【正文】 } PlaySnd_Auto(16)。 //播放 測(cè)得環(huán)境溫度值 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 iFlag = 1。 //iFlag置 1 while(iFlag) //判斷是否測(cè)量出正確數(shù)據(jù) { iFlag = TN_IR_GetData(0x0066)。 } PlaySnd_Auto(16)。 //初始化鍵盤 while(1) { Key = KeyScan()。 float iTemp。 extern unsigned int TN_IR_GetData(unsigned int Item)。 總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 對(duì)我來(lái)說(shuō)是一次比較全面的、富有創(chuàng)造性和探索性的鍛煉，完成了我選題時(shí)的心愿。所以 ， 在今后的工作中，還要 不斷的學(xué)習(xí)充電，掌握更多的技能。 這里設(shè)計(jì)的 非接觸式紅外 人體 測(cè)溫系統(tǒng) ， 以 SPCE061A單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，負(fù)責(zé)控制啟動(dòng)溫度測(cè)量，接收測(cè)量數(shù)據(jù) ，計(jì)算溫度值，并根據(jù)取得鍵值控制溫度語(yǔ)音播放顯示過(guò)程，同時(shí)通過(guò)音頻輸出通道播報(bào)溫度值；紅外測(cè)溫模塊負(fù)責(zé)溫度的測(cè)量、采集，并將采集數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)端口傳送 SPCE061A單片機(jī)；由 LED鍵盤模組中的鍵盤控制溫度顯示和播放，數(shù)碼管顯示溫度值。 圖 55 FIQ 中斷服務(wù)程序流程圖 寄存器入棧 判斷是否是FIQ_TMA中斷 ? 判斷是否是FIQ_TMB中斷 ? 清 FIQ_TMB中斷 標(biāo)志 調(diào)用 F_FIQ_Service_SACM_S4 80 函數(shù) 清 FIQ_fosc/1024中斷標(biāo)志 寄存器出棧 清 FIQ_TMA 中斷 標(biāo)志 中斷返回 N N Y Y 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 56 IRQ4 中斷服務(wù)程序流程圖 寄存器入棧 判斷是否是IRQ4_4KHz 中斷 ? 判斷是否是IRQ4_2KHz中斷 ? 清 IRQ4_2KHz 中斷 標(biāo)志 調(diào)用數(shù)碼管顯示函數(shù) 清 IRQ4_1KHz 中斷標(biāo)志 寄存器出棧 清 IRQ4_4KHz 中斷 標(biāo)志 中斷返回 Y Y N N 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 6 總結(jié) 歷經(jīng)幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，回想這段時(shí)間收獲頗多。程序流程圖如圖 53，定義一個(gè)返回變量，根據(jù)這個(gè)返回變量在主程序可以判斷是否測(cè)量到正確數(shù)據(jù)；調(diào)用啟動(dòng)測(cè)量程序啟動(dòng)測(cè)溫；調(diào)用讀測(cè)量數(shù)據(jù)程序讀取測(cè)量數(shù)據(jù)；判斷第一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)是否為 0x4c 或者 0x66，也就是判斷是否測(cè)到目標(biāo)溫度或者環(huán)境溫度，是則依次取第二個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)和第三個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，如果第五個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)為 0x0d，則證明讀到正確數(shù)據(jù)，根據(jù)溫度計(jì)算公式計(jì)算溫度值，并且給返回變量賦 0，表明已經(jīng)讀到正確的溫度值；否則直接返回。 文件里包含了 mian（）一個(gè)函數(shù)，函數(shù)調(diào)用鍵盤掃描程序掃描鍵盤，根據(jù)返回的鍵值，調(diào)用 TN_IR_GetData 得到測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算成溫度值后進(jìn)行播放并顯示。 文件里包含 PlaySnd_Auto 自動(dòng)播放語(yǔ)音函數(shù)和 F_TempplayAndShow 溫度值顯示播報(bào)函數(shù)，在主函數(shù)里直接調(diào)用 F_TempplayAndShow 就 可以播放并且顯示已經(jīng)計(jì)算好的溫度值。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 51 紅外測(cè)溫軟件結(jié)構(gòu)圖 下面介紹上圖中各個(gè)文件里定義的函數(shù)及其功能。 （ 3） DC3V供電 。 5V直流電壓直接通過(guò) SPY0029 （相當(dāng)于一般 ） 穩(wěn)壓到 ，為整個(gè) 電路 提供了 。所以，在 電路 上具有兩種工作電壓： 5V 和 。為了獲得標(biāo)準(zhǔn)的 電壓，在板子上加入 SPY0029 三端穩(wěn)壓器 。圖中的 SPY0030 也是凌陽(yáng)公司的產(chǎn)品。段信號(hào)高有效，位信 號(hào)低有效。輸入信號(hào)高有效。 IOB 口高八位連接 8 個(gè)按鍵的 COL8~COL1， IOA 口低八位控制數(shù)碼管的段信號(hào)， IOB 的低八位分別控制數(shù)碼管的位信號(hào)、發(fā)光二極管的公共端和第 4 位數(shù)碼管后時(shí)鐘冒號(hào) D_DP 的位信號(hào)，其中 IOB 的低八位接 ULN2021A的 IN1IN7， IOB6 控制發(fā)光二極管的公共端（本方案中沒(méi)有用到發(fā)光二極管模塊）， IOB7 控制第 4 位數(shù)碼管后時(shí)鐘冒號(hào) D_DP 的位信號(hào)，該信號(hào)低電平有效，配合時(shí)鐘冒號(hào) D_DP 的 段信號(hào)就可以點(diǎn)亮或者熄滅時(shí)鐘冒號(hào)。 圖 45 紅外測(cè)溫模塊的時(shí)序圖 紅外測(cè)溫模塊溫度值的計(jì)算 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 無(wú)論測(cè)量環(huán)境溫度還是目標(biāo)溫度，只要檢測(cè)到 Item 為 0x4cH 或者 0x66H 同時(shí)檢測(cè)到 CR 為 0x0dH，它們的溫度的計(jì)算方法都相同。紅外測(cè)溫模塊根據(jù)大氣狀況最遠(yuǎn)測(cè)溫距離約 30m，測(cè)量回應(yīng)時(shí)間大約為 ，而且，它具備 SPI 接口，可以很方便地與 MCU 傳輸數(shù)據(jù)。用戶慎重使用。 （ 8） 系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下 (時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài) )，耗電僅為 ； （ 9） 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 (可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值 )； （ 10） 2 個(gè) 10 位 DAC(數(shù) 模轉(zhuǎn)換 )輸出通道； 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 （ 11） 32 位通用可編程輸入 /輸出端口； （ 12） 14 個(gè)中斷源可來(lái)自定時(shí)器 A / B，時(shí)基， 2 個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒； （ 13） 具備觸鍵喚醒的功能； （ 14） 使用凌陽(yáng)音頻編碼 SACM_S240 方式 ( 位 /秒 )，能容納 210 秒的語(yǔ)音數(shù)據(jù)； （ 15） 鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)； （ 16） 32768Hz 實(shí)時(shí)時(shí) 鐘； （ 17） 7 通道 10 位電壓模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)和單通道聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器； （ 18） 聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制 (AGC)功能； （ 19） 具備串行設(shè)備接口； （ 20） 具有低電壓復(fù)位 (LVR)功能和低電壓監(jiān)測(cè) (LVD)功能； （ 21） 內(nèi)置在線仿真電路 ICE（ In Circuit Emulator）接口； （ 22） 具有保密能力； （ 23） 具有 WatchDog 功能。本測(cè)溫系統(tǒng)選擇的 SPCE061A單片機(jī)，下面是 SPCE061A單片機(jī)相關(guān)資料信息： SPCE061A 是凌陽(yáng)科技研發(fā)生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)，具有易學(xué)易用且效率較高的一套指令系 統(tǒng)和集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 電源模塊： SPCE061A單片機(jī) 的內(nèi)核供電為 ，而 I/O端口可接 5V，所以在電源模塊中有一個(gè)端口供電平選擇。 顯示模塊： 顯示部分選用共陰數(shù)碼管，由三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)。 TPS334紅外溫度傳感器鏡頭帶有濾波器，敏感系數(shù)高。 C以內(nèi)。電源模塊能提供 5V的電壓。其中初始化包括時(shí)間中斷的初始化、外部中斷源的初始化、串口通信中斷的初始化， LED顯示的初始化。 C以內(nèi)。 方案二：基于凌陽(yáng) SPCE061A單片機(jī)為核心部件的紅外測(cè)溫系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。 方案中針對(duì)紅外測(cè)溫系統(tǒng)測(cè)溫精度受到環(huán)境影響大，擬合曲線和查找表法測(cè)量精度低和數(shù)據(jù)量大，難以在嵌入式系統(tǒng)中 實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)，提出了一種雙多分段溫度標(biāo)定法，利用溫度和灰度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)溫度和灰度首先進(jìn)行分段標(biāo)定，再分別進(jìn)行多分段標(biāo)定，并在 FPGA上實(shí)現(xiàn)了該方法。 （ 2） 采用紅外測(cè)溫傳感器 測(cè)溫，設(shè)計(jì)溫度檢測(cè)電路，裝置 可以測(cè)量目標(biāo)溫度和環(huán)境溫度 ，實(shí)現(xiàn) 遠(yuǎn)距離和非接觸測(cè)溫 ，根據(jù)大氣狀況，理論距離可 達(dá) 30米 。選用這種方法是因?yàn)?中低溫物體的波長(zhǎng)較大，輻射信號(hào)很弱，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。 紅外測(cè)溫的方法 通過(guò)測(cè)量輻射物體的全波長(zhǎng)的熱輻射來(lái)確定物體的輻射溫度的稱為全輻射測(cè)溫法；通過(guò)測(cè)量物體在一定波長(zhǎng)下的單色輻射亮度來(lái)確定它的亮度溫度的稱為亮度測(cè)溫法；通過(guò)被測(cè)物體在兩個(gè)波長(zhǎng)下的單色輻射亮度之比隨溫 度變化來(lái)定溫的稱為比色測(cè)溫法。 在這種溫度測(cè)量技術(shù)中紅外溫度傳感器的選擇是非常重要的，而且不僅在點(diǎn)溫度測(cè)量中要使用紅外溫度傳感器，大面積溫度測(cè)量也可使用紅外溫度傳感器 。比如：美國(guó)早在 2021年就頒布了有關(guān)紅外測(cè)溫儀的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)雷泰公司生產(chǎn)的 ST系列紅外測(cè)溫儀已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。電子體溫計(jì)分為實(shí)測(cè)式電子溫度計(jì)和預(yù)測(cè)式電子體溫計(jì)兩種，可通過(guò)數(shù)字觀看，比較方便。 1980 年前后，發(fā)明了會(huì)說(shuō)話的體溫計(jì)。 體溫計(jì)是在溫度計(jì)的基礎(chǔ)上研制成功的。 水銀儲(chǔ)存在末端的水銀球內(nèi)。用后的體溫計(jì)應(yīng)“回表”，即拿著體溫計(jì)的上部用力往下猛甩，可使已升入管內(nèi)的水銀，重新回到液泡里。它的 液泡容積比上面細(xì)管的容積大的多。目前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展日益需要的是在特殊條件 (如高溫、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)電磁場(chǎng)條件下或較遠(yuǎn)距離 )下的溫度測(cè)量技術(shù)。 采用紅外測(cè)溫傳感器測(cè)溫，設(shè)計(jì)溫度檢測(cè)電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離和非接觸測(cè)溫，根據(jù)天氣情況，理論距離可達(dá) 30米。紅外測(cè)溫儀人流量大，人群密集的地方能在流動(dòng)人群中大面積、快速、準(zhǔn)確地甄別發(fā)熱患者，能廣泛地應(yīng)用于國(guó)境口岸和公共場(chǎng)所的體溫篩查。 The keyboard module by LED keyboard control temperature display and playback, digital temperature pipe display. This scheme can achieve contactless temperature measurement, and the induction time in 3 seconds , Resolution to 176。 C,精度 在 176。長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 本文主要介紹了利用凌陽(yáng)科技公司 SPCE061A 單片機(jī)作為主控板進(jìn)行非接觸式紅外人體測(cè)溫設(shè)計(jì)的方案。 C 以內(nèi) 。 C, Precision in 176。 設(shè)計(jì)的意義 紅外測(cè)溫儀具有許多傳統(tǒng)檢驗(yàn)檢疫手段不 可比擬的優(yōu)點(diǎn)，由于大多數(shù)傳染病的發(fā)生和發(fā)展常常伴隨著體溫升高，因此，快速篩選和排查出發(fā)熱患者，對(duì)于發(fā)現(xiàn)和控制傳染源，防止疫情傳人傳出、避免疫情擴(kuò)散都具有非常重要的意義。 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)量程： 30200℃ ,工作溫度： 1050℃，精度：177。因此，當(dāng)前研究的重點(diǎn)也在于此。泡里的水銀由于受到體溫的影響，產(chǎn)生微小的變化，水銀體積的膨脹，使管內(nèi)水銀柱的長(zhǎng)度發(fā)生明顯的變化。其它溫度計(jì)絕對(duì)不能甩動(dòng)，這是體溫計(jì)與其他液體溫度計(jì)的一個(gè)主要區(qū)別。當(dāng)水銀被加熱時(shí)，它會(huì)發(fā)生膨脹，沿著非常狹窄的玻璃管上升。 1714 年，德國(guó)物理學(xué)家華倫海特研制了在水的冰點(diǎn)和人的體溫范圍內(nèi)設(shè)定刻度的水銀體溫計(jì)。膜狀液晶體溫計(jì)在 體溫正常時(shí)呈現(xiàn)綠色，低燒呈現(xiàn)黃色，高燒呈現(xiàn)紅色。 在 2021年全國(guó)防“非典”斗爭(zhēng)中，中科院上海技術(shù)物理研究所在 863計(jì)劃高技術(shù)成果的基礎(chǔ)上對(duì)紅外技術(shù)應(yīng)用于非接觸式測(cè)溫進(jìn)行了深入研究，在短時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)成功了“非接觸式紅外測(cè)溫儀”，打開(kāi)了國(guó)內(nèi)“非接觸式測(cè)量”的新篇章，但由于這種裝置受一定因素影響，測(cè)量結(jié)果還有待進(jìn)一步進(jìn)行校正。由于紅外測(cè)溫儀測(cè)量溫度范圍寬，除了用于人體溫度檢測(cè)外，還可用于電器的紅外測(cè)溫、供暖的紅外測(cè)溫、運(yùn)輸 /汽車維修時(shí)的紅外測(cè)溫等各個(gè)領(lǐng)域。 紅外測(cè)溫的原理 紅外測(cè)溫儀的測(cè)溫原理是黑體輻射定律， 在給定的溫度和波長(zhǎng)下 ,物體發(fā)射的輻射能有一個(gè)最大值 ,這種物質(zhì)稱為黑體 ,并設(shè)定它的反射系數(shù)為 1 ,其它的物質(zhì)反射系數(shù)小于 1 ,稱為灰體 ,由于黑體的光譜輻功率 Pb (λ T) 與絕對(duì)溫度 T 之間滿足普朗克定理 ： ? ?1/512 ?? ??ecTpcb ??? （ 21） 其中 Pb (λ T) 為黑體的輻射出射度；λ為波長(zhǎng)； T 為絕對(duì)溫度； C1， C2 為輻射常數(shù)，它說(shuō)明在絕對(duì)溫度 T 下，長(zhǎng)λ處單位面積上黑體的輻射功率為 Pb (λ T)。 亮度測(cè)溫法無(wú)需環(huán)境溫度補(bǔ)償，發(fā)射率誤差較小，測(cè)溫精度高，但工作于短波區(qū)，只適于高溫測(cè)量。 由普朗克公式可推導(dǎo)出輻射體溫度與檢測(cè)電壓之間的關(guān)系式 ： V=RaεσT4=KT4 （ 25） 式中 K=Raεσ，由實(shí)驗(yàn)確定，定標(biāo)時(shí) ε取 1 T— 被測(cè)物體的絕對(duì)溫度 R—— 探測(cè)器的靈敏度 a—— 與大氣衰減距離有關(guān)的常數(shù) ε—— 輻射率 σ—— 斯蒂芬 — 玻耳茲曼常數(shù) 因此，可以通過(guò)檢測(cè)電壓而確定被測(cè)物體的溫度，上式表明探測(cè)器輸出信號(hào)與目標(biāo)溫度呈非線性關(guān)系， V與 T 的四次方成正比，所以要進(jìn)行線性化處理。