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基于单片机的非接触式体温测量系统设计

内容摘要

随着现代科学技术的发展，传统的接触温度测量系统有很大的操作限制。特别是在学校或测准度等汽车中心等高发场合，身体接触和携带不方便，如果存储或使用人员操作失误，事故和污染将会发生。非接触式红外测温系统的发展取代了传统的测温设备。弥补其不足和不便。红外测温计响应时间速度快，无接触，安全，使用寿命长，使其具有良好的市场前景且深得受众喜爱。

传统的红外测温系统只有下位机实时显示，并没有将测量的体温数据、姓名、身份证等数据存储并显示出来，因此本文结合所学拟设计一款带有上位机的非接触式测温系统。随着2020年新冠疫情的爆发，传统的人工接触式身体体温测定存在一定的风险，因此需要采用一种新的办法来检查目标系统的温度，本文拟采用非接触式的方式，即红外测温的方式来近距离测温，测得的体温既能在下位机液晶显示屏实时显示，又可以上传到上位机LabVIEW体温管理系统中实时显示，解决了传统测温的弊端。

关键词：测温；单片机；红外；非接触

目录

TOC\o1-3\h\u内容摘要 1

1绪论 4

1.1选题的背景 4

1.2国内外研究现状 4

1.3课题研究内容 5

1.4本章小结 5

2系统方案设计 6

2.1系统方案设计 6

2.2主控制器方案 6

2.3温度采集方案论证 7

2.4显示模块方案论证 8

2.5报警器方案的选择 8

2.6本章小结 8

3系统硬件设计 9

3.1单片机最小系统电路 9

3.2体温检测电路 10

3.3显示电路 11

3.4报警电路 12

3.5按键电路 13

3.6指示灯电路 14

3.7USB转串口电路 15

3.8本章小结 16

4系统软件设计 16

4.1下位机设计 16

4.2红外温度检测软件设计 17

4.3显示软件设计 18

4.4按键软件设计 19

4.5上位机设计 20

4.6本章小结 21

5系统测试 21

5.1软件调试 21

5.2实物组装 23

5.3串口通信测试 24

5.4上位机功能调试 25

5.5本章小结 28

6结论 29

参考文献 29

1绪论

1.1选题的背景

伴随着当代科技的进步，传统的触碰测温系统软件在使用上面有非常大的局限，特别是在车库等高频率场所，低成本，等待的时间长，物理学触碰和带上不方便。非接触式红外测温系统软件的研发将替代传统的温度检测仪器，填补其缺陷。红外测温仪响应速度快、非接触、安全性、使用寿命长，这使之具备优良的行业前景，深受消费者的青睐[1]。此外，传统的红外测温系统软件仅有下位机的实时显示，并没有储存和表明待测温度数据信息、名字、身份证件等信息。因而，本文在已经有专业知识的前提下，设计了一个非接触的温度检测系统。伴随着2020年新冠疫情的爆发，传统的人力触碰测温存有一定的安全风险，本文提出了一种非接触式短路线测温方式，即红外测温法。测得的人体体温能够实时显示在下位机的显示屏上或上传入上位机软件的LabVIEW温度智能管理系统中，解决了传统测温的缺点[2]。

1.2国内外研究现状

国内研究现状：2019年，杨志伟《基于单片机的红外测温装置设计》明确提出。现阶段，温度控制系统正快速发展变成当代科研的主要方位，温度检验也越来越越来越重要。做为一项关键技术性，它已广泛运用于当代机器设备的主要参数检测中。传统式的温度检测办法一般要人力纪录和现场控制，难以避免成本相对高、可扩展性差、管理方法不方便等缺陷。比较之下，红外测温具备制造工艺简易、低成本、使用寿命长、实际操作便捷、温度响应速度短、对待测温度场无影响等优势[3]。本文以身体温度为待测目标，根据STM32单片机制作了红外测温设备，能够即时收集物件的温度，对信息完成处置并展示在屏幕上，有条件的开展警报。下位机选用非接触式温度测量技术性，实时检测总体目标温度。其结构构件主要包含STM32单片机设计、功能键、有机化学发光二极管液晶显示屏、红外线温度感应器、声控开关等。

国外研究现状：2019年李在《DesignofTemperatureControlledFanBasedon51SingleChipMicrocomputer》中明确提出，由于科学技术的不断发展，越来越多智能家居产品互相适配，帮助人们省时省力，缓解生活压力，大大的提高生活质量。中央空调做为家庭必需品，大多数