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1、目录摘要 . IABSTRACT I.I.第一章绪论 . 11.1 课题研究的目的和意义 . 11.2 红外测温技术的发展概况. 1第二章 红外测温仪的测温原理 . 42.1 红外测温的基础理论 . 42.2 红外测温传感器的测温特点 . 72.3 本章小结 . 8第三章总体方案设计和选择 . 93.1 设计方案分析 93.2 方案的选择 . 103.3 总体方案设计 . 133.4 本章小结 . 13第四章系统硬件设计 . 144.1 单片机处理模块 . 144.2 红外测温模块 . 184.3 电源模块 . 204.4 报警模块 . 214.5 LCD 显示模块 22第五章 系统软件设计
2、. 255.1 主程序模块设计 . 255.2 红外测温程序模块 . 275.3 LCD 显示程序模块 28第六章系统调试与分析 . 306.1红外测温系统调试和分析 . 306.2 本章小结 . 33第七章总结与展望. 34致谢 . 36参考文献 . 37附录一：设计总体电路图 . 38附录二：实物连接图 . 39附录三：PCB图 40附录四：元器件清单 . 41附录五：程序编写 . 42摘要在医学中，体温是一个人重要的生理参数，是人体生命活动的基本特征， 也是观测人体机能是否正常运行的重要指标之一。所以，体温计是日常生活中 和医学上必不可缺的测温器具。随着科技的进步，社会的发展，经过人们不
3、懈的努力研究，终于研制出了 一种新型的测温技术红外测温。这是一项新型的测温技术，它是根据人体 发出的特定波段的红外线来测量人体温度的。我们知道，传统的水银式体温计 时根据液体的热胀冷缩性质来测量人体温度的。虽然价格便宜，但是准确度低、 测量时间长、容易破碎和污染环境。然而，红外测温仪正好解决了水银体温计 的弊端，它不仅测量准确、速度快，而且还能实现大规模的人体测量。所以， 红外测温仪也被应用于疾病疫情的检疫中，而且发挥了重要的作用。本文介绍了红外测温仪测温的基本原理和实现方法，提出了以 STC89C51 单片机为其核心控制部件的红外测温系统。详细介绍了该系统的构成和实现方 式，给出了硬件设计原
4、理图和软件的设计流程图。该系统主要由光学系统、光 电探测器、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， 红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。 STC89C51 单片机负责控 制启动温度测量、接收测量数据、并按照单片机中的温度值计算算法计算出目 标的温度值，最后通过 LED 显示屏把结果数值显示出来。关键词：STC89C51单片机;红外测温;LCD显示ABSTRACTIn medicine, the body temperatures is one of important physiological parameters, are the basic charac
5、teristics of human body life activity, is also observed the body function is one of important indexes of normal operation. So, the thermometer is essential on daily life and medical temperature measuring instruments.With the progress of science and technology, the development of the society, through
6、 the unremitting efforts, finally developed a new kind of temperature measurement technology, infrared temperature measurement. This is a new kind of temperature measurementtechnology; it is according to the human body from the specific band of infrared to measure the body temperature. When we know
7、that the traditional mercury thermometers according to the heat bilges cold shrink nature of the liquid to measurement time, easily broken, and pollute the environment. Infrared thermometer, however, is just to solve the disadvantages of the mercury thermometer, it is not only accurate and fast meas
8、urement, but also can realize large-scale human body measurement. So, infrared thermometer has been applied to quarantine disease outbreaks, and played an important.Infrared thermometer temperature measurementwere introduced in this paper the basic principle and implementation method, put forward th
9、e STC89C51 micro-controller as the core control components of infrared temperature measurement system. Composition and implementation of the system was introduced in detail, gives the principle diagram of the hardware design and software design flow chat. The system is mainly composed of optical sys
10、tem, photoelectric detector, the output display parts. Optical system, the infrared radiation energy of the field goal, infrared energy focusing on the photoelectric detectors and translated into corresponding electrical signals.STC89C51 micro-controller control to start the temperature measurement,
11、 receiving measurement date, and according to the single chip microcomputer temperature calculation algorithm of the target temperature, finally, LED display the results of numerical display.KEYWORDS: The STC89C51 MCU, infrared radiation thermometry, the LCD display第一章 绪论1.1 课题研究的目的和意义随着科技的快速发展和医疗技术
12、的需要， 测温技术也在不断地提高和改进。 众所周知，体温是一个重要的人体生理参数，不仅是人体生命活动的基本特征， 而且也是观测人体机能是否正常运行的重要指标之一。如果能及时知道一个人 的体温，也许就能知道这个人的生理参数是否正常运行。所以，体温计无论是 日常生活还是临床医疗，都是必不可少的测量器具。传统的体温计主要是水银式体温计， 通过储存在水银球内的水银受热膨胀， 然后读取刻度值来判断温度的高低。但是这种温度计测量时间长、准确度低， 在遇热或者放置不当时，容易破裂使水银泄露，造成人体接触中毒、污染环境。 面对这种传统体温计的不利因素，不仅给人们传达错误的信息，而且还有害健 康。因此，需要研究
13、出一种新型的测温技术，改变传统体温计的测温方法，不 仅能够方便、快捷、准确的测出人体的温度，而且对人体和环境没有伤害。利用高科技和不懈的努力，人们终于研究设计出一种新型的测温仪红 外线测温仪。这种新型的测温仪是利用人体发出特定波段的红外线来测量人体 的温度，采用高精度的红外温度传感器，能够快速准确的测出人体的平均温度， 从而解决了传统体温计的弊端，使测温技术更高效、更快捷。红外测温技术不仅可以对个人实现快速、准确的测温，而且可以在大规模 的检疫站，大流量的人群实现快速测量。不仅节省了时间，也给人们带来了方 便。现在，红外测温仪已经被广泛的应用于各个领域，也发挥着越来越大的作 用。1.2 红外测
14、温技术的发展概况红外线的最早研究是在1800年开始的，首先是英国物理学家 F W 赫 胥尔从热的角度来研究各种色光时，发现了红外线。自从赫胥尔发现红外线至 今，红外线技术的发展历经了近两个世纪，从那时起，红外辐射和红外元件、 部件的科学研究逐步发展，但发展比较缓慢， 直到 1940 年前后才真正出现现代 的红外技术。当时，德国研制出硫化铅和几种红外透射材料，利用这些元、部 件制成一些军用红外系统，例如高射炮用导航仪、海岸用船舶侦察仪、船舶探 测和跟踪系统、机载轰炸机探测仪和火控系统等等。此后，美国、英国和前苏 联等国竞相发展，特别是美国，大力研究红外技术在军事方面的应用。目前， 美国将红外技术
15、应用于单兵装备、装甲车辆、航空和航天的侦察监视、预警、 跟踪以及武器制导等各个领域。半个世纪以来，随着光学技术和半导体技术的 发展，红外检测技术也日趋完善，其中红外测温技术也形成了完整的理论并成 功地应用于医学、农业和工业等领域。然而，我国的红外线技术的研究工作是在新中国成立后才开展的。首先研 究的是波段工作在 1-3um 的硫化铅红外探测器， 数年之后又相继研究钛酸铅等 热电探测器，并得到了一定的应用。改革开放以来，红外技术的研究得到了迅 速的发展，开展了从单元、线列到红外线平面的探测器研究工作。上世纪 90 年 代中期，我国研制出第一台热像仪，其技术性能与国外水平相当，为我国红外 技术的升
16、级换代起到了重要的作用。目前我国研制出的热像仪，可以满足军队 武器系统的各种性能需要。另外，在民用领域各种红外测温仪、红外热像仪、 星载红外遥感仪等，也逐渐研制成功，逐渐发展成熟，在日常生活中得到了充 分的应用。在实现远距离温度监测与控制方面，红外温度传感器以其优异的性能，满 足了多方面的要求。在产品加工行业 , 一些需要对温度进行远距离监测的地方， 都离不开温度传感器，既实现了远距离监测，也可以及时的进行调控。在食品 行业，红外温度可以在不被污染的的情况下实现食物温度的监测和控制，鉴于 这种优点，红外温度传感器在食品加工方面别受欢迎。在医疗方面，红外测温 技术主要应用于人体温度的测量，对人体机能是否正常
