【正文】 溫度測(cè)量，從而有力地控制和預(yù)防諸如甲流、非典之類型的特殊疾病的傳播，急需設(shè)計(jì)一種測(cè)溫速度快，準(zhǔn)確率高的測(cè)溫儀。 紅外測(cè)溫技術(shù)的發(fā)展歷程紅外測(cè)溫技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中、在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)、設(shè)備在線故障診斷和安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了重要作用。比起接觸式測(cè)溫方法，紅外測(cè)溫有著響應(yīng)時(shí)間快、非接觸、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 紅外檢測(cè)技術(shù)是“ 九五” 國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，紅外檢測(cè)是一種在線監(jiān)測(cè)(不停電)式高科技檢測(cè)技術(shù)，它集光電成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)于一身，通過(guò)接收物體發(fā)出的紅外線(紅外輻射)，將其熱像顯示在熒光屏上，從而準(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布情況，具有準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速等優(yōu)點(diǎn)。紅外診斷技術(shù)是通過(guò)吸收這種紅外輻射能量，測(cè)出設(shè)備表面的溫度及溫度場(chǎng)的分布，從而判斷設(shè)備發(fā)熱情況。像紅外熱電視、紅外熱像儀等設(shè)備利用熱成像技術(shù)將這種看不見(jiàn)的“熱像 ”轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)光圖像，使測(cè)試效果直觀，靈敏度高，能檢測(cè)出設(shè)備細(xì)微的熱狀態(tài)變化，準(zhǔn)確反映設(shè)備內(nèi)部、外部的發(fā)熱情況，可靠性高，對(duì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患非常有效。第二章 人體紅外測(cè)溫儀的原理和特點(diǎn) 人體紅外線測(cè)溫儀的理論依據(jù)自然界一切溫度高于絕對(duì)零度(℃) 的物體，由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，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。測(cè)量出所發(fā)射的 E，就可得出溫度。這種測(cè)量不需要與被測(cè)對(duì)象接觸，因此屬于非接觸式測(cè)量。用于不同溫度范圍和用于不同測(cè)量對(duì)象的儀表，其具體的設(shè)計(jì)也不同。輻射率 是一個(gè)用以表達(dá)物體發(fā)射電磁波能力的系數(shù)，數(shù)值由 0 至 。?人體主要輻射波長(zhǎng)在 9～10 的紅外線，通過(guò)對(duì)人體自身輻射紅外能量的測(cè)m?量，便能準(zhǔn)確地測(cè)定人體表面溫度。通過(guò)對(duì)人體自身輻射的紅外能量的測(cè)量，便能準(zhǔn)確地測(cè)定人體表面溫度。紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。確定測(cè)溫范圍：測(cè)溫范圍是測(cè)溫儀最重要的一個(gè)性能指標(biāo)。確定目標(biāo)尺寸：紅外測(cè)溫儀根據(jù)原理可分為單色測(cè)溫儀和雙色測(cè)溫儀（輻射比色測(cè)溫儀）。否則背景會(huì)干擾測(cè)溫讀數(shù)，造成誤差。 確定距離系數(shù)（光學(xué)分辨率）：距離系數(shù)由 D：S 之比確定，即測(cè)溫儀探頭到目標(biāo)之間的距離 D 與被測(cè)目標(biāo)直徑之比。光學(xué)分辨率越高，測(cè)溫儀的成本也越高。確定響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)時(shí)間表示紅外測(cè)溫儀對(duì)被測(cè)溫度變化的反應(yīng)速度，定義為到達(dá)最后讀數(shù)的 95%能量所需要時(shí)間，它與光電探測(cè)器、信號(hào)處理電路及顯示系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)有關(guān)。環(huán)境條件考慮：測(cè)溫儀所處的環(huán)境條件對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響，應(yīng)予考慮并適當(dāng)解決，否則會(huì)影響測(cè)溫精度甚至引起損壞。 影響溫度測(cè)量的主要因素及修正方法影響紅外人體測(cè)溫儀的因素有：測(cè)溫目標(biāo)大小與測(cè)溫距離的關(guān)系：在不同距離處，可測(cè)的目標(biāo)的有效直徑 D 是不同的，因而在測(cè)量小目標(biāo)時(shí)要注意目標(biāo)距離。 選擇被測(cè)物質(zhì)發(fā)射率：人體紅外測(cè)溫儀一般都是按黑體（發(fā)射率=）分度的，而實(shí)際上，物質(zhì)的發(fā)射率都小于 。物質(zhì)發(fā)射率可從《輻射測(cè)溫中有關(guān)物體發(fā)射率的數(shù)據(jù)》中查得。本設(shè)計(jì)中正是利用了TN901 熱釋電紅外線傳感器可以補(bǔ)償溫度起伏的作用，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)溫。 由于在溫度測(cè)量時(shí)是在不確定的環(huán)境中進(jìn)行的，所以外界環(huán)境會(huì)對(duì)測(cè)溫造成一定的影響，對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差，所以要對(duì)環(huán)境溫度有一個(gè)修正。根據(jù)表達(dá)式（ ）可以得到不同的標(biāo)定公式： （1）簡(jiǎn)單關(guān)系式，即 （）1/40aaVTTKVS???式中： ，應(yīng)用此公式所作的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 1，表中數(shù)據(jù)表明，314aKS? 不僅與 Ta 有關(guān)，還與 T0 有關(guān)。由下表 1 可知：首先應(yīng)該對(duì)物體表面溫度分段定標(biāo)，因?yàn)闇y(cè)量范圍較大，所以不同段的標(biāo)定系數(shù)相差很大。然后再根據(jù)環(huán)境溫度的不同對(duì)已選出的標(biāo)定系數(shù)進(jìn)行修正，達(dá)到在不同環(huán)境溫度下仍然能夠準(zhǔn)確測(cè)溫的目的。所以對(duì)此溫度范圍的物體必須進(jìn)行環(huán)境溫度對(duì)標(biāo)定系數(shù)的修正。這就減少了標(biāo)定系數(shù)的復(fù)雜性 。 人體紅外線測(cè)溫儀的特點(diǎn)人體紅外測(cè)溫儀是通過(guò)接收人體發(fā)射的紅外線的能量的大小來(lái)測(cè)量其體溫的儀器。所以人體紅外測(cè)溫儀具有以下優(yōu)點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)溫度 （℃）環(huán)境溫度（℃）測(cè)量值（V ）系 數(shù) Ka（V/℃） 非接觸測(cè)量：它不需要接觸到人體，只需在額頭前方 5 厘米左右測(cè)溫即可，而且紅外探測(cè)器只需感應(yīng)人體輻射的紅外線。測(cè)量范圍廣：因?yàn)槿梭w紅外測(cè)溫儀是非接觸式測(cè)溫，所以測(cè)溫儀并不處在較高或較低的溫度場(chǎng)中，而是工作在正常的溫度或測(cè)溫儀允許的條件下進(jìn)行測(cè)量的，所以測(cè)量范圍比較廣。紅外探測(cè)器中靈敏元非常靈敏，只要接收到目標(biāo)―紅外輻射即可在短時(shí)間內(nèi)定溫。靈敏度高：只要人體溫度有微小變化，輻射能量就有較大改變，易于測(cè)出。體積小，方便攜帶。第三章 人體紅外測(cè)溫儀的硬件設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)下圖 所示是人體紅外測(cè)溫儀系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖。如果檢測(cè)完信號(hào)后送達(dá)處理系統(tǒng)處理，所測(cè)的數(shù)據(jù)有誤，則可以通過(guò) LCD 輸出錯(cuò)誤信息。上電后開(kāi)始測(cè)量，每次測(cè)量結(jié)果顯示在顯示器上。傳 感 器放 大 器大器 濾 波 器波器TN901輸出單片機(jī)液 顯 LCD1602圖 總體電路框圖紅外傳感器TN901 模塊處理單片機(jī)MCU 控制LCD 顯示LED 指示信號(hào)狀態(tài) 電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用 STC89 系列單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集存儲(chǔ)和處理。芯片的 CLK 端和 Data 端配合可以給芯片自身產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖。電路的主要功能是將熱釋電傳感器接收的紅外輻射能量轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)接收的數(shù)字信號(hào)。通過(guò)軟件程序編制可以實(shí)現(xiàn)三位有效數(shù)字的顯示( 100 度以下顯示兩位整數(shù)和一位小數(shù) )下圖 是整個(gè)設(shè)計(jì)的電路連接圖：+J下BYMHZufk傳圖 紅外人體測(cè)溫儀電路 紅外線傳感器本設(shè)計(jì)的探頭使用的是紅外線傳感器，它能接收人體發(fā)射出的紅外線并使之轉(zhuǎn)換成數(shù)字號(hào)。他的工作溫度是33℃—220 ℃，特別適合測(cè)量人體的溫度。如圖 所示：圖 傳感器的實(shí)物圖TN901 的具體操作時(shí)序我們?cè)诤竺娴能浖榻B中會(huì)詳細(xì)介紹，它主要使用的是 SPI 的協(xié)議流程，通過(guò) SCK 和 Data 完成傳輸。在本設(shè)計(jì)采用的字符型液晶模塊是一種用 5x7 點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個(gè)字、2 行 16 個(gè)字、2 行 20 個(gè)字等等，這里以常用的 2行 16 個(gè)字的 1602 液晶模塊來(lái)介紹它的編程方法。當(dāng) RS 和 RW 共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)；第 6 腳：E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令；第 7～14 腳：D0～D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線； 第 15～16 腳：空腳。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，表 2 是 DM162 的內(nèi)部顯示地址。 在軟件中設(shè)置溫度的代碼是：℃（00110011B，00110000B，00101110B， 00110000B，01000011B ）；℃（00110011B，00110111B，00101110B，00110000B， 01000011B）；60℃（00110110B，00110000B，01000011B）。由于 VEE 端接電源時(shí)接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“ 鬼影”，對(duì)比度過(guò)低會(huì)使屏幕模糊不清，所以使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器來(lái)調(diào)整它的對(duì)比度。液顯的 RW 端口直接接地，因?yàn)槲覀儾恍枰x取內(nèi)部?jī)?nèi)容，高電平時(shí)進(jìn)行對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行讀數(shù)。下圖 是 LC D1602 顯示電路的連接圖：圖 LCD 顯示電路連接圖第四章 軟件設(shè)計(jì)第五章 小結(jié) 紅外測(cè)溫儀的使用注意事項(xiàng)必須準(zhǔn)確確定被測(cè)物體的發(fā)射率；避免周圍環(huán)境高溫物體的影響；對(duì)于透明材料，環(huán)境溫度應(yīng)低于被測(cè)物體溫度；測(cè)溫儀要垂直對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體表面，在任何情況下，角度都不能超過(guò)177。；不能應(yīng)用于光亮的或拋光的金屬表面的測(cè)溫，不能透過(guò)玻璃進(jìn)行測(cè)溫；正確選擇跟離系數(shù)，目標(biāo)直徑必須充滿視場(chǎng)； 改進(jìn)方案 由于普通紅外測(cè)溫儀只限于測(cè)量物體外部溫度，不方便測(cè)量物體內(nèi)部和存在障礙物時(shí)的溫度，所以可以在其檢測(cè)頭部加一段光導(dǎo)纖維，并在其前端裝一個(gè)小視角的透鏡，這樣被測(cè)物體的輻射能經(jīng)過(guò)透鏡到光導(dǎo)纖維內(nèi)部。因?yàn)楣饫w可以自由彎曲，使輻射能自由轉(zhuǎn)向，這就解決了物體內(nèi)部溫度的測(cè)量問(wèn)題，可以測(cè)量有障礙物擋住的角落等地方的溫度。但是非接觸式人體紅外測(cè)溫儀測(cè)量的是表體溫度而非精確體溫，所以有關(guān)人體表面溫度和傳統(tǒng)的用體溫計(jì)測(cè)得的腋下溫度之間的相關(guān)性還正在研究之中，且發(fā)表的相關(guān)文章少之又少。本文通過(guò)研究部分受試人員的溫度測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)：手持式紅外側(cè)溫儀所測(cè)得的人體表面溫度與體溫( 腋下溫度) 相比較，其溫差因人體個(gè)體差異而一致性較差。而按照現(xiàn)在一些相關(guān)單位暫時(shí)提出的紅外測(cè)溫值修正 1℃3℃，那么可能漏查的人員更多！基于普朗克輻射理論的紅外非接觸測(cè)溫技術(shù)，由于被測(cè)物體均非物理憊義上的黑體(發(fā)射率 ε=1),而是灰體(發(fā)射率 ε(λ,R,……)1)，而被測(cè)物體的發(fā)射率ε(λ,R,……)與輻射波長(zhǎng) λ，輻射物體表面粗糙度 R，被測(cè)物體的材料等有關(guān)，因而其測(cè)溫的準(zhǔn)確度受到限制。 ℃)地給出人體溫度。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無(wú)不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。float HJTemp,MBTemp。sbit LR=P1^2。//主函數(shù)void main(){//屏幕初始化Init_LCD()。LG=0。//溫度顯示初始化Init_T()。//讀取目標(biāo)溫度TN_IRACK_EN()。MBTemp=Temp。//讀取環(huán)境溫度TN_IRACK_EN()。