一種基于stm32f103 單片機(jī)的紅外體溫測量儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀，它包括STM32F103控制器、超聲波模塊、紅外傳感器、環(huán)境溫度傳感器、液晶模塊和報(bào)警模塊。其特征在于：所述測量儀是一種將紅外技術(shù)與微電子技術(shù)結(jié)合起來的一種新型測溫儀器，它將被測物體表面發(fā)射的紅外波段輻射能量通過光學(xué)系統(tǒng)匯聚到紅外探測原件上，使其產(chǎn)生一個(gè)電壓信號，經(jīng)過放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)處理，最后以數(shù)字形式直接在顯示屏上顯示溫度值。
【專利說明】—種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于生活用品【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的測量體溫的方法主要是接觸式測溫，如常見的水銀式體溫計(jì)和電子式體溫計(jì)，這些測溫方式的弊端是測量速度慢、測量精度較低和測量范圍相對狹窄。這種體溫計(jì)也不適合大量人群體溫的快速檢測。紅外測溫是目前最主要的非接觸式測溫方式之一，不僅可以測量溫度很高的、有輻射性的、高純度的物體，而且可以測量導(dǎo)熱性差的、小熱容量的、微小的目標(biāo)，以及固體、液體表面溫度的測量，因而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。針對這一現(xiàn)象，有必要設(shè)計(jì)一種紅外測溫儀，使其能夠迅速而且準(zhǔn)確的測量出人的體溫。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀，通過傳感器來測量人體的體溫，并綜合人所處環(huán)境的溫度和人與測量儀間的距離準(zhǔn)確得出人的實(shí)時(shí)體溫。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀，包括一個(gè)具有AD轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)STM32F103作為主控器，其特征在于:所述系統(tǒng)還包括超聲波模塊、紅外傳感器、環(huán)境溫度傳感器、液晶模塊和報(bào)警模塊。其特征在于:單片機(jī)和各單元電路之間通過導(dǎo)線連接，通過單片機(jī)來控制相關(guān)的部分執(zhí)行相應(yīng)的功能。
[0006]所述的一種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀，其特征在于:紅外傳感器選用醫(yī)用高精度數(shù)字紅外傳感器MLX90615ESGDAA。它主要由環(huán)境溫度傳感器、紅外熱電堆傳感器、低噪聲放大器、低通濾波器和數(shù)字信號處理單元組成。
[0007]所述的一種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀，其特征在于:超聲波模塊由發(fā)射模塊和接收模塊構(gòu)成，發(fā)射模塊主要由超聲波發(fā)射傳感器TCT40-T和反相器74HC04組成，接收電路主要由超聲波接收傳感器TCT40-R和CX20106A芯片組成。
[0008]所述的一種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀，其特征在于:環(huán)境溫度傳感器選用數(shù)字溫度傳感器DS18B20。
[0009]所述的一種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀，其特征在于:液晶模塊選用 LCD1602。
[0010]所述的一種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀，其特征在于:報(bào)警模塊采用蜂鳴器實(shí)現(xiàn)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型具有成本低，體積小，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。紅外傳感器采用醫(yī)用高精度數(shù)字紅外傳感器MLX90615ESGDAA，能夠準(zhǔn)確測量人體的體溫；同時(shí)超聲波傳感器能夠測量人與測量儀之間的距離，環(huán)境溫度傳感器能夠準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的感知環(huán)境溫度；各個(gè)傳感器將采集到的信息發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)會通過內(nèi)部算法準(zhǔn)確計(jì)算出人的實(shí)時(shí)體溫值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
[0013]圖2為本實(shí)用新型的紅外傳感器和單片機(jī)接口電路
[0014]圖3為本實(shí)用新型的超聲波發(fā)射電路的結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖4為本實(shí)用新型的超聲波接收電路的結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖5為本實(shí)用新型的環(huán)境溫度傳感器模塊的結(jié)構(gòu)示意圖
[0017]圖6為本實(shí)用新型的液晶顯示模塊的結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]圖7為本實(shí)用新型的報(bào)警模塊的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0019]一種基于STM32單片機(jī)的紅外體溫測量儀，所述系統(tǒng)包括超聲波模塊、紅外傳感器、環(huán)境溫度傳感器、液晶模塊和報(bào)警模塊。其特征在于:單片機(jī)和各單元電路之間通過導(dǎo)線連接，通過單片機(jī)來控制相關(guān)的部分執(zhí)行相應(yīng)的功能。
[0020]所述的主控電路的控制器采用具有AD轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)，使得外圍電路大大簡化，系統(tǒng)穩(wěn)定性增強(qiáng)。
[0021]紅外傳感器選用醫(yī)用高精度數(shù)字紅外傳感器MLX90615ESGDAA。它主要由環(huán)境溫度傳感器、紅外熱電堆傳感器、低噪聲放大器、低通濾波器和數(shù)字信號處理單元組成，在36°C?39°C的人體溫度范圍內(nèi)的精度達(dá)到±0.1°C。環(huán)境溫度傳感器將環(huán)境輻射轉(zhuǎn)換為電信號，紅外熱電堆傳感器將紅外輻射轉(zhuǎn)化為微弱電信號，兩者經(jīng)低噪聲放大器差分放大后送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號經(jīng)低通濾波器濾波后送入數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器對其運(yùn)算處理后輸出測量結(jié)果并保存在MLX90615內(nèi)部M中，通過SMBus或PWM方式可供STM32F103控制器讀取。
[0022]超聲波傳感器TCT40-T/R測量紅外傳感器與人體之間的距離，包括發(fā)射電路和接收電路。發(fā)射電路主要由超聲波發(fā)射傳感器TCT40-T和反相器74HC04組成；接收電路主要由超聲波接收傳感器TCT40-R和CX20106A芯片組成。超聲波接收傳感器TCT40-R將所接收的反射的超聲波信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)CX20106A芯片放大、整形后輸出下降沿脈沖給STM32F103控制器的外部中斷端口 CSBR。
[0023]環(huán)境溫度傳感器DS18B20內(nèi)含兩個(gè)溫敏振蕩器，它們的溫度系數(shù)不同，其中，溫敏振蕩器I相當(dāng)于測溫元件，而溫敏振蕩器2相當(dāng)于標(biāo)尺，溫度值是通過對溫敏振蕩器進(jìn)行計(jì)數(shù)獲得的。通過不斷地比較兩個(gè)溫敏振蕩器的振蕩周期，得到兩個(gè)溫敏振蕩器在測量溫度下的振蕩頻率比值，根據(jù)頻率比值和溫度的對應(yīng)曲線，得到相應(yīng)的溫度值。
[0024]本實(shí)用新型可在不同的溫度和環(huán)境下準(zhǔn)確而且迅速的測量出人的實(shí)時(shí)溫度值。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性強(qiáng)，可廣泛適用于車站、學(xué)校、單位等公眾場合。
【權(quán)利要求】
1.一種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀，包括一個(gè)具有AD轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)STM32F103作為主控器，其特征在于:所述主控器還包括超聲波模塊、紅外傳感器、環(huán)境溫度傳感器、液晶模塊和報(bào)警模塊；其特征在于:單片機(jī)和各單元電路之間通過導(dǎo)線連接，通過單片機(jī)來控制相關(guān)的部分執(zhí)行相應(yīng)的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀，其特征在于:紅外傳感器選用醫(yī)用高精度數(shù)字紅外傳感器MLX90615ESGDAA，它主要由環(huán)境溫度傳感器、紅外熱電堆傳感器、低噪聲放大器、低通濾波器和數(shù)字信號處理單元組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于STM32F103單片機(jī)的紅外體溫測量儀，其特征在于:超聲波模塊由發(fā)射模塊和接收模塊構(gòu)成，發(fā)射模塊主要由超聲波發(fā)射傳感器TCT40-T和反相器74HC04組成，接收電路主要由超聲波接收傳感器TCT40-R和CX20106A芯片組成。
【文檔編號】A61B5/01GK203619538SQ201320800274
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】程軍輝, 唐超禮, 黃友銳, 曲立國, 韓濤, 張超超 申請人:安徽理工大學(xué)