CN202027570U

CN202027570U - 一种非接触式远程自动体温测量仪

Info

Publication number: CN202027570U
Application number: CN 201120088400
Authority: CN
Inventors: 李卫兵; 张代省; 范士征; 时宝国; 李志远; 丁雷
Original assignee: Binzhou University
Current assignee: Binzhou University
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-03-30

Abstract

本实用新型公开了一种非接触式远程自动体温测量仪，包括测温主机，所述监控主机通过无线发射模块与监控室主机通信，其特征是：所述测温主机连接步进电机、温度传感器、光电开关、液晶显示器。本实用新型的光电开关用于检测是否有人需要测量体温，步进电机驱动温度传感器移动到人体额头的附近，温度传感器进行温度的测量，然后由液晶显示器进行显示，并通过无线传输模块发送到监控室主机。本实用新型能够较远距离的实现较精确的温度测量，真正的实现了非接触测量。

Description

一种非接触式远程自动体温测量仪

技术领域

本实用新型涉及一种非接触远程自动体温仪。

背景技术

某些传染病（例如甲流感）危害着人类的健康，检测是否患传染病最主要的依据就是测量人体体温，然而在公共场所，例如车站、学校、宾馆以及娱乐场所等检测人体体温并不是一件容易的事。现在的红外电子体温计只能实现近距离（一般小于1cm）现场的体温测量，增加了传染病的传播可能性，增加了一些高发传染病的交叉传染概率，而且检测速度慢。此为现有技术的不足之处。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种非接触式远程自动体温测量仪，实现了远距离测量体温。

本实用新型采用如下技术方案实现发明目的：

一种非接触式远程自动体温测量仪，包括测温主机，所述测温主机通过无线发射模块与监控室主机通信，其特征是：所述测温主机连接步进电机、温度传感器、光电开关、液晶显示器。

作为本技术方案的进一步限定，所述测温主机为SPCE061A单片机。

作为本技术方案的进一步限定，所述温度传感器为红外测温电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的光电开关用于检测是否有人需要测量体温，步进电机驱动温度传感器移动到人体额头的附近，温度传感器进行温度的测量，然后由液晶显示器进行显示，并通过无线传输模块发送到监控室主机。本实用新型能够较远距离的实现较精确的温度测量，真正的实现了非接触测量。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的结构方框图。

图2为本实用新型红外测温电路原理图。

图3为本实用新型光电开关电路原理图。

图4为本实用新型电压转换电路原理图。

图5为本实用新型电机驱动电路原理图。

图6为本实用新型无线传输电路原理图。

图7为本实用新型的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本实用新型作更进一步的详细描述。

参见图1－图7，本实用新型包括测温主机，所述测温主机通过无线发射模块与监控室主机通信，所述测温主机连接步进电机、温度传感器、光电开关、液晶显示器、键盘。

所述测温主机为SPCE061A单片机，它是16位微处理器，具有体积小、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低（3.3V电压）、结构简单、中断处理能力强等特点，内嵌32k字闪存FLASH，处理速度高，尤其适用于数字语音播报和识别等应用领域。

所述温度传感器为红外测温电路。红外探头是一种有热电偶由多晶硅与铝构成的光学原件，它可以汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。红外测温电路如图3所示，他利用人体向外不断辐射红外线，无需接触人体，向外发射的红外线被吸收膜吸收，吸收膜是一种热容量小、温度容易上升的薄膜。在紧靠衬板中央的下部为一空洞结构，这种结构的设计确保了冷端和测温端的温度差。热电偶由多晶硅与铝构成，两者串联连接。当各个热电偶测温端温度上升时，热电偶之间就会产生热电动势 Vn，因此在输出端就可以获得它们的电压之和。经过OP07放大电路把电压信号放大，OP07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路，具有非常低的输入失调电压（最大为25μV）和输入偏置电流（OP07A为±2nA）以及开环增益高（对于OP07A为300V/mV）的特点。电阻R5、R10的作用是调节放大倍数，通过两级放大将微弱小信号放大到单片机可处理的信号。再由单片机自带的A/D采样电路采集电压信号，把电压信号转化成数字信号，得到人体的温度的数字化电压信号。

通过光电开关传感器检测测试仪前是否有人体，光电开关传感器(E3F-DS30C4)是通过把光强度的变化转化成电信号的变化来实现的，它包括发射电路和接受电路工作电路如图4，当无障碍物时接受电路无反射光线输入而输出电压为低电压，当有障碍物时接收电路有反射光线输入而输出高电平。光电开关工作电压12V，单片机默认为5V为高电平，应用LM311比较器实现12V的高电压到5V的高电压的转换，如图5所示。

采用步进电机控制，步进电机是一种用电脉冲信号进行控制，并将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的控制电动机。就是给一个电脉冲，步进电动机就转动一个角度或者前进一步，因此，步进电机也称脉冲电动机。步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，因此非常适合于单片机控制。步进电机的角位移或线位移量与电脉冲个数成正比，它的转速或线速度与电脉冲频率成正比。在负载能力范围内这些关系不因电源电压、负载大小、环境条件的波动而变化。通过改变脉冲频率的高低可以在很大范围内实现步进电机的调速，并能进行快速启动、制动和反转。

L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片采用15脚封装。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。使用L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，可以直接通过电源来调节输出电压；并可以直接用单片机的I/O口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。

L297芯片是具有20个引脚的双列直插式塑胶封装的步进电动机控制器(包括集成的硬件环形分配器)。它可产生四相驱动信号，能用半步(八拍)和全步(四拍)等方式驱动单片机控制两相双极或四相单极步进电机。该芯片内部的PWM斩波器允许在关模式下控制步进电动机绕组电流，由于相序信号也是由内部产生的，因此它只需要时钟、方向和模式输入信号便能控制步进电动机，可减轻微处理器和程序设计的负担。L297只需从上位机接受方向(正／反转)，模式(半步／基本步距)，时钟(步进脉冲)3个输入信号。它产生3种相序的信号，对应于3种不同的工作方式：半步方式(四相八拍)；基本步距，单相激励方式(单相四拍)；基本步距，两相激励方式(两相两拍)。

L298N和L297N相结合控制步进电机准确无误的检测到人体的额部进行温度测量，电机驱动电路如图6。

无线传输模块采用Nordic公司生产的nRF2401A芯片，该芯片超低功耗（发送 10.5mA、-5dBm；接收 18mA），nRF2401A支持多点间通信，最高传输速率超过1Mbit/s, 它采用Soc方法设计，需要极少的外围电路，且没有复杂的通信协议，工作电压范围宽（1.9V到3.6V），基于nRF2401A的工作原理，自行设计了无线收发电路，完全可以达到设计的要求。更为重要的是nRF2401A价格经济，体积最小、功耗最少、外围元件最少的低成本射频系统级芯片。

无线传输电路如图7所示，无线收发子系统以nRF2401A芯片为核心，辅助以稳压部分、晶振部分、无线部分电路。电压VDD经电容C1、C2、C3处理后为芯片提供工作电压，晶振部分包括Y1、C9、C10,当晶振设为16MHz时，通信速率为1Mbps，天线部分包括L1、L2，用来将nRF2401A芯片的ANT1、ANT2管脚产生的2.4G电平信号转换为电磁波信号，或者将电磁波信号转换为电平信号输入芯片的ANT1、ANT2管脚。

本实用新型的工作流程为：首先，光电开关检测是否有人需要测量体温，如果检测有人，则步进电机驱动温度传感器靠近人的额头，如果到达测量人的额头，进行测温，并将测量结果进行显示，同时，无线发射模块将测量结果发送到监控室主机。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种非接触式远程自动体温测量仪，包括测温主机，所述测温主机通过无线发射模块与监控室主机通信，其特征是：所述测温主机连接步进电机、温度传感器、光电开关、液晶显示器。

2.根据权利要求1所述自动体温测温仪，其特征是：所述测温主机为SPCE061A单片机。

3.根据权利要求1所述自动体温测温仪，其特征是：所述温度传感器为红外测温电路。