【正文】 以上測量結(jié)果，計算出對應(yīng)的環(huán)境溫度 TA和物體溫度 TO可通過兩種方式讀?。和ㄟ^兩線接口讀取 RAM單元或者通過 PWM數(shù)字模式輸出。 MLX90615是由內(nèi)部狀態(tài)機(jī)控制物體溫度和環(huán)境溫度的測量和計算，進(jìn)行溫度后處理，并將結(jié)果通過 PWM或是 SMBus模式輸出 （取決哪個是激活狀態(tài)）。C，而 45F3h代表 +85176。C。在測量完兩個傳感器輸出后，對應(yīng) 的 境溫度和物體溫 被計算出。薄膜加熱（或是冷卻） 從而吸收并輻射 IR。C 的條件下，目標(biāo)溫度的測量精度可達(dá) 176。 引腳應(yīng)用弱上拉電阻（典型值 300kΩ） VDD 外部電源電壓 （約為 3V） 。C ） SG（ TO46） 標(biāo)準(zhǔn)： BAA 醫(yī)用： DAA 圖 MLX90615 頂視圖 表 MLX90615 引腳說明 引腳名稱 功能 VSS 地 ， 金屬罐也連接到該引腳上。C to +50176。 MLX90615 的 特點如下： ● 小尺寸，易集成，低成本 ● 出廠校準(zhǔn)設(shè)置寬溫度范圍： 40 to +85 176。發(fā)射率可以簡單地定制為 到 1之間，并且不需要用黑體來做重新校準(zhǔn)。 MLX90615出廠校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍為：環(huán)境溫度為 40到 85176。數(shù)字傳感器接口可以為 PWM或是加強的 SMBus兼容協(xié)議 ， 系統(tǒng)可以在兩線上連接多達(dá) 100多個器件。 圖 電源模塊電路 圖 紅外測溫模塊 MLX90615 簡介 MLX90615是一款由 Melexis公司 設(shè)計生產(chǎn) 的低成本 紅外 溫度 測量數(shù)字傳感器 。PT1301 的 DC/DC 升壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)計比較簡單，只要參考相關(guān)的說明書里的 典型應(yīng)用電路圖 即可。但這種辦法也是有缺點的： DC/DC 升壓轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓的波紋比 LDO 電路的要大，而且電路相對更復(fù)雜。所以，本系統(tǒng)決定使用常見的 5 號干電池作為系統(tǒng)電源。 PCB 布圖指導(dǎo) 為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，在 PCB 布圖時可遵循下述指導(dǎo)： （ 1）、 GND 平面不要有縫隙 ； （ 2）、 5 腳 （ VDD） 與 3 腳 （ GND） 之間的 1μF MLCC 噪聲旁路電容，連接要短而寬 ； （ 3）、 如 果 Vin 輸入不是理想電壓源， 就 在就近電感 L1 處加一個 Vin 到 GND 的旁路電容 ； （ 4）、 FB 結(jié)點的覆銅面積要盡可能小，并且要遠(yuǎn)離干擾源 ； （ 5）、 減小 LX 和 EXT 結(jié)點的寄生電容可降低開關(guān)損耗。 （ 1）、 更高的電阻取值可降低系統(tǒng)的靜態(tài)電流（ I＝ ）。 同時 500KHz 的開關(guān)頻率可縮小外部元件的尺寸。 PT1301 內(nèi)部包含誤差放大器、斜坡產(chǎn)生器、比較器、功率開關(guān)和驅(qū)動器。 在該方案里，整個系統(tǒng)從硬件上可以分成六個子模塊：分別是 IR 溫度測量模塊、MCU 主控模塊、電源模塊、 LCD 顯示模塊、按鍵輸入模塊和聲音提示模塊。同目前市場上的其它紅外線解決方案相比，高度的集成化使得 MLX90615 更具價格優(yōu)勢。通過 SMBus 或連續(xù)的 PWM 信號，傳感器將結(jié)果輸送到使用者應(yīng)用中。 其中本系統(tǒng)的紅外測溫傳感器采用 邁利芯（ Melexis） 公司設(shè)計生產(chǎn)的低成本紅外溫度測量數(shù)字傳感器 — MLX90615。這也意味著這個方案的總體成本（硬件成本、開發(fā)時間成本等）其實要比方案一要低。由于不需額外的集成運放電路，所以也不需要用到雙電源供電，因而使得電源模塊設(shè)計簡化，電池的利用效能更高。例如集成運放電路要用到雙電源供電，這就使得電源模塊的設(shè)計變得復(fù)雜 、功耗變大和效率變得更低，這對于使用電池供電的便攜式系統(tǒng)是不利的。這兩個紅外溫度傳感器的輸出量通過放大電路和 AD 轉(zhuǎn)換電路的處理后傳輸?shù)?MCU 模塊進(jìn)行相關(guān)的處理（軟件濾波、黑體校定等），然后通過 LCD 模塊顯示相應(yīng)的人體溫度。以下章節(jié)內(nèi)容便是這兩種方案的對比和選擇。其中為了提高系統(tǒng)的便攜性，電源模塊采取電池供電的方式。 但是 紅外耳溫計 的使用方式使得它具有較高的 準(zhǔn)確性。但由于人體的體表溫度很容易受到各種因素（溫度、濕度、人體體表的潔凈度等）的影響，比如在寒冷的冬天人體 的體表溫度比核心溫度要低得多，而在炎熱的夏天則情況相反。但 缺點 是由于對使用者提出較高的要求，且使用一次性的探頭蓋， 增加了后期的使用成本 。 第三章 總體方案設(shè)計 和 選擇 設(shè)計任務(wù)分析 因為本課題是關(guān)于便攜式紅外人體測溫儀的設(shè)計，所以要采用紅外線測溫的原理來測量人體的溫度，并且要考慮系統(tǒng)的便攜性。 （ 5）、測溫范圍廣：測溫范圍可從負(fù)幾十?dāng)z氏度到正幾千攝氏度。 （ 2）、響應(yīng)速度快：紅外測溫不像常規(guī)溫度計那樣，需要與被測量物體接觸以達(dá)到熱平衡狀態(tài)才能得到正確的溫度數(shù)據(jù)。通常 選用波長為 6 ~ 14 181。式中： λ（ 181。 紅外感應(yīng)源通常采用熱 電堆 元件，這種元件在接收到人體紅外輻射時，由于自身溫度變化，導(dǎo)致產(chǎn)生電荷 或電勢差 ，再利用一定的電路將該電信號進(jìn)行 處理放大并處理就可以得出要測量的溫度值。當(dāng)用紅外輻射測溫儀測量 目標(biāo)的溫度時首先要測量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量，然后由測溫儀計算出被測目標(biāo)的溫度。 其中 紅外測溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。C ）范圍，能量主要集中在中紅外和遠(yuǎn)紅外波長。 K4)； ε 為物體的輻射率； TO 為物體的溫度，單位 K； TA 為物體周圍的環(huán)境溫度，單位 K；只要測量出所發(fā)射的 E 的值，就可計算出對應(yīng) 的溫度。 數(shù)學(xué)表示為： ε = M / Mo （ 24） 式中： M 為實際物體的輻射出度， Mo 為相同條件下黑體的輻射出度。 該系數(shù)表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值 在大于 0 和小于 1 的數(shù)值 區(qū)間中 。因此，實際做紅外檢測時，應(yīng)盡可能選擇在被測表面法線方向最大值的 cosθ 倍。而且，只要當(dāng)溫度有較小變化時， 都會使物體發(fā)射的輻射功率發(fā)生很大的變化。其數(shù)學(xué)表示如下： W =σεT4 （ 22） 其中： σ= 108w/m2但是，自然界中存在的實際物體，幾乎都不是黑體，為了弄清 和獲得紅外輻射分布規(guī)律，在理論研究中必須選擇合適的模型，這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型，從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長表示的黑體光譜輻射度，這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點，故稱 “ 黑體輻射定律 ” 。m 紅外波段范圍內(nèi)，根據(jù) Wien 定律λmm波段內(nèi)，峰值波長約為 。 圖 電磁波波譜圖 Jm）和遠(yuǎn) 紅外 區(qū) （ 10181。根據(jù)普朗克輻射定律，凡是絕對溫度大于零度的物體都會向外輻射電磁波，物體的輻射強度與溫度及表面輻射能力有關(guān)，輻射的電磁波譜分布與物體溫度密切相關(guān)。C ）的物體，由于分子的熱運動，都在不停地向周圍空間輻射包括紅外波段在內(nèi)的電磁波，其輻射能量密度與物體本身的溫度關(guān)系符合輻射定律。 其中紅外線人體測溫儀是紅外測溫技術(shù)的一個重要應(yīng)用，它是利用人體發(fā)出的紅外線來測量出人體的溫度。當(dāng)前，各傳感器用戶紛紛升級其控制系統(tǒng)，智能紅外傳感器的需求量將會繼續(xù)增長，預(yù)計短期內(nèi)市場還不會達(dá)到飽和 。在產(chǎn)品加工行業(yè)，特別是需要對溫度進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)測的場合，都是溫度傳感器大顯身手的地方。特別是美國，大力研究紅外技術(shù)在軍事方面的應(yīng)用。從那時開始，紅外輻射和紅外元件、部件的科學(xué)研究逐步發(fā)展，但發(fā)展比較緩慢，直到 1940年前后才真正出現(xiàn)現(xiàn)代的紅外技術(shù)。經(jīng)過反復(fù)試驗，這個所謂熱量最多的高溫區(qū)，總是位于光帶最邊緣處紅光的外面。他在研究各種色光的熱量時，有意地把暗室的唯一的窗戶用暗板堵住，并在板上開了一個矩形孔，孔內(nèi)裝一個分光棱鏡。 這無論 是 在大規(guī)模的疫檢 中 ，還是 在日常保健 中都發(fā)揮了重要的作用。 它們主要是經(jīng)口腔、腋窩和直腸等部位來測量人體的平均溫度。 傳統(tǒng)的體溫計主要是水銀式體溫計， 水銀儲存在末端的水銀球內(nèi)。s temperature, although it is cheap but there are many drawbacks. As science and technology development and the needs of modern medical technology, temperature measurement technology is continually improving and improving, and then people e up with an infrared body thermometer. It is issued by the body to measure a specific band of infrared temperature of the human body. As a result of newhighprecision infrared sensor and microprocessor technology, so it can quickly, accurately and easily measure the temperature, to solve the traditional easily brokenmercury thermometer, the mercury thermometer is not easy reading and pollution of the environment. I according to the principle of infrared radiation thermometer designed and producedan infrared temperature measurement system, including infrared temperature sensor designed and manufactured by Melexis pany using noncontact infrared temperature sensor measurement MLX90615 (DAA model). It is a digital sensor chip has integrated temperature measurement sensor and associated processing circuit, through SMBus protocol the measured temperature data directly to the AVR microcontroller (ATmega32A) for processing, and then through the LCD module displays the corresponding temperature values. This system can achieve the highest measurement accuracy 177。 176。由于 采用 了 高精度 紅外 傳感器和 新型 微 處理器 技術(shù)， 因此它 能夠快速、準(zhǔn)確、方便地測出體溫 ，解決了 傳統(tǒng)水銀式溫度計的容易破碎、水銀染環(huán)境與不易讀數(shù) 等 問題 。所以體溫計無論是在日常保健和還是臨床診斷中 ，都是必不可少的醫(yī)用計量器具。它是人體生命活動的基本特征，也是觀測人體機(jī)能是否正常的重要指標(biāo)之一。它是利用人體發(fā)出特定波段的紅外線來測量出人體的溫度。 此系統(tǒng)最高的 測量精度可達(dá)到177。 關(guān)鍵詞 ： 紅外溫度測量 ， MLX90615， SMBus， AVR 單片機(jī) Abstract In clinical medicine, the body temperature is an important physiological parameters. It is the basic characteristic of human life activities, but also observed a normal human body is an important indicator. So, whether the thermometer is still in daily health care and clinical diagnosis, medical measuring instruments are indispensable. According to the traditional mercury thermometers to measure properties of the liquid thermal expansion and contraction of the body39。所以體溫計無論是在日常保健和還是臨床診斷上，都是必不可少的醫(yī)用計量器具。量完體溫后，得用力甩動體溫計，使水銀回到水銀球內(nèi)。 它是利用人體發(fā)出 特定波段 的紅外線來測量出人體的溫度 ，由于 采用 了 高精度 的 紅外 溫度 傳感器， 所以 能夠快速、準(zhǔn)確、方便地測出 體溫數(shù)值 ， 從而解決了 傳統(tǒng)水銀式溫度計的容易破碎、水銀染環(huán)境與不易讀數(shù) 等 問題 。 赫胥爾從熱的觀