CN203619538U - 一种基于stm32f103 单片机的红外体温测量仪 - Google Patents

一种基于stm32f103 单片机的红外体温测量仪 Download PDF

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程军辉
唐超礼
黄友锐
曲立国
韩涛
张超超
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Abstract

本实用新型涉及一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪，它包括STM32F103控制器、超声波模块、红外传感器、环境温度传感器、液晶模块和报警模块。其特征在于：所述测量仪是一种将红外技术与微电子技术结合起来的一种新型测温仪器，它将被测物体表面发射的红外波段辐射能量通过光学系统汇聚到红外探测原件上，使其产生一个电压信号，经过放大、模/数转换等环节处理，最后以数字形式直接在显示屏上显示温度值。

Description

一种基于STM32F103 单片机的红外体温测量仪
技术领域
本实用新型属于生活用品技术领域，涉及一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪。
背景技术
传统的测量体温的方法主要是接触式测温，如常见的水银式体温计和电子式体温计，这些测温方式的弊端是测量速度慢、测量精度较低和测量范围相对狭窄。这种体温计也不适合大量人群体温的快速检测。红外测温是目前最主要的非接触式测温方式之一，不仅可以测量温度很高的、有辐射性的、高纯度的物体，而且可以测量导热性差的、小热容量的、微小的目标，以及固体、液体表面温度的测量，因而被广泛应用于各行各业。针对这一现象，有必要设计一种红外测温仪，使其能够迅速而且准确的测量出人的体温。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪，通过传感器来测量人体的体温，并综合人所处环境的温度和人与测量仪间的距离准确得出人的实时体温。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪，包括一个具有AD转换功能的单片机STM32F103作为主控器，其特征在于：所述系统还包括超声波模块、红外传感器、环境温度传感器、液晶模块和报警模块。其特征在于：单片机和各单元电路之间通过导线连接，通过单片机来控制相关的部分执行相应的功能。
所述的一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪，其特征在于：红外传感器选用医用高精度数字红外传感器MLX90615ESGDAA。它主要由环境温度传感器、红外热电堆传感器、低噪声放大器、低通滤波器和数字信号处理单元组成。
所述的一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪，其特征在于：超声波模块由发射模块和接收模块构成，发射模块主要由超声波发射传感器TCT40-T和反相器74HC04组成，接收电路主要由超声波接收传感器TCT40-R和CX20106A芯片组成。
所述的一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪，其特征在于：环境温度传感器选用数字温度传感器DS18B20。
所述的一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪，其特征在于：液晶模块选用LCD1602。
所述的一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪，其特征在于：报警模块采用蜂鸣器实现。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型具有成本低，体积小，系统稳定可靠等特点。红外传感器采用医用高精度数字红外传感器MLX90615ESGDAA，能够准确测量人体的体温；同时超声波传感器能够测量人与测量仪之间的距离，环境温度传感器能够准确实时的感知环境温度；各个传感器将采集到的信息发送给单片机，单片机会通过内部算法准确计算出人的实时体温值。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图2为本实用新型的红外传感器和单片机接口电路
图3为本实用新型的超声波发射电路的结构示意图
图4为本实用新型的超声波接收电路的结构示意图
图5为本实用新型的环境温度传感器模块的结构示意图
图6为本实用新型的液晶显示模块的结构示意图
图7为本实用新型的报警模块的结构示意图
具体实施方式
一种基于STM32单片机的红外体温测量仪，所述系统包括超声波模块、红外传感器、环境温度传感器、液晶模块和报警模块。其特征在于：单片机和各单元电路之间通过导线连接，通过单片机来控制相关的部分执行相应的功能。
所述的主控电路的控制器采用具有AD转换功能的单片机，使得外围电路大大简化，系统稳定性增强。
红外传感器选用医用高精度数字红外传感器MLX90615ESGDAA。它主要由环境温度传感器、红外热电堆传感器、低噪声放大器、低通滤波器和数字信号处理单元组成，在36℃～39℃的人体温度范围内的精度达到±0.1℃。环境温度传感器将环境辐射转换为电信号，红外热电堆传感器将红外辐射转化为微弱电信号，两者经低噪声放大器差分放大后送给模数转换器；模数转换器输出的数字信号经低通滤波器滤波后送入数字信号处理器，数字信号处理器对其运算处理后输出测量结果并保存在MLX90615内部M中，通过SMBus或PWM方式可供STM32F103控制器读取。
超声波传感器TCT40-T/R测量红外传感器与人体之间的距离，包括发射电路和接收电路。发射电路主要由超声波发射传感器TCT40-T和反相器74HC04组成；接收电路主要由超声波接收传感器TCT40-R和CX20106A芯片组成。超声波接收传感器TCT40-R将所接收的反射的超声波信号转换成电信号，经CX20106A芯片放大、整形后输出下降沿脉冲给STM32F103控制器的外部中断端口CSBR。
环境温度传感器DS18B20内含两个温敏振荡器，它们的温度系数不同，其中，温敏振荡器1相当于测温元件，而温敏振荡器2相当于标尺，温度值是通过对温敏振荡器进行计数获得的。通过不断地比较两个温敏振荡器的振荡周期，得到两个温敏振荡器在测量温度下的振荡频率比值，根据频率比值和温度的对应曲线，得到相应的温度值。
本实用新型可在不同的温度和环境下准确而且迅速的测量出人的实时温度值。该系统结构简单，实用性强，可广泛适用于车站、学校、单位等公众场合。

Claims (3)

1.一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪，包括一个具有AD转换功能的单片机STM32F103作为主控器，其特征在于：所述主控器还包括超声波模块、红外传感器、环境温度传感器、液晶模块和报警模块;其特征在于：单片机和各单元电路之间通过导线连接，通过单片机来控制相关的部分执行相应的功能。 
2.根据权利要求1所述的一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪，其特征在于：红外传感器选用医用高精度数字红外传感器MLX90615ESGDAA，它主要由环境温度传感器、红外热电堆传感器、低噪声放大器、低通滤波器和数字信号处理单元组成。 
3.根据权利要求1所述的一种基于STM32F103单片机的红外体温测量仪，其特征在于：超声波模块由发射模块和接收模块构成，发射模块主要由超声波发射传感器TCT40-T和反相器74HC04组成，接收电路主要由超声波接收传感器TCT40-R和CX20106A芯片组成。 
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104068834A (zh) * 2014-07-16 2014-10-01 张新安 一种红外线数字体温测试仪
CN104776922A (zh) * 2015-04-26 2015-07-15 张新安 一种数字红外测温仪
CN106052890A (zh) * 2016-05-06 2016-10-26 努比亚技术有限公司 一种通讯终端及温度检测方法
CN106620953A (zh) * 2016-10-25 2017-05-10 广东技术师范学院 一种基于物联网的输液及体征实时监控系统

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