智能红外体温计软硬件设计_开题报告

体温计是一种测量人体温度、辅助疾病诊断的常用医疗器具，它是人类日常生活的必需品。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，探测方式在不断改进。人们熟悉的传统的体温计是水银(汞)体温计，它是根据汞受热膨胀的原理制成的。由于受到体温的影响，水银体积的膨胀使管内水银柱的长度发生明显的变化。

近几年来，智能体温计越来越多地应用在各个行业：冶金、玻璃制造以及体温测量等领域。许多医院也采用了智能体温计，虽然其性能暂不能与传统的体温计相比，但因其拥有快速、无需接触被测者等的优点而被广泛采用。

体温测试是在实际生活中经常会遇到的问题，传统的体温计也就是我们的水银体温计有其很多的不足之处，如：测温时间长，读取结果不方便，体温计易被损坏并且其材料汞有毒等。针对以上问题，本文提出一种新型的测量体温仪器，它优于传统的体温计的一个很大的特点就是测温时间相对较短，并且此智能红外体温计有自动播报体温、统计人数、显示日期及环境温度等功能。解决了传统体温计读数不便、用途单一的问题，无汞害，灵敏度高，清晰播报，方便携带，寿命较长，台式设计使体温计放置时不会晃动，避免温计被损坏，尤其适用于小孩与老年人，其方便性大大超越水银式体温计。

测量体温的方法有很多，水银、热电偶、热敏电阻、晶体管的PN结、液晶、石英晶体均可作为测温元件来制造体温计。这些测温技术均属接触式测温，容易产生交叉感染，并且当测温元件接触被测部位时，将影响其温度场的分布，对精度造成影响，而且响应时间也较长。若采用非接触式测温的方法，则可以较好地解决这些缺点。

传统的体温计如水银体温计虽然价格便宜，但是有许多的弊端：水银体温计遇热或安置不当，容易破裂;人体若接触水后会中毒，恶心、头痛、腹泻、脱发等随之而来，严重者会造成血液凝固;测温时间长等。智能红外体温计则避免了上述的缺点，它有着如下的优点：测量不干扰被测温场，不影响温场分布，从而具有较高的测量准确度。测温范围宽，在理论上无测量上限，可以测量相当高的温度。探测器的响应时间短，反应速度快，易于快速与动态测量;不必接触被测物体，操作方便;可以测量微小目标的温度。

红外测温法是指利用人体自身的红外辐射来测定其表面温度的一种测量温度的方法。红外测温是非接触式测温中应用较为广泛的一种技术，它由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇集其视场内目标的红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件以及位置决定。红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号，该电信号经过放大器和信号处理电路后可以经模数转换后，由微控制器按照内部的算法来计算目标的表面温度值。

本文将利用红外热释电温度传感器、MS51单片机以及其器件设计实现非接触式测温，使之达到响应时间最长不超过1s、温度测量范围34—42摄氏度，精度达到0.2摄氏度，即可手动测量，也可运行在自动模式下实时显示体温数据，有温度保持和清除功能，并能够向终端(计算机)发送测量到的数据以实现数据统计、分析的功能扩展。系统所采用的是红外热释电温度传感器TPS434，人体辐射出的能量由TPS434转换成微弱的电信号(只有0.7～1.5mv)。该电信号经过信号调理电路后(包括前置放大和后级放大两个功能模块)送入ADC进行模数转换，进而可以由单片机识别来计算被测物体的表面温度。

总的来说，红外测温技术是实现非接触式测温领域应用最为广泛的一门技术，它被广泛地应用在航天、冶金、玻璃制造等行业。目前，电子体温计也越来越多地出现在平常百姓的家中，由于其方便、快速的特点而被广泛采用。本文将对利用红外热释电温度传感器TPS434和MC51单片机为核心的非接触式电子体温计设计作了详细的介绍。本文着重在系统硬件设计和系统软件设计方面作了深入的讨论，并对核心器件进行详细的介绍。此次的智能电子体温计将以单片机为核心，在软件控制下，结合A／D转换器、LCD模块等硬件电路实现智能化的体温测量。其测温范围为34—42℃(精度为0．2℃）。

C.^范文提纲

1绪论

1.1红外测温技术 

1.2整体方案概述 

2系统硬件设计

2.1信号调理电路设计

2.2 AD转换电路设计

2.3 LCD显示电路设计 

2.4按键功能设计

3系统软件设计

3.1软件工作流程

3.2驱动程序设计

4总结 

参考文献

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