基于单片机的红外线测温仪的设计

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二 〇 一 三 年 十二 月

科研训练

学校代码： 10128 学 号：

题 目：基于单片机的红外线测温仪的设计 学生姓名：X X X

学 院：信息工程学院 系 别：电子系 班 级：通信10-1班 指导教师：

基于单片机的红外线测温仪的设计

XXX

（内蒙古工业大学信息工程学院内蒙古呼和浩特10080）

摘要：为了克服传统温度计测量温度的主要缺点——需要测量者与被测目标近距离接触以及测量不方便。在考虑仪器测量高精度前提下，以追求最低成本为原则，研制了基于单片机的非接触式热释电红外测温仪，实现了对物体表面温度快速准确的测量。本文也设计了红外测温仪的整体系统构架,介绍一种采用51单片机和TN系列传感器实现红外测温。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。此外还介绍了热释电红外传感器的工作原理以及比较适合人体红外检测的热释电传感器PM611的优点和等效电路，阐述了基于热释电传感器的红外测温仪的工作原理，讨论了该系统的设计与实现方法，简单介绍了测温系统的适用条件。

关键词：温度测量；单片机；红外线；非接触式热释电

中图分类号:TP212.11 文献标识码：A

Design of infrared thermometer based on single chip microcomputer

XXX

（Information Engineering Institute,Inner Mongolia University of Technology,Inner Mongolia,Hohhot,10080，

China）

Abstract: To decrease the limitation of traditional method of temperature measuring such as close contact between measurer and the target and inconvenience when measuring, we developed a non-contact type piezoelectric infrared thermometer, realizes fast and accurate surface temperature measurements. This article also designed the overall system architecture infrared thermometer,introduces a 51 single-chip microcomputer and TN series sensor was adopted to realize infrared measuring temperature. Infrared measuring temperature broke the traditional contact-type temperature measurement model, based on the infrared radiation energy of the object to be tested to determine the temperature of the object, not contact with the object under test, with no disturbance temperature distribution field object to be tested, the temperature of high resolution, fast response, wide temperature range, good stability, can simultaneously measure the environment temperature, and the characteristics of the target temperature.This article mainly introduces operational principles of piezoelectric infrared sensor and the structure of hydroelectrically sensor PM611.It formulates the theory of the thermometer based on hydroelectrically sensor and studies how to design and implement of the system．Finally，it indicates the conditional demand of the system.

Key words: temperature measurement; single chip microcomputer; infrared; non-contact type piezoelectric

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甲流、非典之类型的特殊疾病的传播，急需设计一种测温速度快、准确率高、稳定性好的测温仪。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。

伴随着人们生活水平的不断提高以及对生活质量要求的提高，人们对自身的健康状况越来越关注，而人体的体温、血压、脉搏和呼吸是鉴别人体健康状况的重要参数，对这些生理指标的监控与测量则可以更好的体现人体自身的健康状况，在医疗领域中占有十分重要的地位，也为人民的生活带来极大的方便。可见，对可应用于个人家庭、方便携带、结构简单、测量速度快、实时性好的人体体温测试仪尤为重要与紧迫。为了满足这些要求，在做了需求分析的基础上，提出并设计了一种基于单片机的红外线测温仪的设计方案。该系统能够完成对其准确且快速测量。

1、总体设计

红外测温仪的温度检测系统设计功能结构框图和系统结构框图如图1所示

图1 测温系统结构框图

Fig.1 Structure diagram of temperature measuring system