毕业课程设计
目录
设计总说明 ......................................................................................................................... I Introduction ..................................................................................................................... III 1 绪论 .............................................................................................................................. 1
1.1 课题研究背景 ................................................................................................... 1
1.1.1 体温计发展 ............................................................................................ 1 1.1.2 红外测温技术发展 ................................................................................ 2 1.2 课题研究目的和意义 ....................................................................................... 3 1.3 论文主要内容及章节安排 ............................................................................... 3 2 系统工作原理与方案设计 .......................................................................................... 5
2.1 系统工作原理 ................................................................................................... 5 2.2 系统方案选择 ................................................................................................... 6 2.3 主要器件选择 ................................................................................................... 8
2.3.1 红外测温传感器 .................................................................................... 8 2.3.2 单片机控制单元 .................................................................................... 8 2.4 整体方案确定 ..................................................................................................... 9 3 硬件电路设计 ............................................................................................................ 10
3.1 单片机最小系统电路设计 ............................................................................. 11
3.1.1 最小系统电路 ...................................................................................... 11 3.1.2 晶振和复位电路 .................................................................................. 11 3.2 传感器电路设计 ............................................................................................. 12
3.2.1 MLX90614红外测温传感器介绍 ........................................................ 12 3.2.2 MLX90614传感器电路 ........................................................................ 13 3.3 液晶显示电路设计 ......................................................................................... 14
3.3.1 LCD液晶显示介绍 ............................................................................... 14 3.3.2 LCD液晶显示电路 ............................................................................... 15 3.4 ISD4004语音电路设计 ................................................................................. 16
3.4.1 ISD4004语音芯片介绍 ....................................................................... 16 3.4.2 音频功率放大器介绍.......................................................................... 17 3.4.2 ISD4004语音电路 ............................................................................... 18 3.5 万年历电路设计 ............................................................................................. 20
3.5.1 DS1302时钟芯片介绍 ........................................................................ 20 3.5.2 基于DS1302万年历电路 ................................................................... 20 3.6 人数统计电路设计 ......................................................................................... 21 3.7 声光报警电路设计 ......................................................................................... 22 3.8 基于MAX232的RS-232串口电路设计 ....................................................... 22
3.8.1 MAX232电平转换芯片介绍 ............................................................... 23 3.8.2 MAX232串口电路 ............................................................................... 23 3.9 电源电路设计 ................................................................................................. 24 4 系统软件设计 ............................................................................................................ 26
4.1 红外测温模块设计 ......................................................................................... 26 4.2 显示模块设计 ................................................................................................. 28 4.3 语音模块设计 ................................................................................................. 31 4.4 时钟模块设计 ................................................................................................. 32 4.5 人数统计模块设计 ......................................................................................... 34 4.6 声光报警模块设计 ......................................................................................... 35 4.7 串口电路模块设计 ......................................................................................... 35 5 系统仿真与误差处理 ................................................................................................ 37
5.1 基于Proteus软件仿真 .................................................................................. 37 5.2 系统误差处理 ................................................................................................. 39 6 总结与展望 ................................................................................................................ 40
6.1 总结 ................................................................................................................. 40 6.2 展望 ................................................................................................................. 40 参考文献 .......................................................................................................................... 41 致谢 .................................................................................................................................. 42 附录 .................................................................................................................................. 43
智能非接触式电子体温计设计
设计总说明
随着人们生活水平的不断提高，对自身健康状况越来越关注，而体温是鉴别人体健康状况的重要参数之一，对这一生理指标的测量可以更好的监测自身健康状况，因此体温计在医疗领域中占有十分重要的地位，也为人们的生活带来极大的方便。但若使用时消毒不彻底会导致交叉感染。新型的体温计，如电子体温计，通过热敏电阻测定体温，存在测温误差大等问题,因此，非接触式快速测温的体温计就有了研发使用的意义。比起传统的测温方法，利用红外传感器制定的体温计有着响应时间快、使用安全及使用寿命长等优点，非常适合在机场、火车站、学校等公共场所使用。
由于传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号，这就使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制。传感器主要用于测量和控制系统，其性能好坏直接影响系统性能，因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制要求，且只有通过对传感器应用实例原理和智能传感器实例分析及了解，才能将传感器和信息通信、处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都是为了改革生产力、提高工效和时效，且都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。
利用红外测温是最近几年来兴起相对高端的技术，对红外线设备的设计和研究，对今后的社会应用有非常积极的影响。从另一方面而言，体温计是民众日常生活中的必备卫生用品，尤其在“非典”和“甲型流感”流行期间，各式体温计成为了判断感染者与未感染者较为初步的仪器。所以在本次毕业设计中，以单片机为核心，运用红外传感原理来设计基于单片机的智能非接触式电子体温计。单片机是整个智能控制器的核心，其外围设备是检测和控制电路，单片机通过接口发出各种控制信息给检测电路，以启动测量、改变工作方式等。当检测电路完成一次测量后，单片机读取测量数据，进行必要的加工、计算、变换等处理，最后以各种方式输出，例如经液晶显示模块显示，经语音模块播报等。
在本次智能非接触式电子体温计设计中，以AT89S51单片机为控制核心，根据红外测温原理，由红外热电堆传感器MLX90614对人体体温进行实时采集转变为电信号，经MLX90614内部的模数转换，转换成数字信号后送入单片机进行数字滤波、线性化处理、
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