一种非接触式红外体温计的设计

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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 。
该红 外体 温计 的主要技 术 指标 如 下： １）温度 精度 为 ±０．５℃ ： ２）测 量 的温 度 分辨率 为Ｏ．１℃ ： ３）工作 电源 ： 直流５Ｖ左 右： ４） 【作环 境 温度 ＜６０℃ 且工 作环 境湿 度 ９０％时能 正常 工作 。 根 据 以 上指标 ，得 出本设 计 的结构 框 图如 图 ｌ所 示 。
（２）时钟 模块 ｊ ＤＳｌ３０２通 过ＲＥＳ复位 、１／Ｏ数 据线 与ＳＣＬＫ串 行时 钟 三个 １／Ｏ口 与单 片机 通 信 ，可提 供 秒 、分 、 小时 、 日期 、月 、年等 信 息 ，采 用
图３声光 报警 电路 图 （４）显示 模块 Ｊ 该模块采 用标准 ｌ６脚接 口的ＬＣＤＩ６０２液晶显 示屏来 显示 时间和温 度 ，可显示 两行 ，每行 １６个字符 ，芯片工作 电压 为４．５—５．５Ｖ，具有 外 围电路 配置 简单 、价格低 的优点 。ＳＴＣ８９Ｃ５２的Ｐ０１２］接ＬＣＤ１６０２的数 据线 ，其 中７一ｌ４引脚 为数据 引脚 ，其电路连接 图参 考图６。 （５） 电源 模块 ＬＭ７８ＸＸ系列的三端线性稳压器是一种效率高、损 耗小、发热低 、 无需外加散热片的芯片，故该模块选用ＬＭ７８０５和ＬＭ７８０３两个稳压器外加 几个滤 波电容，在输入电压为＋９Ｖ的情况 下，得到一 个稳 定的５Ｖ、３．３Ｖ 的工作电压 ，再利 用发光二极管告知用户是否接 通电源 。整个模块体 积 小、成本低、性能好、工作可靠。本系统的电源电路图如图４所示。
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ Ｗ ＯＲＬＤ · 互 窃
广州城 建职业 学院 严 琳
【摘要 】本文介绍 了一款基￣－ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机和ＭＬＸ９Ｏ６１４￣ｔｒ－Ｊ＇［＂传感器的非接触式红外体温计。将体温计置 于额头，红外数 字传感 器即能 采 集到 温度 信 号 并进行 内部放 大 、数据 处理 ，该信 号送 入单 片机 后 ，可通 过ＬｃＤ１６ｆ】２显 示 时 间和温度 ， 当超 温 时立即 发 出报 警提 示 。 实验 表 明 ，该 设 计具 有测 量精 度 高 、响应 快 、安全 性好 的特 点 ，符合 人 体测 温要 求 。
图２时钟模 块 电路 图 （３）声 光报警 模块 Ｉ３ 声光 报 警 电路 由两 个ＰＮＰ管 （８０５０） 、蜂呜 器 、发 光二 极管 构 成 。当红 外传 感 器检 测 到体 温 大于３８℃且 小于３９℃时 ，单 片机 Ｐ１．０ 脚输 出低 电平 ，０ｌ导 通 ，驱 动 发 光 二极 管 发 光 。 当检 测 到体 温 大 于３９￣Ｃ时 ，Ｐ１．１脚输 出低 电平 ，Ｑ２导 通 ，驱动 发 光二极 管和 蜂鸣 器 工作 发光 并发 声报 警 。其工 作原 理图 如 图３所示 。
【关键词 】ＳＴＣ８９Ｃ５２；红外传感器；体温计；声光报警
０引言
体 温 计 是 日常 生 活 中必 不 可 少 的 医 用 品 。 目前常 见 的体 温 计 有 水 银体 温 计 、数字 体 温计 和红 外 体温 计三 种 。其 中水 银体 温计 存 在 测量 体 温 时间 较长 、不 易读数 、潜 在 危险 性 （玻 璃 易碎 ，水银 挥 发有 毒 ）的 缺点 ： 数字 体温 计 易受环 境 温度 的影 响 ，环 境温 差大 时 会 降低 测 量 精度 红外 体温 计利 用 黑辐 射 原理来 测 量人 体体 温 ，它 采 用 的红 外 传感 器 只吸 收人 体辐 射 的红 外线 而 不 向外界 发射 任 何射 线 ，通 过 非接 触 的方 法 感应 人体 的体 温 ， 不会对 人 体产 生伤 害 ，且 具有 测量 时 间快 、读 数 方便 和使 用 安全 等优 点 ，特 别适 用于 测量 婴 幼 儿体 温 、老年 人 及需 频繁 测量 体 温 的人群 。因而 ，设 计一 款非 接 触 式 红外 体温 计 具有 重要 的作 用和 意义 。