熱釋電傳感器的非接觸式測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2013-08-06 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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3．4．3 鍵盤(pán)電路
鍵盤(pán)電路由4個(gè)點(diǎn)動(dòng)式開(kāi)關(guān)構(gòu)成，分別送入單片機(jī)的P1．3、P1．4、P3．2、P3．3。開(kāi)始時(shí)P1．3、P1．4、P3．2、P3．3口的電位都處于高電位，此時(shí)顯示屏顯示當(dāng)前環(huán)境溫度。當(dāng)按下控制P3．2、P3．3的開(kāi)關(guān)后立即就會(huì)顯示人體上限溫度和下限溫度值。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)置的溫度上下限過(guò)高或過(guò)低，再點(diǎn)擊控制P3．2、P3．3的開(kāi)關(guān)，就會(huì)將溫度上下限所設(shè)置的溫度降低或升高。當(dāng)需要顯示環(huán)境溫度的時(shí)候，點(diǎn)擊控制P1．3的開(kāi)關(guān)。當(dāng)測(cè)量人體溫度時(shí)，將探頭對(duì)準(zhǔn)過(guò)往行人額頭部位，點(diǎn)擊控制P1．4的開(kāi)關(guān)就可以顯示人體溫度。鍵盤(pán)與單片機(jī)的接口電路如圖4所示。

本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159297.htm

3．4．4 報(bào)警電路
當(dāng)紅外傳感器所探測(cè)的人體溫度超過(guò)所設(shè)置的溫度上下限值時(shí)，揚(yáng)聲器就會(huì)發(fā)出持續(xù)數(shù)秒的報(bào)警聲，與單片機(jī)的接口電路如圖5所示。
3．4．5 顯示電路
顯示器采用字符型液晶顯示芯片SMC1602，可以用來(lái)同時(shí)顯示被測(cè)目標(biāo)和環(huán)境溫度的值。SMC1602在溫度顯示方面相比較于LED數(shù)碼管，其電路連接簡(jiǎn)單而且觀察方便，內(nèi)置160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，可以顯示2行16個(gè)字符，采用標(biāo)準(zhǔn)的16引腳接口。VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，當(dāng)接正電源時(shí)對(duì)比度最高，負(fù)電源時(shí)對(duì)比度最低，對(duì)比度的大小通過(guò)一個(gè)10 kΩ電位器來(lái)控制。

4 測(cè)量結(jié)果分析
通過(guò)改變目標(biāo)物體到傳感器接收窗口的距離來(lái)探究距離對(duì)輸出信號(hào)電壓差值的影響。如圖6所示，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，同一溫度下，隨著測(cè)量距離的減小，同一溫度對(duì)應(yīng)的電壓差值在增大。在一定的距離范圍內(nèi)保證測(cè)量的電壓差值偏移在5％內(nèi)，作為較優(yōu)的測(cè)量距離，實(shí)驗(yàn)中為5～15 cm。

通過(guò)運(yùn)用Matlab軟件對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析擬合，得到電壓一距離響應(yīng)曲線，如圖7所示。

可以分析出，隨著測(cè)量距離的增加，響應(yīng)的電壓差值在逐漸減小。距離越遠(yuǎn)，部分紅外輻射散失到空氣中，沒(méi)有被探頭有效地接收。部分系統(tǒng)模塊如圖8所示。

結(jié)語(yǔ)
在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，以熱釋電紅外測(cè)溫技術(shù)作為參考，設(shè)計(jì)了一種基于51單片機(jī)的非接觸式熱釋電紅外測(cè)溫儀。它以黑體輻射定律作為理論基礎(chǔ)，是光學(xué)理論和微電子學(xué)綜合發(fā)展的產(chǎn)物。與傳統(tǒng)的測(cè)溫方式相比，具有響應(yīng)時(shí)間短、非接觸、不干擾被測(cè)溫場(chǎng)、讀數(shù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
總的來(lái)說(shuō)，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有下列特點(diǎn)：運(yùn)用熱釋電效應(yīng)，當(dāng)測(cè)量人體溫度時(shí)，不需要將儀器對(duì)準(zhǔn)待測(cè)者，當(dāng)人無(wú)障礙經(jīng)過(guò)時(shí)就可以在較高的精度下進(jìn)行體溫的測(cè)量。如果人體表面溫度超過(guò)預(yù)設(shè)值，報(bào)警器便會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提示該人體溫異常。
同時(shí)也設(shè)計(jì)了自動(dòng)計(jì)量過(guò)往人數(shù)的電路及軟件，通過(guò)藍(lán)牙和上位機(jī)建立通信，在上位機(jī)端實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前通過(guò)行人的數(shù)量，可幫助檢測(cè)者實(shí)時(shí)掌握各項(xiàng)數(shù)據(jù)。