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大学毕业论文（设计）

5.2 软件调试 ....................................................... 19 第六章结论 ........................................................ 20 致谢 .............................................................. 21 参考文献 .......................................................... 22 附录一系统电路图 .................................................. 23 附录二主要程序代码 ................................................ 24

IV

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第一章 引言

1.1 研究背景和意义

人体温度是身体健康的晴雨表，和日常生活联系非常紧密，随着社会的进步和发展，人们越来越重视身体健康，同时技术的进步，各种现代化电子设备在各个领域应用越来越广，电子计算机也越来越普及，在医疗领域，温度计应用非常广泛，但是传统的温度计读数不准，温度示数读取不方便，特别是一些老人，更是不能独自使用传统温度计。针对这种传统温度计的缺点，本文设计了一款红外非接触式测温系统系统，将能很好的代替传统测温仪器，弥补他们的不足与使用的不便。它的响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点，更适合儿童在平时的生活中独立完成体温测量，因此具有一定的实际意义。

1.2 体温计发展现状

1714年，德国物理学家华伦海特，初期研制的体温表是把盛着酒精的玻璃管放在冰雪和盐的混合物里，看玻璃管内酒精降到哪里，刻上一条线，然后把表含入口中，看酒精升到哪里，又刻上一条线。把这两条线作为固定点，再把两条线之间分成0～96°。这就是初期的体温计。后来，华海伦特把冰点定为32°，沸点为212°，发明了华氏温标。1742年又发明了0～100°的摄氏温标，从此实现了体温计的刻度标准化。1865年，英国的阿尔伯特发明了一种很有特色的体温计，特点是储存水银的细管里有一狭道，当体温计接触人体后，水银很快升到人体实际体温处，取出后水银柱不下降，而是在狭道处断开，使狭道以上部分始终保持体温度数。这种温度计受到了临床的欢迎和普及应用。但是随着科技的进步，如今，又出现了多种类型的体温计，本课题研究的红外非接触温度计是目前应用较为广泛的一种新型体温，在未来将会得到越来越广泛应用。

1.3 本课题的研究内容

本课题主要研究系统的硬件组成路，软件设计，同时了解系统的研究背景和

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意义，学习电子设计的硬件调试，软件编程，电路焊接等知识。该系统的主要功能是通过红外传感器非接触检测人体温度，根据软件中对报警温度的设置，检测的温度超过37度，蜂鸣器就会报警。系统的硬件组成部分主要包括单片机控制器，非接触式TN901红外测温传感器、lcd1602液晶显示、蜂鸣器电路等部分，软件部分是利用单片机C语言编程总之，通过对该系统的设计研究，了解单片机研发流程，初步积累项目开发经验。

1.4 本文结构

本文主要分六章介绍该系统设计，第一章介绍背景相关知识，中间二三章节介绍系统的总体设计，电路方案选取以及详细的电路模块知识。第四章介绍系统的软件编程的内容，第五章介绍系统的调试，六章介绍系统总结和未来展望。

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第二章 设计方案

根据设计要求，在设计基于单片机的红外体温计系统时，主要考虑以下几个方面。首先是系统的显示问题，选择显示器件关系到整个系统的人机交互体验。其次是主要控制芯片的选择，控制芯片是整个系统的核心，一切电路都是围绕主控芯片设计的。最后还包括其他一些传感器电路，在本系统中使用到的是质量传感器。此外，各个元器件的价格，设计资料是否丰富，软件编程难易也是考虑的因素。下面就各个电路模块的选择进行详细介绍。

2.1 主控芯片设计方案

对于红外温度计系统的控制模块，主要两种设计方案。方案一：使用ARM作为主控制器，方案二：使用单片机作为主控制器。

以ARM为内核的处理器最早是由英国技术人员设计的低功耗的RISC处理芯片，ARM的全称是Acorn RISC Machine，它一般来说都是32位的，但同时也兼容16位的指令集，这种16位的处理器功耗更低，价格也很便宜，并且保留了几乎32位的所有优势。本系统在设计之初主要考虑的就是这种16位的ARM芯片。单片机（Microcontrollers）是和ARM一样，也是采用超大规模集成电路技术的控制芯片，单片机最早的应用是在工业控制领域，极大地提高了工业的生产效率。单片机的由来也有一段历史，最初的设计方案是将各式各样的外围电路或者设备等跟CPU集成到一起，集成化为一个最小芯片，从而可以让计算机系统从超大型进化为小型集成化的计算机系统，进而可以非常方便地嵌入进非常复杂的并且对体积要求很高的设备中，高效地控制协调各式设备。

显然，就功能来说，二者都满足设计要求。对比单片机和ARM芯片的价格以及入门难易程度，同时也考虑到本文设计的红外温度计系统设计要求。ARM入门较为难，一般需要单片机基础知识，编程也比单片机更为复杂，价格也较贵，因此系统采用方案二，利用单片机作为主控制器。

2.2显示电路设计方案

显示电路是本文所设计的红外温度计人机交互方式的重要组成部分。本文设计需要显示的内容是温度值。显示信息包含了由于数学符号，大小写英文字母和

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