非接触式红外遥感体温计的设计
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。
基于红外线测温技术的无接触体温检测系统设计与实现
基于红外线测温技术的无接触体温检测系统设计与实现一、引言无接触体温检测系统是一种使用红外线测温技术来测量人体体温的系统，该技术可以在无需直接接触测试对象的情况下，高效、准确地测量体温。
这种系统在当前疫情背景下具有重要的应用价值，可以帮助快速筛查潜在的疫情传播者。
本文将介绍基于红外线测温技术的无接触体温检测系统的设计与实现。
二、设计要求1. 检测准确性：系统需要能够准确地测量人体体温，误差控制在±0.2°C以内。
2. 实时性：系统应具备实时性，能够快速获取并显示测试结果。
3. 可靠性：系统需要稳定可靠，能够长时间运行而不发生故障。
4. 用户友好性：系统应具备简单直观的用户界面，易于操作。
5. 数据记录功能：系统应具备数据记录功能，可以记录每一次测温的结果，以备后续参考和分析。
三、系统组成与工作原理基于红外线测温技术的无接触体温检测系统主要由以下组成部分构成：1. 红外线传感器：用于检测人体发出的红外线辐射量，将其转化为电信号。
2. 温度转换模块：将红外线传感器输出的电信号转换为对应的温度数值。
3. 控制逻辑模块：负责控制整个系统的工作流程，包括启动、停止、显示等操作。
4. 显示与记录模块：将测温结果显示在屏幕上，并实现数据记录功能。
5. 电源模块：为系统提供稳定的电源供应。
系统的工作原理如下：1. 用户面向探测器站立，在控制逻辑模块的指引下，将额头对准测温区域。
2. 红外线传感器测量人体头部发出的红外辐射。
3. 温度转换模块将红外线传感器输出的电信号转换为相应的温度数值。
4. 控制逻辑模块将测量到的温度数据进行处理，并在显示屏上显示结果。
5. 数据记录模块将测温结果记录在系统内部，供后续查阅和分析。
四、系统设计与实现1. 硬件设计：a. 选择高精度的红外线传感器，确保测量准确性。
b. 选择合适的温度转换模块，将红外线传感器的输出转换为温度数值。
c. 设计简洁直观的用户界面，包括显示屏和控制按钮。
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。
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。
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。
基于红外线测温的无接触体温监测方案设计
基于红外线测温的无接触体温监测方案设计随着全球范围内新型冠状病毒肺炎疫情的爆发，人们对于体温监测的重视程度也日益增加。
而无接触式红外线测温技术由于不需要接触人体，减少了交叉感染的风险，成为当前常用的体温监测手段。
本文将基于红外线测温技术，设计一种无接触体温监测方案。
一、方案概述本方案基于红外线测温技术，采用非接触式测温方式，实现快速高效的体温监测。
方案主要包括红外线传感器、信号处理模块和显示模块。
二、红外线传感器选择红外线传感器是整个方案的核心部分，负责测量人体的红外辐射。
在选择红外线传感器时，应考虑以下几个因素：1. 精度：传感器的测温精度需达到±0.2°C以内，确保测温结果的准确性。
2. 响应时间：传感器的响应时间应尽量快，以实现快速无接触测温。
3. 反应波段：选择适合人体体温测量的红外线波段，一般在8-14μm之间。
4. 可靠性：传感器的质量和稳定性要有保证，能够长时间稳定工作。
三、信号处理模块设计信号处理模块负责将红外线传感器测得的信号转化为数字信号，并进行温度计算。
在设计信号处理模块时，需要考虑以下几个方面：1. 数据转换：将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，一般采用模数转换芯片完成。
2. 温度计算：根据传感器输出的信号值，结合校准数据，进行温度计算。
可以采用线性关系或者多项式拟合等方式来实现。
3. 数据处理：对温度数据进行滤波平均处理，提高数据的稳定性和准确性。
4. 数据传输：将处理后的数据通过传输方式发送给显示模块或其他设备。
四、显示模块设计显示模块负责接收处理模块传输过来的数据，并进行显示。
显示模块应具备以下特点：1. 实时性：显示模块能够实时显示体温结果，降低误差和延迟。
2. 易读性：显示模块应设计简洁明了的界面，提供清晰可读的体温数据。
3. 警报功能：当体温超过预设阈值时，显示模块能够及时发出警报，提醒操作人员。
4. 数据存储：显示模块可选添加存储功能，将测量数据保存，以便后续分析和追溯。
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。
非接触式的红外测温系统毕设
摘要红外模组是汇集其视场内目标的红外辐射能量，将红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的数字信号的传感器，它具有非接触测温方式、温度分辨率高、响应速度快、不扰动被测目标温度分布场、测量精度高、稳定性好和使用寿命长等一系列优点，比传统的接触式测温有更多的场合适应性。
本文介绍了一种基于单片机实用温度实时检测和记录系统。
它的设计思路主要是利用红外模组传感器，采集人体发射出的红外线，得到数字信号送入单片机，由MCS-51单片机通过温度补偿来实现温度值的转换并送入LCD1602显示和超温声光报警功能，同时通过无线模块进行中短距离传输到PC机和组态王Kingview进行数据的保存和后台处理等功能。
本设计实现了非接触式的温度测量，并且感应时间在3秒以内，分辨力达到0.01°C,精度在0.5°C以内，实现了无线传输到组态王的控制，并且在组态王上实现了温度的存储、查询、报表显示等多种功能。
关键词：红外测温系统；非接触式；组态王；无线传输AbstractThe Infrared module is to bring together its field of view infrared radiation energy goals will focus infrared energy on a photoelectric detector and digital signal into a corresponding sensor, which has non-contact temperature measurement method, temperature, high resolution, fast response, without disturbing the measured target temperature distrbution field, high accu- racy, good stability and long life and a series of advantages over traditional contact-type temperature adaptability more occasions.This paper introduces a practical temperature based on single chip real-time detection and recording system. Its design concept is the use of the main infrared sensor module to collect the body emits infra-red, get the digital signal into the microcontroller, the MCS-51 microcontroller to achieve temperature compensation by the conversion temperature and over-temperature into the LCD1602 display and sound and light alarm , Through short-range wireless module for transmission to the PC, and Kingview preservation and back-office data processing functions. The Design and Implementation of a non-contact temperature measurement, and induction time of 3 seconds or less, resolution to 0.01 ° C, accuracy 0.5 ° C or less, to achieve the wireless transmission to the configuration control of the king and the king on the configuration Achieved temperature storage, query, report shows and other features.Key Words：Infrared temperature measurement system;non- contact;Kingview;wireless- -transmission目录引言 (1)1 红外测温系统的设计背景 (2)1.1 单片机发展历程 (2)1.2 体温计的发展历程 (3)2 红外测温技术简介 (4)2.1 温度测量技术的概述 (4)2.2 红外测温原理 (4)2.3 红外测温的方法 (5)3 红外测温系统的总体方案选择 (6)3.1 重要模块的方案对比与选择 (6)3.1.1温度传感器的选择 (6)3.1.2无线传输模块选择 (6)3.1.3显示模块的选择 (6)3.2 芯片和组态王介绍 (6)3.2.1主从控制器STC89C51 (7)3.2.2红外模组TN_9 (8)3.2.3无线收发CC1100E (9)3.2.4电平转换芯片MAX232 (11)3.2.5液晶1602 (12)3.2.6稳压芯片LM2576 (14)3.2.7组态王Kingview (14)3.3 系统硬件总体设计方案 (16)3.4 系统软件设计方案 (17)4 红外测温系统的硬件设计 (18)4.1 主从单片机处理模块 (18)4.2 TN-9红外测温模块接口设计 (18)4.3 无线收发CC1100E模块接口设计 (19)4.4 RS232A电平转换模块 (20)4.5 液晶显示和声光报警模块 (21)4.6 键盘模块 (21)4.7 电源设计模块 (22)5 红外测温系统的软件设计 (24)5.1 主程序的设计 (24)5.1.1主控制器的主程序模块 (24)5.1.2从控制器的主程序模块 (25)5.2 TN_9红外测温程序模块 (26)5.3 无线收发CC1100E程序模块 (29)5.3.1无线发送程序 (29)5.3.2无线接收程序 (30)5.4 键盘扫描程序模块 (31)5.5 组态王与单片机通信程序模块 (33)5.6 组态王应用设计 (34)6 系统调试和性能分析 (38)6.1 所用仪器 (38)6.2 焊接与调试过程 (38)6.3 测温系统的误差分析 (38)6.4 系统性能分析 (39)6.5 如何减小误差 (39)7 结论 (40)谢辞 (41)参考文献 (42)附录 (43)引言现在社会，随着生活节奏的变快，父母在忙碌中抽出时间帮助孩子测体温是一件非常麻烦的事，而且由于儿童不稳定，好动，既耗费时间又费精力；老年人活动不便，使用传统的体温计很不方便，而且由于人老眼花，也不能看清体温计汞柱的位置；现在各种流行病比较多，传染性比较强，传统的接触式测温系统有很大的局限性，特别是在高发病的场所诸如学校或者事业单位里……本文所设计的红外体温检测系统就是针对这些问题而设计开发的，该系统是将微机技术、光学聚焦技术、传感器技术、无线传输技术和上位机软件技术等相结合，可以非接触式的测出人体温度，通过LCD1602来显示温度结果，当人体温度高于某一数值时作出声光报警，提醒被测者让其早作准备，同时通过无线传输传到上位机，在上位机上进行数据处理和保存，比如数据显示和报警、数据存储、数据查询、生成曲线报表等多项功能。
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。
非接触式红外体温计的设计
非接触式红外体温计的设计本文针对传统的测温仪器自身存在的诸多缺点以及在现实生活中所暴露的使用不便，缺少安全性等缺陷，提出了一种非接触式红外测温系统设计方案。
该系统是以STC89C52作为红外测温传感器数据传输和控制核心。
此外，还设计了报警模块、显示电路、功能按键等外围模块。
本系统实现了对实时温度的显示，以及对后者过限时报警，同时还能对温度测量报警的上下限进行调节。
它的最大的创新不仅仅是因为可以测量基本的温度，更在于它可以控制继电器电路使温度在测量范围内。
它的安全性，方便性更有利于普通百姓的使用。
本次红外测温系统的设计简化了电路结构，提高了测温的稳定性及可靠性。
该系统具有反应速度快、传输效率高、测量精度高、可靠性高等优点。
目录摘要............................................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract ..................................................................................... 错误!未定义书签。
引言 (1)第一章系统主要芯片介绍 (2)1.1 STC89C52芯片简介 (2)1.2 红外温度模块简介 (3)1.2.1 TN901红外测温模块 (3)1.2.2 红外测温原理 (4)1.2.3 红外测温模块的工作时序 (4)1.3 LCD1602显示器简介 (4)第二章系统硬件设计 (6)2.1 系统总体结构图 (6)2.2 单片机的主控电路设计 (6)2.3 红外温度传感器模块电路的设计 (7)2.4 LCD1602设计原理图 (8)2.5 按键电路的设计 (8)2.6 系统其它硬件电路 (9)2.6.1 系统的电源电路 (9)2.6.2 系统晶振电路 (9)2.6.3 报警电路的设计 (11)第三章系统软件设计 (12)3.1软件编译KeilC51开发环境 (12)3.2系统软件设计要求及任务 (12)3.3 系统主程序流程图 (12)3.4红外测温流程图 (132)第四章制作与调试 (13)4.1 软件调试 (13)4.2 硬件调试 (13)4.3 系统误差分析及处理 (13)4.4 系统的制作与调试 (13)结论 (18)附录 (21)引言随着经济的发展，社会生活水平的提高，人们对自身身体情况愈来愈重视。
一种非接触式红外体温计的设计
【兰 兰兰兰 ＝＝
ｌ时钟模块 ＝＝ 单片机
图 １设 计 结 构 框 图 ２ 硬 件 设 计 Байду номын сангаас
（１）红 外测 温模 块… ＭＬＸ９０６１４红外 传感 器 是 由Ｍｅｌｅｘｉｓ公 司生产 的一款 红 外非接 触 测 温 芯 片 ，具 有 高精 度 、体 积小 、成 本低 、 易集 成 、３Ｖ／５Ｖ电源 供 电 的优 点 ，适 用 于 不 同领 域 的 多种 封 装 方 式 和 测 量 方 式 。 内部 结 构 由低 噪 声 放 大器 、 ｌ ７位 模 数转 换器 和 ＤＳＰ单元 组 成 ，测量 结 果 以 ＰＷＭ方 式 输 出 。 该传 感 器测 量 温 度 范 围为 一４Ｏ～＋ｌ２５℃ ，测 量 分辨 率 可达 ０．０２℃ ， 是辐 射测 温 中 最精 确 的一种 ，特 别 是在 测量 温度 为 ＋３２￣＋４２℃时 ， 测量 绝对 精度 为 ±０．１℃ ，可应 用于 测量 人 体温度 。
１ 整体设计 方案
人 体 温 度 不 同 会 发 射 出 不 同 波 长 的 红 外 线 ， 对 应 的 红 外 辐 射 能量 也不 同 ，本 设 计 即 利 用 人体 发射 的红 外 线 测 体 温 。 先通 过 ＭＬＸ９０６１４红 外传 感 器 采集 由红外 线产 生 的辐 射 能 并将 其转 化 为 电 信 号 ，再 经 过Ａ／Ｄ转 换 为数 字 信 号 ，最 后 送 入ＳＴＣ８９Ｃ５２单 片机 并 通 过 ＬＣＤ１６０２显 示 模块 显示 出人 体 温度 和 时 间。此 外 ，该 设计还 具 备 声 光报 警 功能 ， 当测 量温 度 高于３８℃、 小于３９℃时 ，灯亮 报 警 ； 当测 量温 度 高于３９￣Ｃ时 ，声光 同时 报警 。
双 电源 供 电 ，具有 高性 能 、低 功耗 、 闰年 自动 调整 、工 作 电压宽 达 ２．０Ｖ～５．５Ｖ的优 点 。其 中时 钟模 块 的时 钟频 率 是保证 整 个系 统正 常 有序进 行 的 关键 ，因此 设 置 合适 的时钟 频率 至 关重要 ，本文 采用 的 是３２．７６８ＫＨｚ的晶振 。 该时钟 模块 电路 图 如图２所示 。
基于红外线测温技术的温度非接触式测量方案设计与优化
基于红外线测温技术的温度非接触式测量方案设计与优化温度是一个重要的物理参数，对于工业生产、医疗诊断、环境监测等领域具有重要意义。
随着科技的不断发展，红外线测温技术在温度测量中得到了广泛应用。
本文将基于红外线测温技术，设计与优化一个温度非接触式测量方案。
1. 红外线测温原理和技术特点首先，简要介绍红外线测温的原理和技术特点。
红外线测温利用物体发射的红外辐射能量与其表面温度之间的关系进行温度测量。
红外线测温具有非接触、远距离、快速测量、无损测量等优点，适用于不同场景的温度测量需求。
2. 温度测量方案设计基于红外线测温技术，我们可以设计以下温度非接触式测量方案：2.1 硬件方案设计：选择合适的红外线测温传感器：根据所需测温范围、测量精度和响应时间等要求，选取适合的红外线测温传感器。
常见的红外线测温传感器有热电偶式和热电阻式传感器等。
设计红外线测温电路：根据传感器的信号输出特点和测温需求，设计相应的电路，包括电源电路、信号放大与滤波电路等。
确保传感器能够准确、稳定地输出温度信号。
搭建信号处理系统：使用微控制器或专用的温度测量芯片，对传感器输出的信号进行采集、处理和校准。
设计合适的接口与显示模块，将测温数据实时显示出来。
2.2 软件方案设计：软件方案设计主要包括测温算法的选择和测量误差的校正。
选择合适的测温算法：根据测温场景的特点，选择合适的测温算法。
常见的测温算法包括基于比较法、基于辐射能量计算法和基于物体表面的红外辐射率的估计法等。
测量误差校正：因为红外线测温受环境因素的影响较大，如背景辐射、湿度等，需要进行测量误差的校正。
通过对环境因素进行补偿，提高测量精度。
3. 温度非接触式测量方案的优化为了提高温度非接触式测量的准确性和可靠性，我们可以进行以下优化措施：3.1 传感器选型优化：根据测温范围、测量精度和响应时间等要求，选择更高精度的红外线测温传感器。
优质的传感器可以提供更准确的温度测量结果。
3.2 温度补偿技术：通过测量环境的温度、湿度等因素，对测量结果进行补偿，减少环境因素对测温结果的影响。
基于红外测温原理的非接触式体温计的设计与实现
• 148•人体体温的检测离不开体温计，而随着科学技术的不断发展，越来越多的领域需要用到非接触式体温计。
如何通过现有技术实现非接触式体温计的设计，是本设计研究的主要方向。
本设计着重研究人体体温，以红外线测温原理为基础，通过开发SPCE061A 单片机，设倍，将经过两次放大的的电信号传送至TLC549外置A/D 信号采集，经A/D 采集进行A/D 转换，最后接入SPCE061A 单片机，交由系统软件经算法分析电信号。
放大电路如图1所示，图中放大电路的增益为5000倍。
基于红外测温原理的非接触式体温计的设计与实现天津市环湖医院设备物资科 郑思聪图3 整体流程图在完成信号放大电路的基础上，连接单片机进行A/D 转换，结合系统软件设计，完成软件编写，实现温度信号采集，传输，显示。
系统总体电路设计框图如图2所示。
1.2 系统软件设计（1）编程语言的选择：本设计选择C 语言对SPCE061A 单片机进行软件编程。
（2）主程序设计：系统的主程序主要完成对系统的初始化，使系统各模块间能配合起来，完成系统的主要需求。
具体来说，系统主程序中包括对延时函数的初始化，对单片机I/O 口的初始化，对外置A/D 转换工作时序的设置，对液晶的初始化以及对显示函数的设置。
考虑到系统主程序较为复杂，需要考虑多方面的因素，所以设定了一定的顺序来按步骤完成系统主程序。
开始时显示开机画面，此图1 信号放大部分电路计非接触式红外体温计，对人体体温进行实时的采集，可以用于人体体温的快速测量。
本设计兼具实践性，功能性和创新性，有良好的前景以及较为广泛的应用方向。
红外线技术从19世纪发展到今天，诞生了大量的专利项目，以及相应的科研成果。
随着科学技术的不断发展，我国的红外线技术也发展的较为成熟了。
当今世界，科学技术不断推陈出新，原有的接触式的测温方式产生了局限性，非接触式的测温技术应运而生，在越来越多的领域得到应用。
基于上述背景，本设计通过开发单片机，基于红外线测温原理，设计非接触式的红外体温计。
非接触式红外测温仪的设计
非接触式红外测温仪的设计非接触式红外测温仪的设计摘要利用温度测量技术是很常见的，而且在当前问题的检测设备类仍然是一个非常重要的技术。
但在某些应用中，需要使用测量与被测物体接触式温度传感器，它需要一个非接触式温度测量来满足测量要求,本文是红外测温仪的设计的实际需要。
红外测温仪是利用黑体辐射定律为基础，是光学理论和微电子学综合发展的现象。
与基本的测温方式相比，具有反应时段短、非触碰、不干扰被测温场、使用寿命长、操做简便等一系列优点。
本文阐述了红外测温仪的基本原理和显示方式，指出红外测温系统的中心控制单元以STC89C51单片机。
具体列举了该系统的组成和制作方法，给出了硬件理论图和软件的设计流程图。
该系统基本由光学系统、光电探测器、显示输出等部份构成。
光学系统的红外辐射能量采集物体的红外能量收集在光电探测器转换成相应的电信号的视野。
STC89C51单片机担当节制驱动温度量取、接受量取的数据、并按照单片机中的温度值统计算法算出目的温度值再经过LCD把温度显示出来。
关键词: STC89C51单片机；红外测温；LCD显示屏目录摘要 _____________________________________________________________ I ABSTRACT ______________________________________ 错误!未定义书签。
第1章绪论 ______________________________________________________ 11.1课题背景_______________________________________________ 11.2 国内外研究状况 _________________________________________ 21.2.1国际现状 _______________________________________ 21.2.2 国内现状_______________________________________ 31.3 红外测温的展望 _________________________________________ 3 第2章设计方案拟定 ______________________________________________ 52.1温度测温技术的概述_____________________________________ 52.2红外测温原理及方法_____________________________________ 62.2.1 红外测温原理___________________________________ 62.2.2斯蒂芬-玻尔兹曼定律____________________________ 62.2.3 实际物体温度的计算_____________________________ 62.2.4 红外测温的方法_________________________________ 72.3 红外测温系统的方案介绍 _________________________________ 82.3.1 红外测温仪系统的技术指标及主要功能_____________ 82.3.2 红外测温仪的硬件系统方案设计___________________ 92.3.3红外测温仪的应用软件系统的方案设计 _____________ 92.4 方案设计 ______________________________________________ 102.5 方案论证 ______________________________________________ 11 第3章系统的硬件设计 ___________________________________________ 123.1 系统整机设计 __________________________________________ 123.2 单片机处理模块 ________________________________________ 123.3红外测温模块__________________________________________ 133.3.1 红外测温传感器的引脚介绍______________________ 143.3.2 红外测温模块的时序____________________________ 143.4 RS232A电平转换模块 ___________________________________ 153.5 MAX232C芯片介绍_____________________________________ 163.6 电源模块 ______________________________________________ 163.7 键盘模块 ______________________________________________ 173.8 LCD显示模块__________________________________________ 183.9 音频输出模块 _________________________________________ 20 第4章系统的软件设计 ___________________________________________ 224.1 主程序流程设计 ________________________________________ 224.2 红外测温程序模块 ______________________________________ 224.3 键盘扫描程序模块 ______________________________________ 24 第5章安装与调试 _______________________________________________ 265.1 硬件的安装与调试 ______________________________________ 265.2 单片机程序的烧录 ______________________________________ 28 结论 ____________________________________________________________ 30 参考文献 ________________________________________________________ 31 致谢 ____________________________________________________________ 34 附录 1附录2第1章绪论1.1课题背景普通温度测量技术经过相当长时间的发展已近于成熟。
基于红外线测温技术的无接触体温检测方案设计与优化
基于红外线测温技术的无接触体温检测方案设计与优化随着全球疫情的不断蔓延，体温检测变得尤为重要。
从传统的接触式体温计发展到现在的无接触体温检测技术，红外线测温技术成为了最常用的无接触式体温检测方案。
本文将围绕基于红外线测温技术的无接触体温检测方案进行设计与优化。
一、方案设计1. 仪器选型在设计无接触体温检测方案时，首先需要选用合适的红外线测温仪器。
理想的仪器应具备以下特点：高精度、快速测量、稳定性好、操作简单、价格合理。
应根据实际使用环境和需求选择合适的仪器。
2. 测量距离与视场大小在选择仪器时，要考虑测量距离和视场大小的适宜范围。
较远的测量距离能确保安全性，较大的视场大小则能提高工作效率。
根据具体使用场景，权衡这两个因素的关系，选择适合的参数。
3. 测温环境控制在使用无接触体温检测技术进行测温时，要确保测温环境的稳定性和一致性。
避免在强光、强风、高温或低温等干扰因素下进行测量，以确保测温的准确性和可靠性。
二、方案优化1. 测温距离的调整根据实际情况对测温距离进行优化调整，以获得更准确的测温结果。
一般来说，距离测温距离较近可以提高测温精度，但可能会受到测量视场范围的限制。
因此，在确定测温距离时，需要综合考虑测温精度和视场大小的平衡。
2. 测温算法的优化针对不同的测温对象和环境条件，可以采用不同的温度校正算法进行优化，以提高测温精度。
例如，对于有较大温度梯度的物体，可以采用多点测温算法，并结合热成像技术进行校正，以获得更准确的测温结果。
3. 温度补偿由于红外线测温技术对环境温度的敏感性，需要进行温度补偿来提高测温精度。
可以通过引入环境温度传感器，结合测温仪器自身的温度补偿功能，来校正测温结果。
4. 数据分析与处理无接触体温检测方案通过红外线测温仪器获取温度数据，为了更好地分析和处理这些数据，可以利用计算机视觉技术、机器学习算法等进行数据分析和处理，以提高体温检测的准确度和效率。
5. 用户体验优化针对不同人群和使用场景，考虑用户的使用习惯和需求，对体温检测方案进行用户体验的优化。
非接触式人体红外温度计的设计与测试
Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２是 Ｓ Ｔ Ｃ公 何物体 高。 。 绝 对零度而发出的特定波段的红外线米测 最 物体 的温 度， 选 用高精度 的红外传 感器米
强抗干扰、高速、低功耗 的单片机 ， 其工作 电
压在 ２ ． ４ Ｖ到 ５ ． ５ Ｖ之间 ， 具有特 殊的看门狗功 能 ， 执行速度快 ， 可 擦写次数多 ， 低功耗 高
算处理后通过显示器件输 出温度数值。如今 ，
红外检测技术的精准度不断升高 ， 已由原来的
元件 ， 测温 范围在 一 ５ ５ 。 ｃ Ｎ １ ２ ５ 。 Ｃ 之间 ， 精度 工业级精确至 能够测量人体温度 且技术上也 可以达 到 ± Ｏ ． ５ 。 Ｃ， 可以通过电池供电 ， 也可 以 相对比较成熟 ］ 。 通过型号为 Ｆ ５ ４ ６ １ Ｂ Ｈ的四位数码 管 永温 通过数据线进行供 电 ， 电压范围在 ３ ０ Ｖ ～ ５ ． ５ Ｖ 红外 线在地 球 上属于 一种 非 常丰富 的资 度值。 系统冗件的测墨精度理论值 可以达到 之间 ， 同时可以设置报警 装置 ， 近年来广泛用 源 ， 一切 温度 高于绝对零度的物体都能够 向外 ±０ ． ５ Ｃ， 可在大规模的检疫和日常生活中发 于粮库等需要测量和控制温度自 ９ 地 方。 界辐射电磁波 （ 包括红外线 ） 。物体辐射红外 挥 重要 的 作用 。 ３ ｌ ３其他 模块 线的能 量符 合普朗 克分布 定律 ：Ｍ ＝ 【 Ｃ 】 ／ 显 示 模 块 采 用 四位 数 码 管 Ｆ Ｓ ４ ６ １ Ｂ Ｈ显 【 ｅ ｘ ｐ（ Ｃ ２ Ｔ） 一 １ 】 ，其 中 Ｍ 为 黑 体 的 辐 射 ｌ 关键词ｌ 示 ， 有助于清晰显示 温度 ， 与液晶显示屏相 比 出射度 ， 为 波 长 ， Ｔ为 绝 对 温 度 ｃ 、 温度传感 器 Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０ ： 单片机 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２ 较能够有效地降低 生产成本 键盘模块 用于 设 Ｃ 为辐射 常数。 由此推导 出维恩位 移定律 ： 四位 数码管 Ｆ ５ ４ ６ １ Ｂ Ｈ 置温 度上 限以 及测量 温度 蜂呜 器在 设计 中 Ｔ ＝ ２ ８ ９ ８ ｕ ｍ・ ｋ 】 可用来计算物体辐射电 起到预警作用 ， 当测量物体 的实际温度高于我 引言 磁波的波长。人体的正常体温为 ３ ６ ￣ ３ ７ ． ５ 。 Ｃ， 们 自身初始设置 的温 度上限时 ， 蜂鸣器立即工 体温是—个重要的人体生理参数 ， 体温计 即 ３ ０ ９ ￣ ３ １ ０ ． ５ Ｋ， 其辐 射出最强红 外线的 中心 作 ， 同时趣 ０ 报警作 用。 无论是在 日常保健 中还是在 临床诊 断中都是 必 波长约 为 ９ ． ４ ｕ ｍ。 不可少的 医用计 量器 具 … 。传统的测温技 术通 ２ ． 系统 整体设计 ４ ・ 系统软件设计部分 运用单片机 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２ 进行运算处理， 最后 过测温元件与测 量对 象直接接 触进 行充分的热
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。
非接触式测温仪设计与制作
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图1 TN9红外测量传感器外型丄23 4 51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-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 弋表此帧测量为目标温度，为 66H 代表此帧测量为环境温度。
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非接触式红外遥感体温计的设计摘要针对传统水银体温计和电子体温计的种种缺陷和不便，本文设计了一种非接触测量体温计。
该体温计利用GE公司的红外热电堆温度传感器ZTP-101L实现对温度信号的非接触测量。
微弱的电压信号放大采用低失调、低漂移、高精度的集成仪用运算放大器AD620。
模数转换用自带ADC的16位单片机MSP430F149。
本文从硬件技术和软件方法上详细阐述了该仪器的实现手段。
系统具有报警选择和长时间无人操作自动待机的功能，具有智能化的特点。
关键词热电堆温度传感器体温 AD620DESIGN OF NON-CONTACT INFRARED REMOTETHERMOMETERABSTRACTThe paper designs of a non-contact measurement thermometer to solve the traditional mercury thermometer and electronic thermometer of deficiencies and inconveniences. The infrared thermopile temperature sensor ZTP-101L produced by GE achieves the untouched measuring of body temperature. The weak electric voltage signal is amplified by the extremely low offset voltage、low drift、high precision of integrated instrument operational amplifier AD620. A/D is realized by 16 bits MCU MSP430F149, which has ADC function. The paper explains the realization of the instrument from the two aspects-hardware techniques and software methods. The system has functions such as selectable alarm feature and auto-standy if there is no operation for long time, the design has intelligentized feature.KEY WORDS the thermopile temperature sensor body temperature AD620目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 前言 (1)2 系统总体方案 (1)3 硬件电路设计 (2)3.1 电源电路 (2)3.1.1 概述 (2)3.1.2 TL431简介 (3)3.2 单片机最小系统 (4)3.2.1 MSP430F149简介 (4)3.2.2 最小系统 (4)3.3 键盘系统 (5)3.4 显示系统 (6)3.4.1 系统概述 (6)3.4.2 YM12864简介 (6)3.4.3 显示系统电路 (7)3.5 报警系统 (8)3.6 电池电压监控系统 (8)3.6.1 系统概述 (8)3.6.2 LM393概述 (9)3.7 ADC系统 (10)3.8 ZTP101L简介 (11)3.9 信号调理系统 (11)3.9.1 系统概述 (11)3.9.2 AD620简介 (12)3.9.3 热电堆信号调理 (12)3.9.4 环境补偿信号调理 (13)4 软件设计 (13)4.1 环境温度补偿算法 (13)4.1.1 黑体辐射定律 (14)4.1.2 算法概述 (14)4.2 主程序流程图 (15)4.3 子程序流程图 (16)4.3.1 初始化子程序流程图 (16)4.3.2 键盘扫描子程序流程图 (16)4.3.3 显示子程序流程图 (17)4.3.4 测温子程序流程图 (18)4.3.5 温度值存储子程序流程图 (19)5 结束语 (20)致谢 (22)参考文献 (23)附录一 (24)附录二 (26)1 前言人体体温是鉴别人体健康状况的重要参数，所以体温计在医疗领域中占有十分重要的地位。
现有体温计大概分为三种类型：一种是常见的玻璃水银体温计；一种是电子体温计；另一种是较高档的红外遥感体温计。
水银体温计虽然价格便宜但是有诸多弊端：首先，水银体温计遇热或安置不当，体温计容易破裂。
其次，人体接触水银后会中毒，中毒症状是恶心、头痛、腹泻、脱发等，严重者会造成血液凝固。
因为水银有剧毒，一旦污染了水源或食物，可以对人的肾脏、肺等造成极大的伤害，水银也能加速人神经系统退变。
最后采用水银体温计测温需要相当长的时间(5min～10min)，使用不便。
美国一些城市和医院已开始禁止使用水银体温计。
电子体温计是采用热敏电阻测量温度的，采用电子体温计测温也需要较长的时间，同样使用不便。
红外体温计是根据黑体辐射原理通过测量人体辐射的红外线而测量温度的。
它用的红外传感器只是吸收人体辐射的红外线而不向人体发射任何射线，它采用的是被动式且非接触的测量方式，因此，红外体温计的性能最好，它不仅测量速度快(测量时间小于1s)而且精度最高(±0.1℃)。
红外温度计在工业中已有广泛的应用，其测量范围可从常温到达上千摄氏度。
但是红外温度传感器的输出与被测物体的温度是非线性关系，所以会存在较大的误差，精度一般在±1%～±2%。
因而其绝对误差值较大。
人体的温度只在较小的范围内变化(35℃～42℃)，因此，只要进行较细的刻度，红外体温计就可获得较高的测量精度。
为了排除环境温度变化对测量结果的影响，还要采取温度补偿电路对环境温度进行补偿。
本文设计的红外体温计其测量范围是35℃～42℃，且精度为±0.3℃。
在该设计中，以低功耗单片机为主体，配有高精度放大器和12位ADC，测量值用LCD进行温度显示，具有成本较低、使用方便、测量时间短、精度较高、可重复性好等特点。
2 系统总体方案本系统采用热电堆红外温度传感器采集目标物体和环境温度之间的温差，放大一定倍数后以电压形式输出。
由于内部集成有热敏电阻用来补偿环境温度，经过本文设计的调理电路能够将环境温度转换成电压输出。
然后，这两路电压进入单片机内部自带的ADC转换成数字量，软件处理完成后将测量结果显示在LCD 上。
同时，系统还有用来输入命令的键盘系统和测量温度超过设定温度的报警系统以及检测电池电量的电压监控系统，具体框图如图1所示。
图1 系统总体框图3 硬件电路设计3.1 电源电路3.1.1 概述电源是一切电子设备的心脏，它设计的好坏会直接影响到该设备的稳定性和可靠性。
结合本题实际，在仔细分析了各个模块的供电需求后，本文设计了一个完全可以满足本题要求的电源系统。
为了提高精度，本系统的电源分为两部分，一是最小系统和显示系统的供电（图2），二是信号调理和监控部分的供电(图3)。
由于单片机为3.3V供电且其内部的ADC的参考电压也选择的是电源电压，故其必须比较稳定，为此采用将9V电池电压先经过7805变为5V电压，然后经过AMS1117-3.3变为稳定的3.3V电压。
信号调理电路和监控电路由于对供电和基准源的精度要求都很高，为此选择了TL431，它将9V的电池电压经过内部的负反馈和外部的电阻关系变为非常稳定的5V电压供相关设备使用。
图2 控制和显示部分供电电路图3 信号调理和监控部分供电电路3.1.2 TL431简介德州仪器公司（TI）生产的TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。
它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V 范围内的任何值。
TL431的具体功能可以用图4的功能模块示意。
由图可以看到，内部的2.5V的基准源，接在运放的反向输入端。
由运放的特性可知，只有当REF 端（同向端）的电压非常接近2.5V时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着REF端电压的微小变化，通过三极管的电流将从1到100mA变化。
图4 TL431内部框图3.2 单片机最小系统3.2.1 MSP430F149简介MSP430F149是一种特低功耗的混合信号微控制器，它可以被设计成用电池工作且可以工作很长时间。
它具有16位的RISC结构，CPU中的16位寄存器和常数发生器，使它具有最高的代码效率，数字控制的振荡器可以使器件从低功耗模式迅速唤醒，在小于6us的时间内达到激活方式。
主要特点如下所示：1.低电源电压范围：1.8～3.6V2.特低功耗。
等待方式：1.3uA；RAM保持关闭模式：0.15uA3.低工作电流。
7uA（32KHZ，2.2V）；250uA（1MHZ，2.2V）4.5种节电方式5.由等待方式唤醒时间：6us6.16位RISC结构，125ns指令执行周期7.12位A/D转换器，具有内部基准、采样保持和自动扫描等功能8.定时器B：带有7个俘获/阴影比较寄存器的16位定时器9.定时器A：带有3个俘获/阴影比较寄存器的16位定时器10.片上比较器11.2KB RAM和60KB ROM空间3.2.2 最小系统最小系统主要包括维持单片机运转所需要的复位电路、晶体振荡电路和电源构成。
具体电路如图5所示。
图5 MSP430F149最小系统3.3 键盘系统图6 键盘系统电路考虑到用户不仅需要手动启动测温过程而且还要在每次测温前设定一些参数以及查询历史值，所以本设计采用四个独立式按键来构成键盘系统，通过该系统，用户就可以很方便的使用该测温仪了。
具体电路如图6所示。
按键功能分配如表1所示。
表1 按键功能分配表3.4 显示系统3.4.1 系统概述考虑到系统不仅需要显示各个参量的设置信息而且还要显示当前各个参量的状态以及当前的测温值。
虽然说这些参量用数码管完全可以显示出来，但是考虑到一是占用大量IO口，硬件复杂；二是这么多数码管的刷新显示也会占用CPU 大量资源，对于程序的编程十分不利。
另外为了设计一个界面友好、易于使用、信息显示量大的显示系统，本文放弃数码管，选择LCD12864。
3.4.2 YM12864简介本文采用的YM12864是深圳市耀宇科技有限公司生产的一种基于ST7920内核的可显示汉字和图形的点阵液晶模块。
内置8192个中文汉字、128个字符以及点阵显示RAM。
主要技术参数如下所示：电源：VDD 3.3V～5V(内置升压电路，无需负压)显示内容：128列X64行显示颜色：黄绿显示角度：6：00钟直视LCD类型：STN与MCU接口：8位并行/3位串行可配置背光、光标显示、画面移位、自定义字符和睡眠模式等。