNNING A LGORITHMThe development of PID control theories has already 60 years ago, PID control has been one of the control system design method of thelongest history. However, this method is still extensively used now. The structure of PID controller is simple; it is the most extensive control method to be used in industry so far. The PID controller is mainly to adjust an appropriate proportional gain (Kp), integral gain (Ki), and differential gain (Kd) to achieve the optimal control performance. The PID controller system block diagram of this paper is shown in Figure1.Fig. 8. PID Controller System Block Diagram.The relationship between the input e(t) and output u(t) can be formulated in the following,system block diagram is shown in Figure 2Fig. 9. Close Loop PID DC Motor Speed Control System Block DiagramZiegler Nichols Method (Closed-loop) is a type ofcontinuous cycling method for controller tuning. The termcontinuous cycling refers to a continuous oscillation withconstant amplitude and is based on the trial-and-error procedureof changing the proportional gain (Kp). (Kp) is reduced fromlarger value till the point at which the system goes to unstablestate i.e. the point at which the continuous oscillations occurs.Thus the gain at which system starts oscillating is noted asultimate gain (Ku) and period of oscillations is ultimate timeperiod (Ku). It allows us to use the ultimate gain value, (Ku),and the ultimate period of oscillation (Pu) to calculate (Kc).These two parameters,(Ku) and (Pu) are used to find the loop-tuning constants of the controller (P, PI, or PID) using theformula tabulated in Table 2.[5]method and includes dynamics of whole process, which gives amore accurate picture of how the system is behaving. Thedisadvantage is that it up sets the process, uses trial and errormethod and has a very aggressive tuning. This closed-looptuning method is limited to tuning processes that cannot run inan open-loop environment.V.S IMULATION A ND A NALYSIS OF T HES YSTEMThe experiment was carried out to determine the conditionsand results of the magnetic stirrer hot plate. Testing was alsoconducted to determine the speed precisionD.PID Tuning ExperimentOne of the motor speed controller method is by using PWM(Pulse Width Modulation), by changing duty cycle value so themotor speed will be changed as well [6]. This experimentpurpose is to implement PID method in order to minimize theerror of desired speed. In this experiment, the velocity is 400rpm and the PID constants are tuned manually by using Zeigerand Nichols rule. In this rule, there are the value of Kp is setfrom 0 to a specific value until Ku = 461.0 and Pu = 3 as shownin the table below:TABLE III.PID PARAMETERS VALUE WITH ZEIGER-NICHOLSMETHODFig. 10.PID Tuning with Zeiger-Nichols MethodE.DC Motor Speed MeasurementIn this measurement, we use tachometer DT-2234C tomeasure the velocity of DC motor. The result is shown in thetable below:TABLE IV.VELOCITY EXPERIMENTStatistical analysis is shown below:1.Mean(X)=XnnX=407,7+402+403,8+400,2+408,05X=404,342. Deviation= setting data − X̅ Deviation =400−404,34 Deviation =4,34 3. % error =setting data −X ̅setting data× 100%%error =4,34400×100% %error =1,085%From the experiment, we got error = 1.085% for 400 rpm, error = 0.195% for 800 rpm, error = 0.28% for 1200 rpm, and error = 0.25% for 1600 rpm. The highest error is at 400 rpm and the lowest one is 800 rpmF. Temperature MeasurementIn this measurement, we use digital thermometer TP101 and put temperature sensor MLX90614 at 3 cm above the glass. The result is shown in the table below:TABLE V. TEMPERATURE EXPERIMENTStatistical analysis is shown below:1. Mean (X )=XnnX =30,1+29,8+29,9+30,0+30,65X =29,402. Deviation= Setting data − X̅ Deviation =30−29.40 Deviation =0,6 3. % error =setting data −X ̅setting data× 100%%error =0,630×100% %error =2%In this experiment, we got error = 2% for 30o C, error = 0.1% for 40 o C, error = 0.44% for 50 o C, and error = 1% for 60 oC. The highest error is at 30o C and the lowest one is 40o CVI. C ONCLUSIONBased on the results of the design, implementation and testing of the system that has been made, the following conclusions can be drawn:1. From trial, the value Kp= 0,03, Ki= 0.000001, and Kd= 0.000012 and motor rpm is more stable even though there is still error 1,085%.2. Error tolerance testing ranges between 2%-5%, from the results of the rpm test,it is obtained the highest error 1,085% that is still categorized as good because it is still in the range of tolerance.3. During temperature testing, it is obtained the highest errorat a temperature 30 with the error 2% which is in good categories.R EFERENCES[1]. Riki, “pengertian dan fungsi dari hotplate ,” [online], Available:/article/detail/221/pengertian-dan-fungsi-dari-hotplate. [Accessed at 5-Sept-2018].[2]. I. Isti’ana h, Rancang Bangun Hot Plate Magnetic Stirrer BerbasisMikrokontroler Atmega8, Yogyakarta: Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, 2017.[3]. S. Jecson, D. Zebua, M. S. Suraatmadja, A. Qurthobi, PerancanganTermometer Digital Tanpa Sentuhan, Jakarta: Universitas Telkom, 2016. [4]. L. P. Irsyad, S. L. Yudianingsih, Perancangan Alat Magnetic StirrerDengan Pengaturan Kecepatan Pengaduk Dan Pengaturan Waktu Pengadukan, Yogyakarta: Universitas Respati Yogyakarta, 2016.[5]. C. Arguta, S. Rubiyanti, E. Sulistyo, Kontrol Kecepatan Motor DcDengan Kontrol Pid Berbasis Mikrokontroller Atmega 8535, Bangka: Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung, 2017.[6]. R. C. Brian, The Design of PID Controllers using Ziegler Nichols Tuning,2008.[7]. F. Astari, dkk, Laporan Resmi Praktikum Kimia Dasar 1, Samarinda:Universitas Mulawarman, 2014.。

基于MLX90614的无线温度采集系统设计_钟君

2015年第34卷第3期传感器与微系统（Transducer and Microsystem Technologies）DOI：10．13873/J．1000—9787（2015）03—0087—03基于MLX90614的无线温度采集系统设计*钟君，蔡黎明，于涌（中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，江苏苏州215163）摘要：在医疗设备研发制造等领域，为了实现人体体温附近范围内高精度的温度测量，设计了一种基于低功耗单片机MSP430、非接触式红外温度传感器MLX90614以及蓝牙传输技术的无线温度监控系统，采集发送模块以超低功耗单片机MSP430为控制核心，通过SMBus协议读取MLX90614所采集到的目标温度值，利用蓝牙透传模块将数据上传。

MSP430单片机的使用极大地降低了系统功耗，MLX90614非接触测量方式满足了医疗设备研发污染隔离的特殊需求，具有较高的测量分辨率和精度，蓝牙透传模块的使用使得系统易于实现数字化、网络化和集散化管理。

实验表明：该系统在32 42ħ温度范围内，测量精度达ʃ0．2ħ，并实现了测量结果的无线传输，在医疗设备研制领域有广泛的应用前景。

关键词：MLX90614；红外温度采集；SMBus；蓝牙中图分类号：TH811文献标识码：A文章编号：1000—9787（2015）03—0087—03Design of wireless temperature acquisition systembased on MLX90614*ZHONG Jun，CAI Li-ming，YU Yong（Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology，Chinese Academy of Sciences，Suzhou215163，China）Abstract：A wireless temperature monitoring system based on low power consumption MCU MSP430and non-contact infrared temperature sensor MLX90614and Bluetooth transmission technology is presented．The systemconsists of acquisition sending module and receiving display module，acquisition sending module read temperaturedata from MLX90614by means of SMBus protocol with the usage of MSP430as core，the result is sent byBluetooth module and displayed by receiving display module through segment LCD．The system power consumptionis reduced by usage of MCU MSP430．In the area of medical equipment research and development，specialrequirements of pollution isolation is reached with the help of non-contact infrared thermometer MLX90614，digitization networking，distribution management is realized easily by the usage of the Bluetooth transparenttransmission module．Experimental results show that measurement precision can reachʃ0．2ħin the range of32 42ħand the system can achieve wireless transmission，it has wide application prospect in medical deviceresearch and fabrication field．Key words：MLX90614；infrared temperature acquisition；SMBus；Bluetooth0引言温度监控系统在工业生产、现代农业、智能家居以及医疗保健行业都有广泛的应用［1，2］，尤其是在医疗设备研制领域，非接触、精度高、响应快且可无线传输的数字化温度监控系统，能够为提高医疗设备的性能指标提供有效依据。