基于单片机的非接触式红外体温计设计毕业论文.doc

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本科毕业论文

非接触式红外体温计的设计

DesignofContactlessInfraredThermometerSystem

学院名称：

专业班级：

学生姓名：

学号：

指导教师姓名：

指导教师职称：

年月

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

目录

非接触式红外体温计的设计 IV

DesignofContactlessInfraredThermometerSystem II

第一章系统主要芯片介绍 1

1.1STC89C52芯片简介 1

1.2红外温度模块简介 3

1.2.1TN901红外测温模块 3

1.2.2红外测温原理 3

1.2.3红外测温模块的工作时序 4

1.3LCD1602显示器简介 4

第二章系统硬件设计 6

本系统的硬件原理图采用AltiumDesigner进行设计，AltiumDesigner主要运行在Windows操作系统。

这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案，使设计者可以轻松进行设计，熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高[11]。

6

2.1系统总体结构图 6

2.2单片机的主控电路设计 6

2.3红外温度传感器模块电路的设计 7

2.4LCD1602设计原理图 8

2.5按键电路的设计 9

2.6系统其它硬件电路 9

2.6.1系统的电源电路 9

2.6.2系统晶振电路 10

2.6.3报警电路的设计 10

第三章系统软件设计 11

3.1软件编译KeilC51开发环境 11

3.2系统软件设计要求及任务 11

3.3系统主程序流程图 11

3.4红外测温流程图 14

结论 19

致谢 20

参考文献 21

附录 22

非接触式红外体温计的设计

摘要：

本文针对传统的测温仪器自身存在的诸多缺点以及在现实生活中所暴露的使用不便，缺少安全性等缺陷，提出了一种非接触式红外测温系统设计方案。

该系统是以STC89C52作为红外测温传感器数据传输和控制核心。

此外，还设计了报警模块、显示电路、功能按键等外围模块。

本系统实现了对实时温度的显示，以及对后者过限时报警，同时还能对温度测量报警的上下限进行调节。

它的最大的创新不仅仅是因为可以测量基本的温度，更在于它可以控制继电器电路使温度在测量范围内。

它的安全性，方便性更有利于普通百姓的使用。

本次红外测温系统的设计简化了电路结构，提高了测温的稳定性及可靠性。

该系统具有反应速度快、传输效率高、测量精度高、可靠性高等优点。

关键字：

STC89C52；报警；红外测温

DesignofContactlessInfraredThermometerSystem

Abstract：

Inviewofthetraditionaltemperaturemeasuringinstrument,therearemanyshortcomings,Andinreallifeitexposesmuchinconvenience,lacksofsafety,soiputforwardthisdesignofcontactlessinfraredtemperaturemeasurementsystem.ThesystemisbasedonsinglechipmicrocomputerSTC89C52thatasbeingthecenterofinfraredmeasuringtemperaturesensordata’stransmissionandregulation.Inaddition,itisalsoequippedwithalarmcircuits,keyswitch,liquidcrystaldisplayoutputandkeycircuits.Thissystemrealizereal-timetemperaturedisplay,andgiveanalarmwhenthetemperaturebeyondlimitationconfigured,surelythelimitationcanbechangedelse.Thesystem'sbiggestinnovationnotonlyintherealizationofbasicfunctionstemperaturemeasurement,butalsocancontrolarelaycircuittogetthetemperatureinmeasuringrange.Itssafety,conveniencearemorehelpfuloftheuseofthecommonpeople.Thedesignofinfraredtemperaturemeasurementsystemsimplifythecircuitstructure,improvethestabilityandreliabilityofmeasuringtemperature.Thegreatreactionspeed,hightransmissionefficiency,highaccuracyandhighreliabilityisalsoitsadvantage.

Keywords：

STC89C52;alarm;infraredtemperaturemeasurement

III

引言

随着经济的发展，社会生活水平的提高，人们对自身身体情况愈来愈重视。

体温是人体生命活动最基本的特征，也是观察人体机能是否正常的重要指标之一。

现在各种流行病比较多，传染性比较强，传统的接触式测温系统有很大的局限性，特别是在高发病的场所诸如学校或者客运中心等等。

目前，传统的测温仪器存在的缺陷开始被人们所认识，测量准确度低，等待时间长，使用不当还会发生意想不到的事故等。

非接触式红外测温系统的开发，将能很好的代替传统测温仪器，弥补他们的不足与使用的不便。

它的响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点，更适合儿童在平时的生活中独立完成体温测量。

当今社会，红外测温技术已在工业、石化、农业、医学、安全监控与防范和科学研究等领域被广泛地应用，在传统的测温系统中注入现代科技的元素，它所具备的响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点，较传统温度仪器更加能满足人们生活生产的需求，必定会占领相当大的市场，受到人们的青睐[5]。

近20年来，我国的红外测温技术得到迅速的发展,并逐步应用于医疗、工业等领域。

红外检测技术，它是一种在线监测不停电式高科技检测技术，能对电气设备的故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，满足了现代电力企业对电力系统的可靠运行的要求。

此无线测温系统包括硬件电路部分和软件部分。

硬件电路采用STC89C52单片机作为控制核心，主要包括以下几个部分：

红外测温电路、报警电路，显示电路，按键电路和继电输出控制电路等。

软件设计主要包括：

主程序、红外测温模块、报警模块、功能按键模块、显示模块、继电输出模块等子程序。

该系统在工作时，操作者先将红外测量仪对准被测量者，接通电源，等待2秒钟，随后红外传感器就会把温度信号传送到STC89C52中进行处理，然后送1602显示。

该系统可以调节报警的上下限，当实时温度低于设定温度，绿灯亮，蜂鸣器响；高于设定温度蜂鸣器响，红灯亮；正常温度蜂鸣器不响，黄灯亮。

另外，该系统还可以测量物体温度，当物体温度过限时，继电器会闭合，同时触发相应的自己设定的动作来使目标温度控制在要求范围内。

第一章系统主要芯片介绍

1.1STC89C52芯片简介

STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

STC89C52单片机引脚结构如图1-1所示[4]。

图1-1STC89C52引脚结构图

STC89C52单片机芯片的引脚介绍如下：

管脚1～8：

P1口，8位准双向I/O口，可驱动4个LS型TTL负载。

管脚9：

RESET复位键，单片机的复位信号输入端，对高电平有效。

当进行复位时，要保持RST管脚大于两个机器周期的高电平时间。

管脚10，11：

RXD串口输入TXD串口输出。

管脚12～19：

P3口，P3.2为INT0中断0，P3.3为INT1中断1，P3.4为计数脉冲T0，P3.5为计数脉冲T1，P3.6为WR写控制，P3.7为RD读控制输出端。

管脚21～28：

P2口，8位准双向I/O口，与地址总线（高8位）复用，可驱动4个LS型TTL负载。

管脚29：

PSEN片外Rom选通端，单片机对片外Rom操作时29脚（PSEN）输出低电平。

管脚30：

ALE/PROG地址锁存器。

管脚31：

EArom取指令控制器高电平片内取低电平片外取。

管脚32～39：

P0口，双向8位三态I/O口，此口为地址总线（低8位）及数据总线分时复用口，可驱动8个LS型TTL负载。

管脚40：

电源+5V。

1.2红外温度模块简介

1.2.1TN901红外测温模块

TN901红外传感器输出的是数字信号，TN901传感器芯片管脚如图1-2所示：

图1-2TN9红外测温模块接口

管脚5是V为电源引脚VCC，