熱釋電傳感器的非接觸式測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

作者：時間：2013-08-06 來源：網(wǎng)絡(luò)

加入技術(shù)交流群
- 掃碼加入
  和技術(shù)大咖面對面交流
  海量資料庫查詢

3．4．3 鍵盤電路
鍵盤電路由4個點(diǎn)動式開關(guān)構(gòu)成，分別送入單片機(jī)的P1．3、P1．4、P3．2、P3．3。開始時P1．3、P1．4、P3．2、P3．3口的電位都處于高電位，此時顯示屏顯示當(dāng)前環(huán)境溫度。當(dāng)按下控制P3．2、P3．3的開關(guān)后立即就會顯示人體上限溫度和下限溫度值。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)置的溫度上下限過高或過低，再點(diǎn)擊控制P3．2、P3．3的開關(guān)，就會將溫度上下限所設(shè)置的溫度降低或升高。當(dāng)需要顯示環(huán)境溫度的時候，點(diǎn)擊控制P1．3的開關(guān)。當(dāng)測量人體溫度時，將探頭對準(zhǔn)過往行人額頭部位，點(diǎn)擊控制P1．4的開關(guān)就可以顯示人體溫度。鍵盤與單片機(jī)的接口電路如圖4所示。

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/159297.htm

3．4．4 報(bào)警電路
當(dāng)紅外傳感器所探測的人體溫度超過所設(shè)置的溫度上下限值時，揚(yáng)聲器就會發(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，可以用來同時顯示被測目標(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，其電路連接簡單而且觀察方便，內(nèi)置160個不同的點(diǎn)陣字符圖形，可以顯示2行16個字符，采用標(biāo)準(zhǔn)的16引腳接口。VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，當(dāng)接正電源時對比度最高，負(fù)電源時對比度最低，對比度的大小通過一個10 kΩ電位器來控制。

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

通過運(yùn)用Matlab軟件對測得數(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，沒有被探頭有效地接收。部分系統(tǒng)模塊如圖8所示。

結(jié)語
在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，以熱釋電紅外測溫技術(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)的測溫方式相比，具有響應(yīng)時間短、非接觸、不干擾被測溫場、讀數(shù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
總的來說，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)測量人體溫度時，不需要將儀器對準(zhǔn)待測者，當(dāng)人無障礙經(jīng)過時就可以在較高的精度下進(jìn)行體溫的測量。如果人體表面溫度超過預(yù)設(shè)值，報(bào)警器便會自動報(bào)警，提示該人體溫異常。
同時也設(shè)計(jì)了自動計(jì)量過往人數(shù)的電路及軟件，通過藍(lán)牙和上位機(jī)建立通信，在上位機(jī)端實(shí)時顯示當(dāng)前通過行人的數(shù)量，可幫助檢測者實(shí)時掌握各項(xiàng)數(shù)據(jù)。