【正文】 ，都需要滿(mǎn)足 Item 為Item MSB LSB Sum CR 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 第 9 頁(yè) 共 47 頁(yè) 0x4cH 或者 0x66H 并且 CR 為 0x0dH 這三個(gè)條件 。當(dāng) CLOCK 為下降沿時(shí)，就表示 data pin 要接收數(shù)據(jù)。 V D C G A 圖 紅 外測(cè)溫傳感器引腳圖 TN_9 紅外測(cè)溫模塊 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 第 8 頁(yè) 共 47 頁(yè) 在圖 中， V為電源引腳，電源一般引入 3V或者 5V電壓，一般取 5V； D 為數(shù)據(jù)接收引腳； C 為時(shí)鐘輸出引腳，一般為 2KHz； G 為接地引腳； A 為測(cè)試引腳，低電平有效。 凌陽(yáng)公司生產(chǎn)的 TN_9是本次紅外測(cè)溫模塊的不二選擇，它屬于集成的紅外探測(cè)器，其自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)有溫度補(bǔ)償電路、光學(xué)系統(tǒng)處理電路和線(xiàn)性處理電路，這樣我們就不需要自己去搭建溫度補(bǔ)償?shù)入娐?，從而?jiǎn)化了本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 紅外模塊組 TN_9 在本模塊的設(shè)計(jì)電路中，選擇一個(gè)性能合適的紅外測(cè)溫模塊器件十分重要。作 ____EA 用時(shí)為輸出信號(hào)， ____EA 為低電平時(shí)，片外 程序 ROM 有效， ____EA 為高電平時(shí)，片內(nèi)程序 ROM 有效。頻率為時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6，用 來(lái)選擇通片外程序存儲(chǔ)器。單片機(jī)的復(fù)位操作是由 RST/VPD 腳上出現(xiàn)的高電平引起的，并且高電平至少要持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期； (3)ALE/ __________PROG :地址鎖存 / ____________EPROM 編程。 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 第 7 頁(yè) 共 47 頁(yè) AT89S52 各引腳的功能描述如下： (1)電源 和晶振： VCC：芯片正常運(yùn)行的電壓， +5V； GND：地線(xiàn)； XTAL1 和 XTAL2：外部鐘頻信號(hào)引入引腳； (2)RST/VPD:復(fù)位引腳或者備用電源接入引腳。由于用戶(hù)可以直接將程序下載到單片機(jī)，觀察的運(yùn)行效果，所以可以不用仿真器，圖 為此單片機(jī)的引腳圖。本溫度測(cè)溫系統(tǒng)的選擇是 AT89S52 單片機(jī)，此類(lèi)單片機(jī)是一 AT89S51 液晶屏顯示 單元 報(bào)警電路 按鍵電 路 電源電 路 TN_9 主程序模塊 紅外測(cè) 溫 按鍵模 塊 聲光報(bào)警 液晶屏顯示 無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙傳輸 無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙傳輸 手機(jī)客戶(hù)端 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 第 6 頁(yè) 共 47 頁(yè) 個(gè) CMOS8 位 微控制器。 芯片介紹 由于本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)用到了一些比較重要的芯片，本節(jié)將會(huì)對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)地介紹。主要包括單片機(jī)模塊、顯示模塊、測(cè)溫模塊、按鍵掃描模塊、聲光報(bào)警模塊、無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙傳輸模塊，把各個(gè)模塊分別予以解決，就可以達(dá)到整體的效果 ,模 塊劃分如圖 所示。單片機(jī)將把實(shí)時(shí)溫度值與之前已經(jīng)設(shè)定好的溫度值比較，若滿(mǎn)足報(bào)警條件，則開(kāi)啟聲光報(bào)警。 本課題便攜式紅外測(cè)溫系統(tǒng)的系統(tǒng)組成如圖 所示，主要是有單片機(jī)主控模塊、TN_9 紅外模塊、液晶屏顯示輸出、聲光報(bào)警模塊、按鍵模塊、電源模塊組成的。 由于本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要是用于測(cè)量體溫，并且要求測(cè)量精度比較高，電路盡可能簡(jiǎn)單，盡可能的達(dá)到醫(yī)用要求，因此此次的設(shè)計(jì)選擇 TN_9 紅外溫度傳感器。它經(jīng)常應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫儀，例如軸承溫度測(cè)量、微波爐、燃?xì)庠罹叩?,不能用來(lái)測(cè)人體溫度。 方案二：使用紅外線(xiàn)測(cè)溫探頭 (IRTP)。它是通過(guò)監(jiān)控人體輻射的能量的變化，并將輻射能量的改變量轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)輸出，由于電壓信號(hào)不穩(wěn)定，就需要電壓信號(hào)被放大和加驅(qū)動(dòng)控制電路。早在上個(gè)世紀(jì)，熱釋電紅外線(xiàn)傳感器已經(jīng)被普遍的使用，而且 成為了一種新式的靈敏度高的探測(cè)元件。 溫度傳感器模塊的選擇 方案一：采用 D203S。 由于考慮到本次設(shè)計(jì)需要顯示的信息比較直觀，方便查看，所以應(yīng)選用顯示信息量大，人機(jī)界面友好，顯示信息的可讀性比較高，讀取數(shù)據(jù)更方便的顯示屏。 方案二：用液晶 LCD1602 顯示。如果用數(shù)碼管顯示需要自己搭建數(shù)碼管之間的電路，而且電路復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)碼管只能顯示一個(gè)符號(hào)，不能一次性顯示大量信息。 重要模塊的方案對(duì)比和選擇 顯示模塊的選擇 方案一：用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示。 ℃ ，分辨率≤℃ ； (4)通過(guò) LCD 液晶顯示相應(yīng)的體溫值。 2 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 設(shè)計(jì)任務(wù) 適當(dāng)?shù)睦脤?zhuān)業(yè)基本知識(shí)，例如模擬電子技術(shù)、非電量檢測(cè)技術(shù)、 C 語(yǔ)言、數(shù)字邏輯電路、單片機(jī)原理及應(yīng)用等， 設(shè)計(jì)一個(gè)完整的便攜式紅外測(cè)溫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的溫度測(cè)量，并能夠顯示實(shí)時(shí)溫度。 AT89S52 是此次設(shè)計(jì)所用的主處理芯片，這款芯片是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的。 本論文的研究?jī)?nèi)容 本課題便攜式紅外測(cè)溫系統(tǒng)屬于工程設(shè)計(jì)，其研究的主要目的在于設(shè)計(jì)一種操作簡(jiǎn)便、快速測(cè)溫的紅外測(cè)溫系統(tǒng)。 在 2020 年，全球爆發(fā)了非典肺炎傳染性疾?。?SARS），在六年之后，全球又遭到甲型 H1N1 流感的襲擊，這些令人恐慌的疾病的爆發(fā)，使全球人民提高了對(duì)公共衛(wèi)生安全的要求。 隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的飛躍發(fā)展，人們對(duì)完全非接觸、高效率而有效的測(cè)量體溫技術(shù)的需求越來(lái)越迫切，傳統(tǒng)的接觸式水銀測(cè)溫計(jì)已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們的需求。用這種溫度計(jì)測(cè)溫，主要是利用讀取細(xì)管內(nèi)水銀所對(duì)應(yīng)的數(shù)值，進(jìn)一步確定被測(cè)物體的溫 度。 本課題研究的目的與意義 人體的體溫是人體生命活動(dòng)最基本的指標(biāo)，人體體溫也是判斷人體機(jī)能是否正常工作的重要標(biāo)志之一。 紅外測(cè)溫儀在“非典”疫情期間得到廣泛使用 ，其可以分為兩類(lèi)：耳式和前額，它們測(cè)量溫度的時(shí)間大約是 13 秒，其測(cè)量結(jié)果快速、可靠、安全、有效。 1988 年，電子呼吸脈搏體溫計(jì)的問(wèn)世，讓人們可以通過(guò)遙測(cè)進(jìn)行測(cè)量體溫。 1865 年，出現(xiàn)了細(xì)管內(nèi)有一狹道的測(cè)溫計(jì)，這類(lèi)溫度計(jì)是將水銀貯存在細(xì)管內(nèi)，當(dāng)它徹底接觸人體肌膚，由于水銀受熱擴(kuò)張，汞柱快速升高到人體桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 第 2 頁(yè) 共 47 頁(yè) 實(shí)際體溫的地方，體溫計(jì)被拿出后，水銀柱的長(zhǎng)度是不 會(huì)因?yàn)闊崦浝淇s的性質(zhì)而下降，而水銀柱是在狹道處夾斷裂開(kāi)，這樣就使狹道以上的水銀部分一直持續(xù)不變，因此體溫度數(shù)也不發(fā)生任何改變，這種有實(shí)際使用價(jià)值的溫度計(jì)是由英國(guó)的阿爾伯特發(fā)明的。 被人們稱(chēng)為“會(huì)說(shuō)話(huà)”的溫度計(jì)，誕生于 1980 年左右，即膜狀液晶溫度計(jì)。 1742 年，華倫海特又發(fā)明了測(cè)溫范圍為 0～ 100 的攝氏溫標(biāo)，這使體溫計(jì)的刻度實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。水銀體溫計(jì)末端的水銀球內(nèi)儲(chǔ)存著水銀，當(dāng)水銀受熱時(shí)，根據(jù)水銀熱脹冷縮的性質(zhì)，它會(huì)發(fā)生膨脹，并且水銀順著非常狹窄的玻璃管上升，形成水銀柱。在溫度計(jì)成功研制出之 后，在它的基礎(chǔ)上體溫計(jì)也成功的誕生了。 在第十六世紀(jì)時(shí)，歷史以來(lái)第一支溫度計(jì)誕生了，它是出自于伽利略之手。因?yàn)樗y溫度計(jì)能夠記錄測(cè)溫過(guò)程中管內(nèi)汞柱的長(zhǎng)度不再產(chǎn)生任何微妙變化時(shí)的溫度，所以這類(lèi)最高溫度計(jì)在測(cè)溫結(jié)束后，需要“回表”，即使管內(nèi)的水銀重新回到液泡之中，這就需要拿著體溫計(jì)的上部用力地向下猛甩。由于溫度的影響，水銀液泡中會(huì)產(chǎn)生微妙的變化，而溫度計(jì)中的水銀體積會(huì)膨脹，所以管內(nèi)汞柱長(zhǎng)度增長(zhǎng)。 以下各章節(jié)將會(huì)詳細(xì)的介紹便攜式紅外測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景、總體軟硬件方案、設(shè)計(jì)過(guò)程中所用到芯片、系統(tǒng)的調(diào)試和性能分析等等。這類(lèi)溫度測(cè)量系統(tǒng)是非接觸式測(cè)量體溫系統(tǒng)，它主要是通過(guò)采集被測(cè)物體表面的輻射能量，并通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將其匯聚到紅外測(cè)溫探頭上，將物體的輻射能量轉(zhuǎn)換成為一個(gè)電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、濾波、 A/D 轉(zhuǎn)換等處理后，送到單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 The SCM 。 另外對(duì)測(cè)溫誤差因素進(jìn)行分析，探討相應(yīng)的抗干擾措施，最后對(duì)系統(tǒng)的進(jìn)一步研究工作進(jìn)行展望。方案以流程圖的方式介紹了各個(gè)功能的具體實(shí)現(xiàn)，軟件采用了 C 語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)。 本課題針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外醫(yī)用測(cè)溫儀器的現(xiàn)狀，在查看了大批文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，提供了一種新的溫度測(cè)量方案，其以熱釋電紅外測(cè)溫技術(shù)作為參考，是 一種基于單片機(jī)的熱釋電紅外測(cè)溫系統(tǒng)，采用具有 SPI（ series peripheral interface 串行外圍接口）接口的TN 系列紅外溫度傳感器來(lái)測(cè)量溫度信號(hào)，并且將測(cè)量的目標(biāo)溫度數(shù)據(jù)送給單片機(jī)處理，之后送給液晶屏顯示，同時(shí)將測(cè)量出的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙傳輸?shù)绞謾C(jī)客戶(hù)端，并且利用單片機(jī)的蜂鳴器，當(dāng)溫度超過(guò)某一個(gè)設(shè)定的溫度值時(shí)，就會(huì)發(fā)出警報(bào)聲。這種方法由于測(cè)量時(shí)間比較長(zhǎng)，讀數(shù)不方便，容易受環(huán)境和人為因素的干擾等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們的測(cè)溫需求。 摘 要 在許多疾病預(yù)防檢測(cè)中，測(cè)量溫度的人數(shù)眾多，時(shí)間緊迫。傳統(tǒng)的體溫計(jì)多采用物理原理，根據(jù)水 銀 隨溫度升降的熱脹冷縮的性質(zhì)，通過(guò)讀取刻度上的數(shù)值來(lái)判斷溫度。紅外測(cè)溫系統(tǒng)為人們體 檢測(cè)溫 提供了快速有效的非接觸式手段，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、海關(guān)、車(chē)站等人口密集地區(qū)的體溫檢測(cè)。 本文對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的每個(gè)硬件部分的功能和設(shè)計(jì)思路做出了詳細(xì)地說(shuō)明，并給出了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。紅外測(cè)溫 技術(shù) 與傳統(tǒng)的測(cè)溫方式相比，其具有響應(yīng)時(shí)間短、可靠性比較強(qiáng)、測(cè)量溫度范圍廣、不易被其他環(huán)境與人為因素干擾、讀數(shù)方便、使用簡(jiǎn)單、非接觸式測(cè)量、不易損壞等一系列優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞 ：紅外測(cè)溫系統(tǒng)；單片機(jī)；熱釋電傳感器 Abstract In a lot of diseases prevention and detection , the number of measuring the temperature is numerous ,and time is pressing. Traditional thermometers are always using physical principles , which are based on the nature of mercury with temperature thermal expansion and contraction , by reading the value on the scale to determine the temperature . This method can no longer meet the needs of the people of temperature , because it spends a long time measuring temperature , and it is not convenient to read the results of measuring . Infrared temperature measurement system for people to provide a fast and effective examination of noncontact methods, can be widely used to detect temperature hospitals, airports, customs, railway stations and other densely populated areas. The topic for the current status of medical thermometer at home and abroad , and in view of the large literature on the basis of providing a new temperature measurement program, which in pyroelectric infrared temperature measurement technology as a reference and is based on SCM pyroelectric infrared temperature measurement system that uses TN series infrared temperature sensors with SPI (series peripheral interface serial Peripheral Interface ) interface to measure the temperature signal and the measured data to the target temperature of single trea