人体红外测温仪 毕业设计论文 - 图文

第四章 软件设计

设计的思路是首先初始化系统，然后显示子程序，开始测温后复位各个端口，摁下开关 ，接通电源，确定打开电源后A/D模数转换器Vin（+）输入端读取经过放大滤波计算后的数据进行模数转换，CS片选端、WR写入端同时设置成低电平，当芯片自身产生一个脉冲时，启动转换。然后A/D转换器的CS、RD同时为低电平0时读取转换输出的数据，转换后的数据存入模数转换器自身的锁存器里，由输出端口D0~D7输入到单片机的P0口中。读取三次数据，满三次后读数正确的写入单片机EEPROM存储器。同时计数器加1，继续读取下一组数据。如果读数满三次后数据不正确，则要对单片机进行清零，复位后重新测量读数。

中断子程序设置INT0为外部中断，中断后对EEPROM里的数据进行读取，然后通过液晶屏显示出来，读取时要对数据进行一个判断，AT89C51单片机的P3口除了是多功能I/O口外还是第二功能口，它的第二功能是作为控制端口使用的，所以本设计用P3.0串行口输入端来控制报警系统，如果数据大于37.0℃，则蜂鸣器报警。显示温度的范围是30~60℃，当所测温度高于下限或者上限温度时，报警系统报警。执行完一次子命令后运行中断信号，子程序返回。主程序流程图如图4.1所示。

主程序主要实现以下功能：

1、开机或复位时能自动初始化设备，引导程序正确执行。

2、开机或复位之后启动A/D转换，对环境温度进行采样，并在显示器上显示当前环境温度。

3、保持环境温度显示的同时，对覆盖热释电探测器视场的物体表面的红外辐射进行转换和采样，并比较各采样值，直到采样值为热释电探测器响应的峰值电压为止。

如图4.2是软件设计部分的中断子程序流程图，主要实现以下功能： 1、A/D采样子程序完成对热释电传感器放大电路输出信号的采样。要实现准确测温就必须得到输出信号的峰值，但在实际电路中，由于探测器响应延时不尽相同，且电路的延时也很难准确计算，所以要准确采集到峰值是十分困难的。为此，我们只有对输出信号不断地进行采样，并比较各样值，取其中的最大者作为峰值的近似值

2、数据处理子程序完成对采样值的计算处理。中间又经过了ADC0804数模转换器将结果转换为可供LCD显示的代码。

3、读取温度时超过预警温度，蜂鸣器报警，没超过直接显示所测温度。 4、液晶显示子程序完成最后的温度。

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开始 外部中断0初始化 显示子程序 复位 N 启动键打开 Y 读取数据 计数器加1 满三次 N Y 数据正确 N Y 写入EEPROM（超过37.0度） 计数器清零 结束

图4.1 主程序流程图

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外部中断入口 读取指令 N 读取EEPROM（超过37度） Y 报警 发送数据 LCD显示 中断返回

图4.2 中断子程序流程图

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第五章 小结

5.1 红外测温仪的使用注意事项

1、必须准确确定被测物体的发射率； 2、避免周围环境高温物体的影响；

3、对于透明材料，环境温度应低于被测物体温度；

4、测温仪要垂直对准被测物体表面，在任何情况下，角度都不能超过30℃； 5、不能应用于光亮的或抛光的金属表面的测温，不能透过玻璃进行测温； 6、正确选择跟离系数，目标直径必须充满视场；

7、如果红外测温仪突然处于环境温度差为20℃ 或更高的情况下，测量数据将不准确，温度平衡后再取其测量的温度值。 5.2 改进方案

由于普通红外测温仪只限于测量物体外部温度，不方便测量物体内部和存在障碍物时的温度，所以可以在其检测头部加一段光导纤维，并在其前端装一个小视角的透镜，这样被测物体的辐射能经过透镜到光导纤维内部。在光导纤维里面经过多次反射传至检测器。因为光纤可以自由弯曲，使辐射能自由转向，这就解决了物体内部温度的测量问题，可以测量有障碍物挡住的角落等地方的温度。

5.3 推广及应用

由于SARS和H1NI甲流的出现(其相似并发病症状之——发烧)，这样，红外测温仪就用于人体温度的测量和大量人群的初步筛检。但是非接触式人体红外测温仪测量的是表体温度而非精确体温，所以有关人体表面温度和传统的用体温计测得的腋下温度之间的相关性还正在研究之中，且发表的相关文章少之又少。到目前为止，还没有任何结论性的证据表明，其中一种温度可以可靠地、一致性地表示为另一种温度。

本文通过研究部分受试人员的温度测试结果发现：手持式红外侧温仪所测得的人体表面温度与体温(腋下温度)相比较，其温差因人体个体差异而一致性较差。从本设计试验结果来看，如果将温差判据确定为2℃-4℃时，将仍然有35%左右的人员漏查和不必要的进一步待查。而按照现在一些相关单位暂时提出的红外测温值修正1℃-3℃，那么可能漏查的人员更多！

基于普朗克辐射理论的红外非接触测温技术，由于被测物体均非物理惫义上的黑体(发射率ε=1),而是灰体(发射率ε(λ,R,……)<1)，而被测物体的发射率ε(λ,R,……)与辐射波长λ，辐射物体表面粗糙度R，被测物体的材料等有关，因而其测温的准确度受到限制。相对于工业用途的红外测温来讲，人体表面的红外测温因每个人的个体差异较大(诸如人体自身对周围环境温度的适应调节能

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