CN220708550U - 一种基于单片机stm32的高精度红外热成像仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪，包括主控模块、传感器模块、报警模块、显示模块和电源模块；所述传感器模块包括热红外阵列，用于监测环境温度；所述报警模块包括蜂鸣器，用于当监测到环境温度超过设定值时发出报警信号；所述显示模块包括显示屏，用于显示监测到的环境温度；所述主控模块包括单片机，所述热红外阵列与所述单片机串口连接，所述蜂鸣器、所述显示屏均与所述单片机连接；本实用新型通过将实际监测的数据通过主控模块在显示模块上显示，一方面通过实时传输监控数据，能及时对现场危情进行提前报警，另一方面实现了红外热成像仪的小型化、节能化、便捷的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及红外热成像仪的技术领域，具体涉及一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪。
背景技术
红外热成像仪能够把物体表面不同的温度分布转换成人肉眼可见的不同层次的图像，并用不同的颜色来表示。与传统体温测量方式相比，红外热成像仪可以快速有效的监测人体体温变化。因此，红外热成像仪被广泛使用于机场、火车站、公司和地铁等人员流动大的公共场所，能够预防病毒大规模传染。
实用新型内容
基于上述表述，本实用新型提供了一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪，通过将实际监测的数据通过主控模块在显示模块上显示，一方面通过实时传输监控数据，能及时对现场危情进行提前报警，另一方面实现了红外热成像仪的小型化、节能化、便捷的需求。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪，包括主控模块、传感器模块、报警模块、显示模块；
所述传感器模块包括红外线阵列，用于监测环境温度；
所述报警模块包括蜂鸣器，用于当监测到环境温度超过设定值时发出报警信号；
所述显示模块包括显示屏，用于显示监测到的环境温度；
所述主控模块包括单片机，所述红外线阵列与所述单片机串口连接，所述蜂鸣器、所述显示屏均与所述单片机连接。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步的，所述单片机是型号为STM32F401RCT6的芯片，所述单片机的18脚、31脚、47脚、63脚、12脚接地；所述单片机的19脚、32脚、48脚、64脚、13脚连接5V的供电电压；所述单片机的30脚通过电容C11接地。
进一步的，所述红外线阵列是型号为MLX90640ESF-BAB的芯片；所述红外线阵列的SCL引脚连接电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端作为UART_RX端连接所述单片机的43引脚；所述红外线阵列的SDA引脚连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端作为UART_TX端连接所述单片机的42引脚；所述红外线阵列的VDD引脚连接3.3V的供电电压，并且通过串联的电容C6和电容C7接地；所述红外线阵列的GND引脚接地。
进一步的，所述蜂鸣器的一端连接5V的供电电压，另一端连接三极管Q1的集电极；所述三极管Q1的基极连接电阻R36的一端，所述电阻R36的另一端连接所述单片机的17引脚；所述三极管Q1的发射极接地；所述三极管Q1的基极还通过电阻R38连接所述三极管Q1的发射极。
进一步的，所述显示屏是型号为TFT_LCD的显示器；所述显示屏的1引脚连接所述单片机的8引脚，2引脚连接所述单片机的9引脚，3引脚连接所述单片机的10引脚，4引脚连接所述单片机的11引脚，5引脚连接所述单片机的21引脚，23引脚连接所述单片机的23引脚，29引脚和30引脚连接所述单片机的24引脚，31引脚连接所述单片机的25引脚，33引脚连接所述单片机的37引脚，34引脚连接所述单片机的38引脚；所述显示屏的6引脚、7引脚、8引脚、9引脚、10引脚、11引脚、12引脚、13引脚、14引脚、15引脚、16引脚、17引脚、18引脚、19引脚、20引脚、21引脚分别连接所述单片机的26引脚、27引脚、28引脚、55引脚、56引脚、57引脚、58引脚、59引脚、61引脚、62引脚、29引脚、30引脚、33引脚、34引脚、35引脚、36引脚；所述显示屏的22引脚、26引脚和27引脚接地；所述显示屏的24引脚连接3.3V的供电电压，并通过电容C11接地；所述显示屏的25引脚连接3.3V的供电电压；所述显示屏的28引脚连接5V的供电电压，并通过电容C12接地。
进一步的，所述主控模块还包括高速晶振电路和低速晶振电路；
所述高速晶振电路包括晶振Y1；所述晶振Y1的一端连接所述单片机的5引脚，并且通过电容C1接地；所述晶振Y1的另一端连接所述单片机的6引脚，并且通过电容C2接地；
所述低速晶振电路包括晶振Y2；所述晶振Y2的一端连接所述单片机的3引脚，并且通过电容C3接地；所述晶振Y2的另一端连接所述单片机的4引脚，并且通过电容C4接地。
进一步的，所述主控模块还包括复位电路，所述复位电路包括复位开关，所述复位开关一端连接所述单片机的7引脚，并通过电阻R3连接5V的供电电压，所述复位开关的另一端接地；所述复位开关还并联有电容C12。
进一步的，所述红外热成像仪还包括电源模块，所述电源模块包括电源芯片，用于提供3.3V的供电电压。
进一步的，所述电源芯片是型号为XC6206P332MR的芯片；所述电源芯片的VIN引脚连接5V的供电电压，并且通过电容C8接地；所述电源芯片的VOUT引脚输出3.3V的输出电压，并且通过并联的电容C9和电容C10接地；所述电源芯片的GND引脚接地。
与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
本实用新型通过将实际监测的数据通过主控模块在显示模块上显示，一方面通过实时传输监控数据，能及时对现场危情进行提前报警，另一方面实现了红外热成像仪的小型化、节能化、便捷的需求。
附图说明
图1为本实用新型实施例中主控模块的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中传感器模块的结构示意图；
图3为本实用新型实施例中报警模块的结构示意图；
图4为本实用新型实施例中显示模块的结构示意图；
图5为本实用新型实施例中电源模块的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、主控模块；11、高速晶振电路；12、低速晶振电路；13、复位电路；2、传感器模块；3、报警模块；4、显示模块；5、电源模块。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪包括主控模块1、传感器模块2、报警模块3、显示模块4和电源模块5。传感器模块2用于监测环境温度。主控模块1用于接收传感器模块2监测到的信号并将数值传送给显示模块4，并控制报警模块3。报警模块3用于当环境温度最大点超过设定值时发出报警信号。显示模块4用于显示监测到的环境温度。电源模块用于将5V的供电电压转变与3.3V的供电电压，并对传感器模块2和显示模块4供电。
具体的，主控模块1包括单片机U1、高速晶振电路11、低速晶振电路12和复位电路14。
本实施例中，单片机U1是型号为STM32F401RCT6的芯片，单片机U1的18脚、31脚、47脚、63脚、12脚接地。单片机U1的19脚、32脚、48脚、64脚、13脚连接5V的供电电压。单片机U1的30脚通过电容C11接地。
高速晶振电路11包括晶振Y1。晶振Y1的一端连接单片机U1的5引脚，并且通过电容C1接地。晶振Y1的另一端连接单片机U1的6引脚，并且通过电容C2接地。
低速晶振电路12包括晶振Y2。晶振Y2的一端连接单片机U1的3引脚，并且通过电容C3接地。晶振Y2的另一端连接单片机U1的4引脚，并且通过电容C4接地。
复位电路13包括复位开关S1，复位开关S1一端连接单片机U1的7引脚，并通过电阻R3连接5V的供电电压，复位开关S1的另一端接地。复位开关S1还并联有电容C12。
传感器模块2包括红外线阵列U2，本实施例中，红外线阵列U2是型号为MLX90640ESF-BAB的芯片。红外线阵列U2的SCL引脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端作为UART_RX端连接单片机U1的43引脚。红外线阵列U2的SDA引脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端作为UART_TX端连接单片机U1的42引脚，从而实现红外线阵列U2和单片机U1的串口连接。红外线阵列U2的VDD引脚连接3.3V的供电电压，并且通过串联的电容C6和电容C7接地。红外线阵列U2的GND引脚接地。
报警模块3包括蜂鸣器BUZ1，蜂鸣器BUZ1的一端连接5V的供电电压，另一端连接三极管Q1的集电极。三极管Q1的基极连接电阻R36的一端，电阻R36的另一端连接单片机的17引脚。三极管Q1的发射极接地。三极管Q1的基极还通过电阻R38连接三极管Q1的发射极。
显示模块4包括显示屏U3，显示屏U3是型号为TFT_LCD的显示器。显示屏U3的1引脚连接单片机U1的8引脚，2引脚连接单片机U1的9引脚，3引脚连接单片机U1的10引脚，4引脚连接单片机U1的11引脚，5引脚连接单片机U1的21引脚，23引脚连接单片机U1的23引脚，29引脚和30引脚连接单片机U1的24引脚，31引脚连接单片机U1的25引脚，33引脚连接单片机U1的37引脚，34引脚连接单片机U1的38引脚。显示屏U3的6引脚、7引脚、8引脚、9引脚、10引脚、11引脚、12引脚、13引脚、14引脚、15引脚、16引脚、17引脚、18引脚、19引脚、20引脚、21引脚分别连接单片机U1的26引脚、27引脚、28引脚、55引脚、56引脚、57引脚、58引脚、59引脚、61引脚、62引脚、29引脚、30引脚、33引脚、34引脚、35引脚、36引脚。显示屏U3的22引脚、26引脚和27引脚接地。显示屏U3的24引脚连接3.3V的供电电压，并通过电容C11接地。显示屏U3的25引脚连接3.3V的供电电压。显示屏U3的28引脚连接5V的供电电压，并通过电容C12接地。
电源模块5包括电源芯片U4，电源芯片U4是型号为XC6206P332MR的芯片。电源芯片U4的VIN引脚连接5V的供电电压，并且通过电容C8接地。电源芯片U4的VOUT引脚输出3.3V的输出电压，并且通过并联的电容C9和电容C10接地。电源芯片U4的GND引脚接地。
本实施例提供了一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪，通过将实际监测的数据通过主控模块在显示模块上显示，一方面通过实时传输监控数据，能及时对现场危情进行提前报警，另一方面实现了红外热成像仪的小型化、节能化、便捷的需求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪，其特征在于，包括主控模块、传感器模块、报警模块、显示模块；
所述传感器模块包括红外线阵列，用于监测环境温度；
所述报警模块包括蜂鸣器，用于当监测到环境温度超过设定值时发出报警信号；
所述显示模块包括显示屏，用于显示监测到的环境温度；
所述主控模块包括单片机，所述红外线阵列与所述单片机串口连接，所述蜂鸣器、所述显示屏均与所述单片机连接；所述单片机是型号为STM32F401RCT6的芯片，所述单片机的18脚、31脚、47脚、63脚、12脚接地；所述单片机的19脚、32脚、48脚、64脚、13脚连接5V的供电电压；所述单片机的30脚通过电容C11接地；所述主控模块还包括高速晶振电路和低速晶振电路；
所述高速晶振电路包括晶振Y1；所述晶振Y1的一端连接所述单片机的5引脚，并且通过电容C1接地；所述晶振Y1的另一端连接所述单片机的6引脚，并且通过电容C2接地；
所述低速晶振电路包括晶振Y2；所述晶振Y2的一端连接所述单片机的3引脚，并且通过电容C3接地；所述晶振Y2的另一端连接所述单片机的4引脚，并且通过电容C4接地。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪，其特征在于，所述红外线阵列是型号为MLX90640ESF-BAB的芯片；所述红外线阵列的SCL引脚连接电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端作为UART_RX端连接所述单片机的43引脚；所述红外线阵列的SDA引脚连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端作为UART_TX端连接所述单片机的42引脚；所述红外线阵列的VDD引脚连接3.3V的供电电压，并且通过串联的电容C6和电容C7接地；所述红外线阵列的GND引脚接地。
3.根据权利要求1所述的一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪，其特征在于，所述蜂鸣器的一端连接5V的供电电压，另一端连接三极管Q1的集电极；所述三极管Q1的基极连接电阻R36的一端，所述电阻R36的另一端连接所述单片机的17引脚；所述三极管Q1的发射极接地；所述三极管Q1的基极还通过电阻R38连接所述三极管Q1的发射极。
4.根据权利要求1所述的一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪，其特征在于，所述显示屏是型号为TFT_LCD的显示器；所述显示屏的1引脚连接所述单片机的8引脚，2引脚连接所述单片机的9引脚，3引脚连接所述单片机的10引脚，4引脚连接所述单片机的11引脚，5引脚连接所述单片机的21引脚，23引脚连接所述单片机的23引脚，29引脚和30引脚连接所述单片机的24引脚，31引脚连接所述单片机的25引脚，33引脚连接所述单片机的37引脚，34引脚连接所述单片机的38引脚；所述显示屏的6引脚、7引脚、8引脚、9引脚、10引脚、11引脚、12引脚、13引脚、14引脚、15引脚、16引脚、17引脚、18引脚、19引脚、20引脚、21引脚分别连接所述单片机的26引脚、27引脚、28引脚、55引脚、56引脚、57引脚、58引脚、59引脚、61引脚、62引脚、29引脚、30引脚、33引脚、34引脚、35引脚、36引脚；所述显示屏的22引脚、26引脚和27引脚接地；所述显示屏的24引脚连接3.3V的供电电压，并通过电容C11接地；所述显示屏的25引脚连接3.3V的供电电压；所述显示屏的28引脚连接5V的供电电压，并通过电容C12接地。
5.根据权利要求1所述的一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪，其特征在于，所述主控模块还包括复位电路，所述复位电路包括复位开关，所述复位开关一端连接所述单片机的7引脚，并通过电阻R3连接5V的供电电压，所述复位开关的另一端接地；所述复位开关还并联有电容C12。
6.根据权利要求1所述的一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块包括电源芯片，用于提供3.3V的供电电压。
7.根据权利要求6所述的一种基于单片机STM32的高精度红外热成像仪，其特征在于，所述电源芯片是型号为XC6206P332MR的芯片；所述电源芯片的VIN引脚连接5V的供电电压，并且通过电容C8接地；所述电源芯片的VOUT引脚输出3.3V的输出电压，并且通过并联的电容C9和电容C10接地；所述电源芯片的GND引脚接地。
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