基于红外传感器的温度检测电路
基于stm32红外非接触体温仪毕业设计
基于STM32红外非接触体温仪毕业设计一、概述随着全球疫情的爆发，人们对于体温监测的需求日益增加。
在这样的大背景下，红外非接触体温仪成为了一种非常重要的工具。
而在这个毕业设计中，我们将结合STM32芯片，设计一款红外非接触体温仪，并将其加以实践。
二、设计思路1. 红外测温原理在设计红外非接触体温仪前，我们首先需要理解红外测温的原理。
红外测温利用红外线能量与物体表面产生的热量之间的关系，通过检测物体的表面温度来确定物体的温度。
我们将通过研究这些原理，来确定我们的测温方案。
2. STM32芯片的选择在选择芯片时，我们需要考虑到性能、功耗、成本等方面的因素。
经过调研和比较，我们最终选择了STM32作为我们的芯片。
因为它具有性能强劲、低功耗等特点，非常适合用于这样的应用场景。
3. 软件设计在软件设计方面，我们将使用C语言来编写嵌入式程序。
我们需要设计一个用户界面，用于显示测量得到的温度数据，并且需要设计相应的算法，用于对红外信号进行处理，最终得到准确的温度值。
4. 硬件设计在硬件设计方面，我们将搭建红外传感器、显示屏、按钮等硬件模块，并且需要设计相应的电路进行连接。
我们也需要考虑到电源管理、EMI等问题，以确保产品的安全可靠。
三、实施步骤1. 系统框图设计先前设计的理念已经明确，我们需要通过系统框图来具体的描述各个模块之间的关系以及通信方式。
2. 红外传感器选型及连接我们需要选择适合的红外传感器，并且设计相应的电路来进行连接。
在连接的过程中，我们需要注意信号的稳定性、传输速率等问题，以保证数据的准确性。
3. 软件开发从STM32的数据手册以及相应的参考设计中，我们可以获得一些基础的代码框架来开始我们的开发工作。
我们需要编写测温算法、UI设计、以及异常处理等功能。
4. 硬件搭建在硬件搭建阶段，我们需要进行电路的焊接、模块的搭建等工作。
在这个过程中，我们需要注意安全问题，并且需要进行相应的测试。
四、成果展示在毕业设计结束后，我们获得了一款基于STM32的红外非接触体温仪。
基于单片机的红外线测温仪的设计之电路原理图、PCB图提交
电路原理图、PCB图
一、电路原理图
二、工作原理
自然界一切温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体，由于分子的热运动，都在不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波，其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合辐射定律，利用这个原理我们能够设计非接触式测温仪——红外
测温仪。
采用AT89C51系列单片机进行数据的采集存储和处理。
由于信号只有一个输入，为了避免不必要的消耗，本设计A/D转换器采用的是ADC0804。
芯片的CLKIN端和CLKR端配合可以由芯片自身产生时钟脉冲。
测量物体表面辐射能量的热释电传感器有效调节外界环境的温度起伏影响，由于传感器探测到的人体红外线信号较弱，当转化为电压后需要通过放大器放大电压信号。
因为探测器测到的信号可能掺杂了外界环境的某些因素，所以放大电路中要加入低通滤波电路把多余的杂信号过滤掉。
探头使用的是红外线传感器，它能接收人体发射出的红外线并使之转换成电压信号。
设计选用的是PM611单元热释电传感器，这种传感器虽是单灵敏元，由于它采用一个接收元和二个并联的补偿元串接的结构，故也能有效地补偿环境温度起伏，振动等干扰影响。
它的工作温度是-20℃——+70 ℃，特别适合测量人体的温度，当然也适合一些动物的测量。
液晶显示器选用的是2行16个字的液晶显示屏，当测量按钮按下时，整个电路开始工作，物体表面辐射的能量经热释电传感器接收后，将热辐射信号转化为电信号，经由放大电路放大后到达A/D模数转换器，AT89C51单片机作为CPU 接收经A/D转换后的数字信号，经数据处理后转换成物体表面温度显示在液晶显示屏上。
三、PCB板图
四、3D效果图：
正面图
反面图。
基于STM32的非接触式红外体温检测系统设计
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。
人体热释电红外感应电路bs0001
人体热释电红外感应电路TX0001人体热释电红外感应电路TX0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路。
它和BISS0001芯片完全兼容，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。
它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。
TX0001完全兼容BIS0001，不但可以直接替代原用于BIS0001的场合，而且功耗更低，尤其是价格很有竞争力，以BIS0001为例，一般市场售价为3.6元，而TX0001价格可以做到2.2元，大批量价格另议。
感兴趣的客户可以购买样片进行测试，每次需支付15元的邮费。
特点*CMOS工艺*数模混合*具有独立的高输入阻抗运算放大器*内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰*内设延迟时间定时器和封锁时间定时器*采用16脚DIP封装管脚图管脚说明工作原理TX0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。
以下图所示的不可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。
不可重复触发工作方式下的波形首先，根据实际需要，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将信号放大。
然后耦合给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM(≈0.5VDD)后，将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs。
由于VH≈0.7VDD、VL≈0.3VDD，所以，当VDD=5V 时，可有效抑制±1V的噪声干扰，提高系统的可靠性。
COP3是一个条件比较器。
当输入电压Vc<VR(≈0.2VDD)时，COP3输出为低电平封住了与门U2,禁止触发信号Vs向下级传递；而当Vc>VR时，COP3输出为高电平，进入延时周期。
基于红外测温技术的电力设备热故障在线监测系统的设计
理平台等几部分组成。红外测温单元主要任务是监测 电力设备的实时 成本 ．提高运行效率 ．增强系统 的可靠性 、灵敏性和准确度。
温度情况 ，安装在电力设备附近。数据通 讯系统 负责将采集存 储的设
红外测温技术是一种较 为有效 的温度检测手段 ，直观 、准确 ，具有
简便 、快 速 、灵敏 、距离远 、不接触 、不解体 、不取样 、设备 不停运等 优
点 应用红外测温技术对电力设备运 行状态进行在线监测 ．能够有效
检测和准确诊断电力设 备的故 障和过热缺 陷 ．对 电力设备 的早期热 缺 陷 、故障以及绝缘性能可靠预测 ，不影 响设备 的正常使用 ，为设备状 态
１所 示 。
三态缓 冲器 ７４ＬＳ２４５与以上存储器的数据总线相连 ，以增强总线驱动
能力 ．并利用锁存器 ７４ＬＳ３７３实现地址线 和数据线的分离。
２．２ 温度采集电路 选择设计红外测 温电路主要考虑性能指标 、环境 和工作条件 、维修
后 台 监控 中心
和校准性能以及价格等三个方面。本装置使用雷泰公 司的 ＭＩＤ１０ＬＴ型 温度传感器作为红外测温元 件 ＭＩＤＩＯＬＴ是一种两件 式非接触红外
早处理 ．提高 了电网的安全性和可靠性 ．对保障 电网安全稳定运行发 出器以及多个 硬件定 时器等 Ｉ／Ｏ功能部件。它能进行带符号和不带符
挥 了 重 要 作 用
号的 ３２位除 １６位 、１６位除 ８位 、１６位乘 １６位 、８位乘 ８位 的算术运
１ 系统总体方案
算 ．此 外还有符 号扩展 、数据格式 化等功能 ，具有很强 的数据处 理能 力 ８０Ｃ１９６ＫＣ单片机在构成智能化测控系统时比其它单片机具有较
红外红外传感器电路图及工作原理
红外红外传感器电路图及⼯作原理红外红外传感器电路图及⼯作原理Infrared IR Sensor Circuit Diagram and Working Principle红外传感器是⼀种电⼦设备，它发射是为了感知周围环境的某些⽅⾯。
红外传感器既能测量物体的热量，⼜能检测物体的运动。
这些类型的传感器只测量红外辐射，⽽不是发射被称为被动红外传感器。
通常，在红外光谱中，所有物体都会发出某种形式的热辐射。
这些类型的辐射对我们的眼睛是看不见的，可以通过红外传感器探测到。
发射器只是⼀个红外发光⼆极管（发光⼆极管），探测器只是⼀个红外光电⼆极管，对红外发光⼆极管发出的相同波长的红外光敏感。
当红外光照射到光电⼆极管上时，电阻和输出电压将随接收到的红外光的⼤⼩⽽成⽐例变化。
红外传感器电路图及⼯作原理红外传感器电路是电⼦设备中最基本、最常⽤的传感器模块之⼀。
这种传感器类似于⼈类的视觉感官，可以⽤来检测障碍物，是实时检测中常⽤的应⽤之⼀。
该电路由以下部件组成· 2 IR transmitter and receiver pair· Resistors of the range of kilo-ohms.· Variable resistors.· LED (Light Emitting Diode).LM358 IC2红外收发对千欧姆范围内的电阻器。
可变电阻器。
LED（发光⼆极管）。
IR Sensor Circuit在本项⽬中，发射器部分包括红外传感器，其发射连续的红外射线以供红外接收器模块接收。
接收器的红外输出端根据其接收到的红外光线⽽变化。
由于这种变化不能这样分析，因此可以将该输出馈送到⽐较器电路。
这⾥使⽤LM 339的运算放⼤器（运放）作为⽐较器电路。
当红外接收器不接收信号时，反转输⼊处的电势⾼于⽐较器IC的⾮反转输⼊（LM339）。
因此⽐较器的输出变低，但LED不发光。
RE200B红外测温系统电路设计
红外测温仪系统1. 引言温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。
因此，实现对温度的实时测定就显的十分重要。
然而，传统的接触式测温仪表如热电偶、热电阻等，因要与被测物质进行充分的热交换，需经过一定的时间后才能达到热平衡，存在着测温的延迟现象，故在连续生产质量检验中存在一定的使用局限。
但是，在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周 辐射电磁波,其中就包含了波段位于0. 75～100μm 的红外线.红外测温仪就是利用这一原理制作而成的。
因此，红外测温仪具有使用方便，反应速度快，灵敏度高，测温范围广，可实现在线非接触连续测量等众多优点，正在逐步地得以推广应用。
图1 红外测温仪的测温图2. 红外测温仪系统原理2.1红外测温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。
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。
黑体辐射定律：黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1，其它的物质反射系数小于1，称为灰体。
应该指出，自然界中并不存在真正的黑体，但是为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。
由于黑体的光谱辐射功率Pb(λΤ)与绝对温度Τ 之间满足普朗克定理：()1ex p 251-=-T c c T P b λλλ （1）其中，Pb(λΤ)—黑体的辐射出射度；λ—波长； T —绝对温度；c 1、c 2—辐射常数。
温度测量显示电路设计
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载温度测量显示电路设计地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容目录第1章系统原理框图设计1.1 设计内容以设计为主完成一个温度范围为0-50 0C的温度测量显示电路的设计与制作。
1、主要设计内容：（1）系统原理框图设计与分析（包括传感器的选择与确定）；（2）系统方案设计、比较及选定（给出两种以上的方案比较）；（3）系统原理图设计（包含测量电路、放大电路、A/D转换及显示电路等）；（4）确定原理图中元器件参数（给出测量电路、放大电路计算公式与数据）；2、运用protel软件绘出系统原理电路图（鼓励能完成印刷电路板图的绘制）。
1.2 原理框图设计设计以测量显示部分电路为主，以单片机系统为核心，对单点的温度进行实时测量检测。
并采用温度传感器DS18B20、op07作为信号放大器、ADC0809作为A/D转换部件，对于温度信号的采集具有大范围、高精度的特点。
在功能、性能、可操作性等方面都有较大的提升，具有更高的性价比。
本系统由温度传感器DS18B20、AT89C52、LED数码管显示电路、软件构成。
DS18B20输出表示摄氏温度的数字量，然后用51单片机进行数据处理、译码、显示、报警等。
系统框图如图1.2.1所示：蜂鸣器报警温度传感器DS18B20AT89C5251单片机LED数码管编码数字量温度传感器DS18B20红外遥控调节设置温限如图1.2.1 系统框图第2章方案论证及确定2.1 系统方案的确定LCD液晶显示编码ICL7107 A/D转换&译码显示模块电压AD590温度传感器温度电压同向放大器方案1：采用单片机测量并控制温度。
此方案硬件电路简单，但是需设计复杂的软件电路。
红外感应电路 低功耗
红外感应电路低功耗红外感应电路低功耗一、引言红外感应电路是一种非常重要的电路，它可以用来检测物体的存在或者移动。
在很多场合，比如说安防领域、自动化控制领域以及智能家居领域等等，都需要使用到红外感应电路。
而在这些场合中，低功耗也是一个非常重要的因素。
因为在很多情况下，我们需要让设备长时间运行或者使用电池供电，所以需要一个低功耗的红外感应电路。
二、红外传感器简介红外传感器是一种能够检测物体是否存在或者移动的传感器。
它通过检测物体反射或者发射的红外光来实现这个功能。
目前市面上常见的红外传感器有两种：被动式红外传感器（PIR）和主动式红外传感器（AIR）。
1. 被动式红外传感器（PIR）被动式红外传感器是一种基于热量变化原理的传感器。
它通过检测周围环境中的温度变化来判断是否有物体存在或者移动。
当有物体进入其监测范围时，物体会发射出红外光，这些红外光会被传感器所检测到，并且引起传感器内部的温度变化。
通过检测这种温度变化，被动式红外传感器就能够判断出是否有物体存在或者移动。
2. 主动式红外传感器（AIR）主动式红外传感器是一种基于反射原理的传感器。
它通过发射红外光来探测物体是否存在或者移动。
当有物体进入其监测范围时，物体会反射出一部分红外光，这些红外光会被主动式红外传感器所接收到，并且根据接收到的信号来判断是否有物体存在或者移动。
三、低功耗设计在很多场合下，我们需要使用低功耗的红外感应电路。
因为在这些场合中，设备需要长时间运行或者使用电池供电，所以需要一个低功耗的设计方案。
1. 选择低功耗的芯片在设计低功耗的红外感应电路时，首先需要选择一款低功耗的芯片。
目前市面上有很多种低功耗的芯片可供选择，比如说ST公司生产的STM32L系列芯片、TI公司生产的MSP430系列芯片等等。
这些芯片都有着低功耗、高性能、易于开发等优点，可以满足低功耗红外感应电路的设计需求。
2. 选择低功耗的红外传感器在选择红外传感器时，也需要考虑其功耗。
被动人体红外传感器电路图
被动人体红外传感器电路图被动红外传感器的电路也有好多，但是不管什么形式的，差不多都是上面的样子，有的可能会少一级放大。
这里的一款电路是我从尼赛拉厂家那里得到的，很经典的使用方法。
前面是一级低频信号放大，放大倍数大约是100倍，放大后信号通过R6、C5再次选出0.2-10HZ的信号，最后送到IC1B进行再次放大，运放的5脚是1/2VCC电压脚，在静态时，6、7脚的电压也是1/2VCC，当有信号后，6脚就会有一个在1/2VCC电压附近上下摆动的电压值，这个电压通过运放进一步放大后，输入到后面的门限比较电路，该门限电路不管你输入信号是在1/2VCC电压上偏还是下偏，都将在超过门限值后在二极管4148的负极输出一个高电平信号。
这里，RP1和RP2都可以调检测的灵敏度，一般RP2可以用一个220K的电阻代替，只要调节RP1就可以了。
这里，我顺便说一下运放的使用吧，好多的同志在论坛上经常要发表关于运放是单电源供电还是双电源供电，其实，任何一个运放都可以用单电源或者双电源供电的，这里是典型的单电源供电的方法，最典型的地方是IC1B的5脚电压来自与电源和地之间2个100K电阻R9、R10的分压，然后一个电容到地滤波，如果是双电源供电的话，这个部分一般会接地线，好了，题外话我不多说了，红外感应头自己到去搜索一下吧，多得是。
电路排版要求不是很高，紧凑点吧，哪怕节省点线路板也是好的，有几个电解电容的极性我没有标出来，C4、C7肯定不用说了，C5要看你买的红外感应头了，一般感应头的输出会低于1.5V，所以C5的左端是1.5V以下的，右端是1/2VCC，现在该明白了吧！当然，如果感应头输出大于1/2VCC，就要反过来了哦！我曾经解剖过一个知名产品的电路，发现那极性居然是接反的，好在它用的是红宝石的电容，即使是反向，漏电也很小，但是作为一个设计者，我们还是要仔细为妙的基于LM324的被动式人体红外线感应开关上传者：葱爆羊肉浏览次数:11881红外报警开关采用国内外最流行的PIR人体热释电传感器作信号探测器，灵敏度高，探测距离可达10米以上，其俯视角可达86°，水平视角可达120°。
基于单片机实现红外测温仪设计
摘要温度的测量应用十分广泛。
测温方式一般可分为接触式和非接触式。
接触式测温优点是简单、可靠、测量精度高，但它必须让它的测温传感器和被测物体接触测量它们之间达到热平衡之后的温度，所以缺点是响应时间长。
而且在很多应用领域中要求测量温度的传感器不能与被测物体接触，这就需要一种非接触式的测温方式来满足要求。
红外测温是根据被测物体的红外辐射能量来确定物体温度的，不需和被测物体接触且具有不影响被测物体温度场、温度分辨率高、响应速度快、测温范围广、稳定性好等特点。
本论文正是应上述实际需求而设计的红外测温仪。
本文介绍了红外测温仪测温的基本原理和实现方法，提出了以STC89C51单片机为其核心控制部件的红外测温系统。
详细介绍了该系统的实现方式和构成，给出了软件的设计流程图和硬件原理图。
该系统主要红外测温传感器、时钟芯片、单片机、液晶显示、电源管理等部分组成。
红外测温传感器汇集其视场内目标的红外辐射能量并把红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。
STC89C51单片机负责控制启动接受时钟电路的时钟信号、温度测量、接收测量数据、并按照单片机中的温度值计算算法计算出目标的温度值和日期时间再通过LCD把结果显示出来。
关键词：单片机，红外测温，设计ABSTRACTTemperature measurement is widely used. Temperature measurement methods can be divided into contact and non -contact . Contact temperature advantage is simple, reliable, high accuracy, but the temperature sensor and the object it must be allowed to reach a temperature of -contact measurement after thermal equilibrium between them, so the disadvantage is that the response time is long . And in many fields of application is not required to measure a temperature sensor in contact with the measured object , which requires a non-contact temperature measuring method to meet the requirements. Infrared temperature measurement is to determine the temperature of the object based on the object 's infrared radiation energy , and the object without touching the object and has no impact on the temperature field, temperature , high resolution, fast response, wide temperature range, stable good characteristics . This paper is designed to be above the actual needs of the infrared thermometer .This paper introduces the basic principle and method of infrared thermometer temperature measurement is proposed to STC89C51 microcontroller core control components for infrared temperature measurement system . Details of the implementation and composition of the system , given the software and hardware design flow diagram . The system is mainly infrared temperature sensor , clock chip, microcontroller, LCD , composed power management section. Infrared temperature sensor brings together its field of infrared radiation energy targets and the infrared energy is focused on the photoelectric detector and converted into a corresponding electrical signal . STC89C51 SCM is responsible for controlling start accepting clock circuit clock signal , temperature measurement, receive measurement data and calculation algorithm to calculate the target temperature and the date and time according to the microcontroller temperature value then the results are displayed via LCD .Keywords: microcontroller, infrared temperature measurement, design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (II)1绪论 (1)1.1本课题的研究背景和意义 (1)1.2本课题的研究现状与发展趋势 (1)1.3设计的目的和意义 (3)1.4本课题研究的内容 (3)1.5 本课题设计的任务 (4)2方案分析与选择 (5)2.1设计方案 (5)2.2方案论证 (6)3系统的硬件设计 (7)3.1单片机模块 (7)3.2红外测温模块 (10)3.2.1红外测温仪的原理和性能分析 (10)3.2.2MLX90614的特性 (15)3. 2 .3MLX90614引脚及其功能 (15)3.2.4 MLX90614 原理图 (16)3.3 DS1302时钟模块 (16)3.4电源模块 (18)3.5 LCD显示模块 (18)4 系统的软件设计 (22)4.1 软件的设计架构 (22)4.2 主控程序 (22)4.3应用模块 (23)4.3.1 MLX90614部分软件设计 (23)4.3 .2DS1302部分软件设计 (25)5系统仿真 (26)5.1软件介绍 (26)5.1.1 keil介绍 (26)5.1.2protues介绍 (31)5.1.3 DXP介绍 (32)5.2仿真图 (34)6、PCB板 (35)7系统调试 (36)7.1电路的组装 (36)7.1硬件调试、 (36)7.2软件调试 (37)7.3软硬件联合调试 (37)结论 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
基于红外线人体测温仪电路的设计
基于红外线人体测温仪电路的设计由于医学发展的需要，在很多情况下，一般的温度计已经满足不了快速而又准确的测温要求，例如车站和机场等的人口密度较大的地方进行人体温度测量。
虽然现在国外这种测温的技术都比较成熟，但是国内这方面的技术还处于发展阶段。
因此，为了适应医学发展的需要，有效地进行特殊环境下的温度测量，从而有力地控制和预防诸如非典之类的特殊疾病的传播，急需设计一种测温速度快，准确率高的测温仪。
针对一般的工业用的红外测温仪的精确度不够高，我们根据这种红外线测温的原理，通过关键器件的选择、瞄准系统的设计以及温度补偿的自动调节来提高红外线测温仪的精确度，设计了一种用红外线测温电路，用于人员密集且流量大的场合进行快速的人体温度测量。
1 红外线测温的原理自然界一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体，由于分子的热运动，都在不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波，其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合辐射定律。
组外辐射原理——辐射定律：式中：E为辐射出射度，W／m3；σ为斯蒂芬—波尔兹曼常数，5.67×10-8W／（m2·K4）；ε为物体的辐射率；T为物体的温度，单位K；T0为物体周围的环境温度，单位K。
测量出所发射的E，就可得出温度。
利用这个原理制成的温度测量仪表叫红外温度仪表。
这种测量不需要与被测对象接触，因此属于非接触式测量。
红外温度仪表测温范围很宽，从-50℃直至高于3 000℃。
在不同的温度范围，对象发出的电磁波能量的波长分布不同，在常温（0～100℃）范围，能量主要集中在中红外和远红外波长。
用于不同温度范围和用于不同测量对象的仪表，其具体的设计也不同。
根据式（1）的原理，仪表所测得的红外辐射为：式中：A为光学常数，与仪表的具体设计结构有关；ε1为被测对象的辐射率；ε2为红外温度计的辐射率；T1为被测对象的温度（K）；T2为红外温度计的温度（K）；他由一个内置的温度检测元件测出。
基于红外线测温技术的精确温度测量方法研究与实现
基于红外线测温技术的精确温度测量方法研究与实现近年来，随着人们对精确温度测量需求的不断增加，红外线测温技术逐渐受到广泛应用。
本文旨在研究和实现一种基于红外线测温技术的精确温度测量方法。
首先，我们需要了解红外线测温技术的原理。
红外线测温技术是利用物体热辐射的不可见波长进行测温的一种方法。
物体温度越高，辐射的红外线能量越强，因此可以通过测量物体辐射的红外线能量来推断其温度。
在实际应用中，我们需要考虑到一些因素，以确保温度测量的准确性。
首先是环境温度对红外线测温的影响。
环境温度会对红外线测温设备产生干扰，因此我们需要进行环境温度校准，以消除干扰。
其次是目标物体表面特性的影响。
不同物体对红外线的反射、吸收和发射有所不同，因此我们需要根据目标物体的特性进行修正，以提高测量精确性。
为了进一步提高测量精度，我们可以采取多种补偿方法。
一种常用的方法是与接触式温度传感器结合使用，通过比较红外线测温和接触式测温结果来进行校准。
另一种方法是使用多点校准，即在不同温度下对红外线测温设备进行校准，以建立起温度和红外线测量值之间的关系模型。
此外，还可以利用其他传感器，如湿度传感器、大气压力传感器等，对测量进行进一步修正。
在实际应用中，我们还需要考虑到测量目标物体的远近问题。
红外线测温技术的工作距离一般在几厘米至数米之间，超出范围无法准确测量。
因此，对于距离远的目标物体，我们需要使用红外线测温设备的变焦功能或选择更适合的设备。
除了上述内容，我们还可以进一步优化红外线测温技术。
例如，利用计算机视觉技术结合红外线测温技术，可以实现对多个目标物体的同时测温，并进行自动识别和跟踪。
另外，结合无线通信技术，可以实现远程监测和控制，提高测温的便捷性和实时性。
总结起来，基于红外线测温技术的精确温度测量方法可以通过环境温度校准、目标物体特性修正和多种补偿方法来提高测量精确性。
同时，结合其他传感器和技术，可以进一步优化红外线测温技术的应用效果。
传感器课程设计红外热释电报警电路
01
被动式红外热释电传感器
被动式传感器不需要额外的红外光源，仅依靠环境中的自然红外辐射进
行工作。其优点是结构简单、成本低廉；缺点是容易受到环境温度和背
景辐射的影响，误报率较高。
02
主动式红外热释电传感器
主动式传感器通过发射红外光并接收反射回来的光信号来检测目标。其
优点是探测距离远、抗干扰能力强；缺点是需要额外的红外光源，增加
红外热释电报警电路设计与实现
01
成功设计并实现了基于红外热释电传感器的报警电路，能够准
确检测人体活动并触发报警。
传感器性能优化
02
通过调整传感器参数和电路结构，提高了传感器的灵敏度和抗
干扰能力。
系统集成与测试
03
将红外热释电报警电路与其他相关模块进行集成，并进行了全
面的测试，验证了系统的稳定性和可靠性。
02
红外热释电传感器原理及特性
工作原理介绍
热释电效应
当红外热释电传感器受到红外辐 射时，其内部的热释电材料会产 生温度变化，进而产生电荷，实 现红外辐射到电信号的转换。
信号处理
传感器输出的微弱电信号需要经 过放大、滤波等处理，以便后续 电路能够准确识别。
主要特性参数分析
探测距离
红外热释电传感器的探测距离 因型号和制造工艺的不同而有 所差异，一般从几米到几十米
01
02
主程序循环
```c
03
void loop() {
关键功能代码片段展示
01
// 不断检测人体移动
02
check_movement();
03
// 延时以降低功耗和避免过度 敏感
关键功能代码片段展示
关键功能代码片段展示
RE200B热释电红外传感器及电路说明
RE200B热释电红外传感器及电路说明热释电红外传感器（人体红外感应模块）是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。
它目前正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。
除了在我们熟知的楼道自动开关、防盗报警上得到应用外，在更多的领域应用前景看好。
比如：在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机；电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的机构；开启监视器或自动门铃上的应用；结合摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等……。
您可以根据自己的奇思妙想，结合其它电路开发出更加优秀的新产品。
或自动化控制装置。
热释电效应同压电效应类似，是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。
热释电传感器是对温度敏感的传感器。
它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在元件两个表面做成电极，在传感器监测范围内温度有ΔT的变化时，热释电效应会在两个电极上会产生电荷ΔQ，即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。
由于它的输出阻抗极高，在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。
热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，ΔT=0，则传感器无输出。
当人体进入检测区，因人体温度与环境温度有差别，产生ΔT，则有ΔT输出；若人体进入检测区后不动，则温度没有变化，传感器也没有输出了。
所以这种传感器检测人体或者动物的活动传感。
由实验证明，传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜)，其检测距离小于2m，而加上光学透镜后，其检测距离最大可超过7m。
这是两款采用红外专用芯片BISS0001芯片(进货批次不同,型号有可能不同,有BISS0001,LP0001,CA0001等,功能完全相同,不分型号,随机发货。
)设计的人体传感模块，它最大的优点是性能稳定可靠。
模块线路板尺寸33mm*28mm，透镜直径只有13毫米，模块厚度20毫米，体积更小，更容易嵌入其他设备。
模块采用低功耗稳压器件7133A-1，可以保证在很宽的输入电压下稳定提供3.3V的工作电压，确保模块能正常工作。
基于红外线测温技术的智能环境监测系统设计与实现
基于红外线测温技术的智能环境监测系统设计与实现智能环境监测系统是基于红外线测温技术的一种创新应用。
该系统具有实时监测环境温度、快速识别异常温度、自动报警等功能，可以广泛应用于工业生产、医疗、建筑、金融、交通等领域。
一、系统设计1. 系统结构设计智能环境监测系统由红外线测温模块、数据处理模块、报警模块、数据存储模块和用户界面模块组成。
其中，红外线测温模块负责实时采集环境温度数据，数据处理模块负责分析处理数据，报警模块负责识别异常温度并触发报警，数据存储模块负责记录温度数据，用户界面模块提供用户操作界面和报警通知。
2. 红外线测温模块设计红外线测温模块采用红外线传感器，通过接收物体发射的红外线辐射，并将其转换为温度值。
可以选择合适的红外线传感器，根据应用场景和需求进行选择。
3. 数据处理模块设计数据处理模块负责对红外线测温模块采集到的数据进行分析和处理。
可以设计算法来判断环境温度是否异常，并根据需要进行数据平滑处理，消除噪声。
4. 报警模块设计报警模块针对异常温度进行识别，并能够及时触发报警通知。
可以设置合适的报警阈值，当温度超过或低于设定的阈值时，触发报警通知，例如发出声音、发送短信或邮件等。
5. 数据存储模块设计数据存储模块负责将测温数据保存到数据库中，以便后续的数据分析或报告生成。
可以选择适合的数据库管理系统，并设计合适的数据存储结构和存储方式。
6. 用户界面设计用户界面模块提供给用户操作界面和数据展示功能。
可以设计简洁直观的用户界面，以便用户能够方便地查看实时温度数据、报警记录和历史数据。
二、系统实现1. 硬件搭建根据系统设计，搭建相应的硬件平台。
选择合适的开发板或单片机，根据需要连接红外线传感器、显示屏、报警器等硬件设备。
进行硬件的连接和调试，确保各部件正常工作。
2. 软件开发根据系统设计，进行相应的软件开发工作。
开发红外线测温模块、数据处理模块、报警模块、数据存储模块和用户界面模块。
选择合适的编程语言和开发工具，进行软件编码和调试，确保各模块功能正常。
红外温度传感器 原理
红外温度传感器原理
红外温度传感器是一种基于红外辐射原理测量温度的设备。
它主要由红外发射器、红外接收器和信号处理电路组成。
工作原理如下：红外发射器发射红外辐射，这些辐射会被物体表面吸收、反射或透射。
被反射或透射的辐射由红外接收器接收，并将其转换为电信号。
接收器中的红外探测器将红外辐射转化为电流信号，然后通过电路放大、滤波和数字化等处理，最终得到温度值。
红外辐射是所有物体都具有的一种电磁辐射。
根据这种辐射的特性，红外温度传感器可以通过测量接收到的红外辐射量来推算物体的温度。
具体来说，物体的温度越高，其发射的红外辐射也就越强。
红外温度传感器使用广泛，可应用在多个领域，例如工业控制、医疗诊断、家用电器等。
它具有非接触式测量、快速响应、精确度高等特点，因此被广泛认可和应用。
需要注意的是，红外温度传感器对测量环境有一定的要求。
例如，存在强光源或其他干扰源可能会对测量结果产生影响，因此需要在安装和使用时注意避免这些干扰。
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毕业设计说明书毕业设计（论文）中文摘要基于红外传感器的温度检测电路摘要：红外测温技术与传统接触式测温方法相比具有精准、便捷、安全等优点，在生产过程、产品质量监测控制、设备在线故障诊断、安全保护以及节约能源等方面也发挥着重要作用。
在医疗卫生方面，由于所需测温时间短并且不需要与体肤接触，可以避免病菌交叉感染，非常适合临床及公共场合对体温进行及时快速检测。
本课题采用非接触式温度传感器ANT-OTP-538U，以Silicon公司80C51F502单片机为采集控制芯片，使用OPA2277对信号进行放大，AD7324芯片进行A/D 采集，将温度数据转换为数字量，采用分段插值的方法将电压转换为摄氏温度，并最后通过串口通讯方式将数据发送到LJD-eWin430触摸屏上显示，实现了对体温数据的即时读取。
关键词：红外测温技术ANT-OTP-538U 80C51F502单片机OPA2277 AD7324 LJD-eWin4300触摸屏毕业设计（论文）外文摘要Title The temperature detection circuit based on infrared sensorAbstractCompared with traditional contact-type temperature measurement method, infrared temperature measurement technology has the advantages of accurate, convenient and safe. It’s also play an important role in the production process、 product quality monitoring and control、device on-line fault diagnosis、safety protection、energy saving and many other aspect.On health care, it can avoid the germs cross infection due to the short temperature measurement time is and does not require contact with body and skin, so it is very suitable for clinical and public for rapid testing ina timely manner. This topic adopts non-contact temperature sensor ANT-OTP- 538u, using Silicon company’s single-chip microcomputer 80C51F502 as the acquisition control chip, using OPA2277 for signal amplification, AD7324for A/D sampling chip, the temperature data are converted to digital quantity by AD7324. Adopting the method of piecewise interpolation converts voltage to Celsius, and finally sends the data via serial port communication way to LJD - eWin4300, then the temperature value shown on the touch screen. Reading the temperature data at real-time finally realized.Keywords：Infrared temperature measurement technology ANT-OTP-538U80C51F502 microcontroller OPA2277 AD7324 LJD-eWin4300 touch screen目录1 引言（或绪论） (1)1.1 红外测温仪的应用背景与发展 (1)1.2 红外测温仪的工作原理 (2)1.3 红外测温的误差来源 (3)2总体设计方案 (4)2.1 整体设计 (4)2.2 系统总体结构概述 (4)3 系统硬件电路设计 (5)3.1 红外传感器电路 (5)3.2 放大电路 (12)3.3A/D转换电路 (14)3.4 单片机 (16)3.5 控制器局域网（CAN） (19)3.6 数据传输与转换电路 (21)3.7 PDA显示屏 (23)4 系统软件程序设计 (25)4.1 Silicon Laboratories IDE简介 (25)4.2 A/D数据采集子程序设计 (25)4.3数据通信子程序设计 (30)4.4 PDA触摸屏显示子程序设计 (32)5 组装与测试 (35)结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)1 引言（或绪论）1．1 红外测温仪的应用背景与发展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。
温度是工业生产中很重要的参考因素，它直接影响到产品的质量和性能。
关于温度的测量方法，可以主要分为接触式与非接触式两大类。
热电偶、水银温度计等作为传统类型的接触式测温仪器，在进行测温时需要与被测物质进行接触，由此完成充分热交换，但是实现热平衡需要经过相应的时间，延迟现象便伴随测温过程而出现，使用中所存在的局限凸显于连续生产与质量检验中。
这些局限性对生产过程中对温控精准度和实际生产效率都有着不可忽视的影响[1]。
属于非接触式方面的红外测温仪由于具有较快的反应速度、较高的灵敏度、广泛的测温范围同时可实现非接触连续测量等优点，因此可适用于一些传统测温仪无法进行测量的特殊环境（如钢水、飞机尾焰等），使用非常方便并逐步地得到推广使用。
图1 红外测温仪如何将被测物体的能量测量准确，提高其精确度并同时将所测能量转换成被测物体的准确温度是对于红外测温技术研究的重要方向，而关于红外测温技术的发展也与这些方向的研究状况密切相关，涉及到温度计的测量范围、精度、距离和目标大小、响应时间和稳定性等诸多方面[2]。
在实际应用中，被测量物体其自身红外光谱发射特征，以及红外辐射在传递过程中介质对辐射传递产生的影响也是重要的研究内容，这些都有利于测温过程中精度的提高。
1．2 红外测温仪的工作原理在自然界中只要物体温度高于绝对零度，那么可以确定其在不停地向周围空间发射着红外辐射能量。
经过研究论证可以知道被测物体的表面温度与其向外发出红外辐射能量的大小，其辐射红外线波长的分布情况都有着十分密切的关系。
因此如果我们测量出物体向外界辐射出的红外能量，我们便可以据此对物体的表面温度实现准确测定，这些就是红外辐射测温实现的客观依据。
黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量并且没有辐射能量的反射与透过，其表面的发射率为1[3]。
但是这种情况在自然界中基本不存在，是一种理论上的理想分析，据此普朗克提出了适于进行理论研究的关于体腔辐射的量子化振子模型，由此得出了红外辐射的分布规律，这便是普朗克黑体辐射定律。
定理表现了波长与黑体的光谱辐射度之间的关系，是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。
普朗克定理式：1ex p )(251-=-T c c T P b λλλ，其中)(T P b λ为黑体的辐射出射度；λ为波长；T 为绝对温度；C 1，C 2为辐射常数。
关于斯忒潘和玻尔兹曼计算得出的黑体热辐射定律，其表达式为：40)(T T M σ=，其中σ为斯忒潘—玻尔兹曼常数；T 为物体的热力学温度。
这个定律反映了物体幅射出射度与温度间的关系，可以理解为温度为T 的绝对黑体，单位面积元在半球方向上所发射的全部波长的辐射出射度)(0T M 与温度T 的四次方成正比。
这便是辐射式温度计测温的理论依据。
根据上述的公式推导可以知道，实际物体的辐射量除了与辐射波长和物体的温度相关联外，还与构成物体的材料种类、制作方式、热过程以及表面平整状态和环境条件等因素有关。
因此必须设置一个与材料性质及表面状态有关的比例系数，即发射率T ε，这样才能使黑体辐射定律适用于那些非黑体的实际物体。
因此对于非黑体的一般实际物体，斯忒潘—玻尔兹曼定律可写为4)(T T M T σε=。
其中T ε表示温度为T 时全波长范围的材料发射率，即黑度系数。
该系数表示实际物体与理想黑体在辐射方面的接近程度，其值介于0与1间。
根据辐射定律可以知道物体辐射出射度与其发射率成正比，因此若材料的发射率已知，就可以知道任何物体的红外辐射特性。
材料性质、表面状态、理化结构和材料厚度等为影响发射率的主要因素。
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[4]。
红外辐射测温仪测量目标的温度，其主要过程即是首先将被测物体相应波段范围内的红外辐射量测量出，其后由测温仪计将被测物体的温度值换算出。
具体实现为经过测温仪的光学零件及其位置将视场的大小确定后，测温仪的光学系统将其视场内被测物体的红外辐射能量加以汇聚。
光电探测器将汇聚于此的红外能量聚焦并将其转变为相应的电信号，再经由放大电路及信号处理电路进行处理。
在仪器内通过相应的分析算法并且进行目标发射率校正，最终运算结果即为被测物体的温度值。
1．3 红外测温的误差来源红外测温具有非接触性、测温范围宽等优点,测温过程简易方便而被普遍采用。
但也正是由于它的非接触性这一优点,决定了其测温误差来源广泛及机理复杂等特点。
其中测温镜头所接收辐射能量的大小取决于诸多因素，在测温目标方面主要为被测物体的黑度，环境的温度也有着相应影响。
在测温镜头方面，镜头可感受的波长范围、受光面积以及镜头与目标之间的距离和对准程度也决定着测温镜头的接收情况。
图2 “视场”大小与被测目标在测温时要想提高测温精度，就必须最大限度地增加镜头对辐射能量的接收，而根据上图的表述可以知道，测试仪与测试目标之间需要控制在一个合适的范围内。
（“视场”为测温仪的测量面积）在环境温度的影响方面，测温镜头实际接收的辐射能量一定大于目标投入镜头的辐射能量。
因此目标温度越低，环境温度越高，测温误差越大，这源于附加辐射影响方面的增大。
根据维恩位移定律，可以知道如果目标温度越高，选用的镜头感受波长应该越短，不同感受波长的测温镜头需要针对不同温度目标而有选择地进行使用，最终以使得测温传感器获取更多辐射能量。