内容发布更新时间 : 2024/11/15 4:26:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1摘要

为了克服传统温度计测量温度的主要缺点——需要测量者与被测目标近距离接触和测量不方便，在顾及仪器测量高精度前提下，以追求最低成本为原则，研制了非接触式热释电红外测温仪，实现了对物体表面温度快速准确的测量。本文主要设计了红外测温仪的整体系统构架，根据热释电原理，主要针对人体体温测量进行了具体的设计开发，包括整体方案，总体电路及各单元电路的设计，软件设计，硬件焊接及系统调试，并利用设计出来的红外测温仪在环境温度30℃下对人体温度进行了测量，对人体的温度测量的误差低于±0.1℃，提高了测量精度。红外测温仪的设计主要为适应人体体温快速无接触测量的需要。此外还介绍了热释电红外传感器的工作原理以及比较适合人体红外检测的热释电传感器PM611的优点和等效电路，阐述了基于热释电传感器的红外测温仪的工作原理，讨论了该系统的设计与实现方法，简单介绍了测温系统的适用条件。

关键词：温度测量 热释电 PM611

Abstract

To decrease the limitation of traditional method of temperature measuring such as close contact between measurer and the target and inconvenience when measuring, we developed a non-contact type piezoelectric infrared thermometer, realizes fast and accurate surface temperature measurements. This article also designed the overall system architecture infrared thermometer. Then under the piezoelectric principle, aimed at human body temperature measurement for a specific design, development including hardware, peripherals technology, SCM, and the host program . Designed by using the infrared thermometer at ambient temperature 30℃on the human body were measured on the human body temperature measurement error is less a ±0.1℃ improve the measurement accuracy. This thermometer mainly applies to no-contact, speedy body-heat measurement. This article mainly introduces operational principles of piezoelectric infrared sensor and the structure of hydroelectrically sensor PM611.It formulates the theory of the thermometer based on hydroelectrically sensor and studies how to design and implement of the system．Finally，it indicates the conditional demand of the system.

Keywords: Temperature Measurement Piezoelectrically PM611

目录

1 绪论 ............................................................. 1

1.1 选题意义 ................................................... 1 1.2 红外测温技术的发展历程 ..................................... 2 1.3 国内外研究现状 ............................................. 3 1.4 设计的目的与意义 ........................................... 4 2 红外测温仪的原理和性能分析 ....................................... 5

2.1 红外基础理论 ............................................... 6 2.2 红外线测温仪的理论依据 ..................................... 7 2.3 红外线测温仪的性能指标 ..................................... 8 2.4 影响温度测量的主要因素及修正方法 ........................... 9 2.5 红外线测温仪的特点 ........................................ 11 3 红外测温仪的硬件设计 ............................................ 12

3.1 总体设计 .................................................. 12 3.2 单片机最小系统的设计 ...................................... 13

3.2.1 单片机的选型 ......................................... 14 3.2.2 复位电路 ............................................. 17 3.2.3 时钟电路 ............................................. 18 3.3 温度检测系统设计 .......................................... 19

3.3.1 热释电温度传感器的选型 ............................... 19 3.3.2 放大电路的设计 ....................................... 22 3.3.3 模数转换电路的设计 ................................... 23 3.4 整体电路设计 .............................................. 25 4 红外测温仪的软件设计 ............................................ 26

4.1 主程序设计 ................................................ 26 4.2 子程序设计 ................................................ 28

5 系统调试 ........................................................ 29

5.1 系统硬件调试 .............................................. 29 5.2 系统软件调试 .............................................. 29 5.3 调试中出现的问题 .......................................... 30 5.4 调试结果分析 .............................................. 30 5.5 改进方案及推广应用 ........................................ 31 结束语 ............................................................ 33 致谢 .............................................................. 34 参考文献 .......................................................... 35 附录1 硬件连接图 ................................................. 35 附录2 源程序 ..................................................... 37

1 绪论

由于医学发展的需要，在很多情况下，一般的温度计己经满足不了快速而又准确的测温要求，例如车站和机场等人口密度较大的地方进行人体温度测量。虽然现在国外这种测温的技术都比较成熟，但是国内这方面的技术还处于发展阶段。因此，为了适应医学发展的需要，有效地进行特殊环境下的温度测量，从而有力地控制和预防诸如甲流、非典之类型的特殊疾病的传播，急需设计一种测温速度快，准确率高的测温仪。针对一般的工业用的红外测温仪的精确度不够高，我们根据这种红外线测温的原理，通过关键器件的选择、瞄准系统的设计以及温度补偿的自动调节来提高红外线测温仪的精确度，设计了一种用红外线测温电路，用于人员密集且流量大的场合进行快速的人体温度测量。

1.1 选题意义

伴随着人们生活水平的不断提高以及对生活质量要求的提高，人们对自身的健康状况越来越关注，而人体的体温、血压、脉搏和呼吸是鉴别人体健康状况的重要参数，对这些生理指标的监控与测量则可以更好的体现人体自身的健康状况，所以他们在医疗领域中占有十分重要的地位，也为人民的生活带来极大的方便。

本次设计主要围绕体温这一生理指标展开，以AT89S52单片机为控制核心对温度进行实时采集，开发设计红外测温仪的全过程，根据红外线测温仪的原理，通过关键器件的选择以及温度补偿的自动调节来提高红外线测温仪的精确度，设计了一种非接触式人体体温测试仪，用于人体体温的快速测量。

全文主要阐述了非接触式人体体温测试仪的硬件设计和软件设计。硬件方面首先谈到了系统的总体设计，然后分别从红外线传感器，运算放大器，A/D转换，数据处理，显示部分等功能模块进行了论述并详细介绍了各个芯片的结构和功能，使系统具有稳定性好，精度高，测量安全，使用方便等特点。在软件方面，此设计使用C语言来编写程序代码，具有编译速度快，运行效率高等特点。 设计的软件部分采用模块化结构，每个模块作为一个子程序，根据系统功能划分，程序由模块组成，所以整个

1