JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
本科毕业设计（论文）
基于单片机的非接触式体温计设计
学院名称： 电气信息工程学院 专 业： 电子信息工程 班 级： 10电子 1Z 学 号： 10311128 姓 名： 杨 艳 指导教师姓名： 黄金林 指导教师职称： 高级实验师
二〇一四 年 六 月
江苏理工学院毕业设计说明书（论文）
基于单片机的非接触式体温计设计
摘要：本次设计的是基于单片机的非接触式体温计。该体温计主要由单片机系统、
红外传感器、报警电路和温度显示电路等部分组成。以单片机为控制核心，通过红外传感器距离人体3CM～5CM处采集人体温度，经A/D转换器转换成数字信号，由主控芯片对采集数据进行处理，通过显示电路进行实时显示。如果实时数据不在设定的范围内，则由报警电路报警。该体温计能够在机场、海关、车站、宾馆、商场、影院、写字楼、学校等人流量较大的公共场所，有效地避免国内传统的体温测量的缺点，在快速，准确无误，没有交叉感情的情况下测量出人体温度，应用十分广泛。
关键词：单片机；红外传感器；LCD显示
Abstract:The design of the non contact type temperature meter based on
SCM.The thermometer is mainly composed of single chip microcomputer system,in- frared sensor,an alarm circuit and a temperature display circuit.With single chip micromputer as control core,through the infrared sensor from the body of 3CM～5CM of human body temperature acquisition,the A/D converter converter the digital signal,the collected data is processed by the main control chip,through the display circuit for real-time display.If the data is not in the set range,the alarm circuit alarm.The thermometer can be at the airport,the customs,station, hotel,shopping malls,theaters,offices,schools,large public places,effectively avoid the shortcomings of the traditional temperature measurementat,in the rapid,accutate,no cross feelings of the case measured body temperature,a wide range of applications.
Keywords: Single chip microcomputer; Infrared sensor; The LCD display
I
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目录
序 言 ......................................................... 1 第1章 绪论 .................................................... 2
1.1课题研究背景 ....................................................... 2
1.1.1体温计的发展 ................................................. 2 1.1.2红外测温技术简介 ............................................. 3 1.2课题研究的目的意义 ................................................. 3
第2章 系统总体设计 ............................................ 5
2.1系统整机设计方案 ................................................... 5
2.1.1整体设计原理 ................................................. 5 2.2 系统方案的设计与比较 .............................................. 5
2.2.1方案的设计 ................................................... 5 2.2.2方案的比较 ................................................... 6 2.3元器件的选择 ....................................................... 7
2.3.1单片机的选择 ................................................. 7 2.3.2传感器的选择 ................................................. 7 2.4方案的最终选择 ..................................................... 8 2.5系统整机设计框图 ................................................... 8
第3章 硬件模块设计 ............................................ 9
3.1单片机系统设计 ..................................................... 9
[3]
3.1.1单片机最小系统设计 .......................................... 9 3.1.2晶振电路 .................................................... 10 3.1.3复位电路 .................................................... 10 3.2 传感器电路设计 ................................................... 11
3.2.1 MLX90615红外传感器的介绍[1] .................................. 11 3.2.2 MLX90615引脚及功能 ......................................... 12 3. 3液晶显示电路设计 ................................................. 13
3.3.1液晶显示屏的简介 ............................................ 13 3.3.2显示器各个引脚的作用 ........................................ 14 3.4报警电路设计 ...................................................... 14
3.4.1报警电路原理 ................................................ 14 3.5电源、按键电路设计 ................................................ 15 3.6硬件的总电路 ...................................................... 15
3.6.1 硬件总电路图 ................................................ 15 3.6.2硬件电路工作原理叙述 ........................................ 15
第4章 软件模块设计 ........................................... 17
4.1红外测温模块 ...................................................... 18
II
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4.1.1红外测温模块分析 ............................................ 18 4.1.2软件程序 .................................................... 18 4.2显示模块设计 ...................................................... 28
4.2.1显示模块分析 ................................................ 28 4.2.2软件程序： .................................................. 28 4.3报警模块设计 ...................................................... 33
第5章 系统软件的仿真与误差处理 ............................... 35
5.1系统的仿真 ........................................................ 35 5.2 Keil软件应用 ..................................................... 36 5.3系统误差处理 ...................................................... 38
总结 .......................................................... 40 参考文献 ...................................................... 41 致 谢 ....................................................... 42 附 录 ....................................................... 43
附录A 硬件原理图 ..................................................... 43 附录B 主程序： ....................................................... 44 附录C元器件清单： ................................................... 61
III
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序 言
目前人们的生活水平不断的提高，人们对自身的身体健康问题也更加的关注，然而体温的测量则是鉴定身体健康好坏的标准之一，通过这一生理指标的要求可以更好的判断身体的健康程度，因此体温计在医学上有着一席之地同时也成为了人类生活的必备品。社会上有多种多样的体温计，如：水银体温计、电子体温计、激光体温计等，这些体温计在使用时需要进行一定的消毒，若不采取消毒措施则会产生交叉感染使测量数据存在很大的误差。然而现在有一种新型的体温计：非接触式电子体温计，这一体温计大大改善了这一缺陷，更好的提供人们健康程度以至于得到广泛的应用。与其他的体温计比较，利用红外传感器制作的体温计有效的避免了传统体温计存在的缺点，更快、更准并且在没有交叉的情况下测量出人体体温，由于这一特点非接触式体温计被广泛用于SARS预防检测工作、学校、火车站、机场等公共场合。
传统的传感器是将各种化学量、物理量、生物量的信号转换为电信号，用来检测并控制整个系统，其性能好坏直接影响测量结果。因此，必须掌握传感器的结构、性能指标、工作原理将其应用到实例中通过分析并完全掌握。为了不断的提高水平适用于各个领域，更多新型的体温计也涌现出来。本课题就是由于传统体温计存在一定的缺陷而设计出来的新型电子体温计。
本次设计以单片机为核心，利用红外传感原理而设计的基于单片机的非接触式电子体温计。单片机是整个电路的核心部分，外围电路由红外传感器、数据处理电路、数据显示电路组成。以STC89LE52单片机作为核心，MLX615数字红外传感器进行数据采集将采集到的信号转换为电信号再经过MLX615传感器内部的数据转换模块进行数据处理将电信号转换为数字信号，将转换后的数字信号送入单片机，将单片机经过一定的处理之后的信号送入液晶显示部分进行显示，从而使整个操作显得更为智能化。这次的设计希望能够为今后更好的拓展体温监测领域并能够提供更好的思路和方法，能够在更广大的领域中得到广泛的应用。
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