基于89C52單片機的紅外測溫系統設計

胡煬++宣文靜++來愛華

摘 要 以89C52單片機為核心，搭配MLX90614紅外測溫傳感器、DS1302時鐘芯片、LCD1602液晶屏以及少量阻容元器件設計并制作了可用于人體體溫快速測量的紅外測溫系統。給出了系統設計流程圖，并進行最終的實驗測試驗證。結果表明：該測溫系統具有精度高、穩定好、性價比高等優點，具有一定的市場應用潛力。

【關鍵詞】紅外測溫 89C52單片機 精度高

1 引言

傳統接觸式測溫需要長時間的接觸人體進行溫度測量，且在接觸不緊密時容易產生較大的溫差，相比之下，無線紅外測溫因具有測溫速度快、無接觸測量和精度高等特點，廣泛應用于工業或民用溫度測量中。在考慮到性價比因素，本文設計了紅外測溫系統，并給出了程序流程圖，進行了相關的測試實驗。

2 紅外測溫系統設計

2.1 總體設計

系統總體設計框圖如圖1所示，其由單片機的最小系統模塊、傳感器測溫模塊、時鐘模塊、液晶顯示模塊、按鍵和報警提示模塊等組成。單片機最小模塊系統起主控作用，用來驅動和控制外置的所有電路模塊，同時還可以利用獨立按鍵的操控來讀取時鐘和溫度液晶顯示值，以及分析數據等功能。紅外傳感器模塊主要是用來檢測人體溫度，DS1302時鐘模塊主要為系統提供顯示日期及時間，LED燈和蜂鳴器主要是用于提示電路是否正常運行及溫度監測。系統是以STC89C52RC單片機為主控芯片，利用1602液晶顯示單片機運行輸出的數據值，MLX90614紅外傳感器用來檢測人體皮膚表面溫度。當傳感器靠近人體表面皮膚時會進行人體紅外線感應，然后通過A/D轉換成電壓和電流，最終轉換成數據值。這樣就便于快速檢測出人體溫度當前值，用以確定人體是否發熱超出正常體溫。

2.2 溫度傳感器接口電路設計

傳感器的SCL時鐘線接口和SDA數據線接口分別與單片機的兩個IO口連接。電阻R1和R2為上拉電阻相互并聯然后分別連接在時鐘線和數據線與單片機所接IO口線上。另外VDD與+5V電源正極端相連，傳感器的VSS端直接接地，即可實現傳感器的功能。

2.3 系統軟件設計

系統上電初始化，之后讀取DS1302的數據，并送液晶正常顯示，并同時不斷讀取按鍵狀態（按鍵按下，才讀取溫度，否則正常顯示時鐘）。當有按鍵按下時，則讀取傳感器值后送液晶顯示（時間持續5S后返回至主界面顯示），否則液晶一致顯示時間及日期。讀取溫度后，當溫度值超過所設定的值范圍時系統將會報警提示。通過獨立按鍵功能實現溫度和萬年歷時鐘在液晶上交替顯示及時鐘更新顯示，且兩種狀態可以任意轉換相互不受影響。

3 實驗測試及結果分析

人體溫度檢測測試結果如表1所示，通過對兩個不同人體體溫分別進行檢測。當打開測試系統讓其初始化后，然后按下獨立按鍵把傳感器的探頭分別檢測人體的不同處表面皮膚溫度。并且通過和普通醫用體溫計分別測試1分鐘、5分鐘、10分鐘、20分鐘測量值的對比來進行比較分析。從表中可以看出，紅外傳感系統測溫時基本上都是保持在人體正常體溫度值36℃～37℃范圍內細微波動，說明測量結果準確，穩定性好。

4 結論

本文基于89C52單片機設計了人體紅外快速測溫系統，經過實驗證實，該系統具有穩定性好，測量準確等特點，具有一定的應用潛力。

參考文獻

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作者簡介

胡煬，男。學生，研究方向為電子系統集成。

通訊作者簡介

宣文靜，女。碩士學歷。湖北工程學院新技術學院信息工程系講師。研究方向為嵌入式控制。

作者單位

湖北工程學院新技術學院信息工程系 湖北省孝感市 432000