基于MSP430单片机的非接触式红外体温测试仪的设计毕业设计论文Word下载.docx

基于MSP430单片机的非接触式红外体温测试仪的设计毕业设计论文Word下载.docx

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题目名称

题目性质

1.理工类：

工程设计（）；

工程技术实验研究型（√）；

理论研究型（）；

计算机软件型（）；

综合型（）

2.文管理类（）；

3.外语类（）；

4.艺术类（）

题目类型

1.毕业设计（√）2.论文（）

题目来源

科研课题（）生产实际（）自选题目（√）

主

要

内

容

红外体温测试基于其非接触式的测量方式，使其在温度测量的同时不破坏被测温度场的均衡性，因此得到了广泛应用。

本课题要求利用MSP430单片机和红外温度传感器来测量温度信号，并实现温度数据的的直观显示。

基

本

求

[1]了解并分析当前红外测温设备所能完成的基本功能

[2]设计系统电路图

[3]完成系统的软件编程

[4]验证所设计系统的可行性

参

考

资

料

[1]实用电子电路设计，李哲英，电子工业出版社

[2]MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用，清华大学出版社

[3]电子世界

[4]网络论坛

周次

第1～3周

第4～7周

第8～11周

第12～14周

第15～18周

应

完

成

的

收集资料

熟悉课题内容

查找参考书

确定设计思路

电路方案设计，电路设计方案优化

系统软件编程

实验结果整理和总结

论文书写

课题总结

答辩

指导教师：

职称：

讲师2011年03月01日

系级教学单位审批：

年月日

摘要

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MSP430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。

对非接触式测温仪的设计是以功能性为基础，以创新性为指导，以实践性为依托，具有大好的发展前景和广泛的应用场合。

通过本次设计，希望可以为今后拓展体温监测应用领域提供新的思路和方法，在医学、体育、消防、军事训练、等领域得到更广泛的应用。

关键词　红外测温系统；

非接触式；

MSP430单片机

Abstract

Withthecontinuousimprovementoflivingstandardsandincreaseddemandsonthequalityoflife,peoplebecomeincreasinglyconcernedabouttheirhealthstatus,whilebodytemperature,bloodpressure,pulseandrespirationistheimportantparameterstoidentifyhealthstatus,physiologicalindicatorsofthesemonitoringandmeasurementcanbetterreflectthebody'

sownhealthstatus,sotheynotonlyplayanimportantroleinthemedicalfield,butalsocanbringgreatconveniencetothelivesofpeople.

ThisdesigncentersaroundthephysiologicaltemperaturestartedtoMSP430microcontrollertocontrolthetemperature,anddevelopsthewholeprocessoftheinfraredthermometer,weaccordtotheprincipleofselectionofthekeydeviceandtemperaturecompensationofautomaticadjustmenttoimprovetheaccuracyoftheinfraredthermometer,itdesignsabodytemperatureofnon-contacttesterfortherapidmeasurementofhumanbodytemperature.Non-contacttemperaturemeasuringinstrumentsarefunctional-based,innovative,andithasexcellentprospectsfordevelopmentandextensiveapplications.Throughthisdesign,Ihopetoprovidenewideasandmethodsinmedicine,sports,fire,militarytraining,andotherfields.

Keywords　Infraredtemperaturemeasurementsystem;

non-contact;

MSP430microcontroller

第1章绪论

1.1课题背景

随着2003年非典的袭击，在我国迅速诞生了一支专门抗击非典的医疗仪器队伍，特别是在红外体温检测仪的研发方面取得了突出的成就。

国家相关部门也在重点强调非接触式体温计的研发[1]。

随着现代科技的发展，新材料、新工艺的运用，各式各样的体温计陆续出现，探测方式不断改进[2]。

国内外体温计的发展大致分为三个阶段。

第一阶段是常见的玻璃水银体温计，第二阶段是电子体温计，如今应用最为广泛的是非接触式红外体温计。

水银体温计虽然价格便宜但是有诸多弊端：

首先，水银体温计遇热或安置不当，体温计容易破裂。

其次，人体接触水银后会中毒，中毒症状是恶心、头痛、腹泻、脱发等，严重者会造成血液凝固。

因为水银有剧毒，一旦它污染了水源或食物，可以对人的肾脏、肺等造成极大的伤害，水银也能加速人神经系统退变。

最后，采用水银体温计测温需要相当长的时间（5min～10min），使用不便。

电子体温计是采用热敏电阻测量温度的，电子体温计能快速准确地测量人体温度，与传统的水银玻璃体温计相比，具有读数方便、测量精度高、能记忆并有蜂鸣提示的优点，尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合于家庭、医院等场合使用。

但采用电子体温计测温也需要较长的时间，同样使用不便。

非接触式红外体温计是根据黑体辐射原理通过测量人体辐射的红外线而测量温度的。

它用的红外传感器只是吸收人体辐射的红外线而不向人体发射任何射线，它采用的是被动式且非接触式的测量方式，因此红外体温计不会对人体产生辐射伤害且价格低，体积小，实现了体温的快速准确测量，具有稳定性好，精度高，测量安全，使用方便等特点。

非接触式人体体温测试仪的设计技术目前已经达到成熟，本文详细的介绍在国内外已有技术的基础上，此设计开发的全过程。

此设计涉及单片机，传感器等诸多方面的知识[3]，主攻方向在于温度的采集和处理，达到体温能够准确显示的预期效果。

1.2课题的目的及意义

体温计是人们日常生活中的必备品。

传统的水银体温计存在测量温度时间长、读数不便等特点。

红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。

近20年来，非接触红外体温计在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长。

比起传统的测温方法，红外体温计有着响应时间快、使用安全及使用寿命长等优点。

红外体温计包括便携式红外体温计、在线式红外体温计和扫描式红外体温计三大系列，并备有各种选件和计算机软件，每一系列中又有各种型号及规格。

在不同规格的各种型号红外体温计中，正确选择红外体温计型号[4]对用户来说是十分重要的。

红外温度检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目，红外温度检测是一种在线监测（不停电）式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，具有准确、实时、快速等优点。

任何物体由于其自身分子的运动，不停地向外辐射红外热能，从而在物体表面形成一定的温度场，俗称“热像”。

红外诊断技术正是通过吸收这种红外辐射能量，测出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备发热情况[5]。

目前应用红外诊技术的测试设备比较多，如红外体温计、红外热电视、红外热像仪等等。

像红外热电视、红外热像仪等设备利用热成像技术将这种看不见的“热像”转变成可见光图像，使测试效果直观，灵敏度高，能检测出设备细微的热状态变化，准确反映设备内部、外部的发热情况，可靠性高，对发现设备隐患非常有效[6~8]。

1.3国内外研究现状

国外红外线技术在19世纪并发展至今，已经有很多专利项目和大量科研成果。

美国和日本几乎垄断了红外线技术产品的专利。

由于红外线技术我国起步比较晚，而且相关部件比较昂贵，对我们在生产生活中普及还有很长的一段路要走。

所以我们要把红外检测技术利用到我们实际生活当中去，利用我们能利用的知识去改进我们的生活[9]。

红外线是近年来兴起的高端技术，对红外线设备的设计和研究，对今后生产生活有积极的影响。

体温计是人们日常生活中的必备用品，尤其在SARS和H1N1流行期间，体温计几乎成成为了衡量感染者与未感染者的测量仪器。

所以在本文以下内容中我要结合单片机，运用红外线原理去设计一个基于单片机的红外体温仪器的方案[10~12]。

通过方案论证，选择出最佳的方案并进行设计和制作[13~15]。

随着现代科学技术的发展，传统的接触式测温方式以不能满足现代一些领域的测温需求，对非接触、远距离测温技术的需求越来越大。

本红外测温系统设计的出发点也正是基于此[16~18]。

1.4本文主要内容及结构安排

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，此设计使用汇编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，所以整个程序的编制、调试和维护都比较方便，结构清晰，提高了可靠性和修改性，并给出了针对各个应用模块的设计思路和设计框架，对各部分程序进行解释说明，从而实现非接触式人体体温的显示。

最后，文章对本次设计做出了详细的总结。

本论文的具体结构安排如下：

第1章为绪论，涵盖了课题背景、课题目的及意义、国