摘要：根据非触摸式人体体温丈量而且完成长途监测意图，规划了一体温丈量仪，选用SPCE061A单片机操控，光电开关检测人体信号，操控步进电机调整温度传感器的方位，用红外测温传感器丈量方针温度，在液晶上显现温度值。数据经过无线传输模块传至主控机，由主控机显现温度值实时长途监测，当丈量的温度值超越设定温度值时声光报警。该体系可完成无触摸式人体体温丈量，具有长途监测功用，检测间隔可达100m，避免了丈量的穿插影响，具有实践运用价值。
关键词：红外测温；无线传输；光电传感器；步进电机
某些流行症(例如甲流感)危害着人类的健康，其特征是体温的反常，然而在公共场所，例如车站、校园、宾馆以及娱乐场所等检测人体体温并不是一件简略的事，一般选用非触摸式测温计能够削减穿插感染。现有的红外电子体温计只能完成近间隔现场体温丈量，且功用单一。本规划研发的红外体温丈量仪经过丈量计算出不同间隔情况下红外接纳探头接纳到的热辐射波的衰减量，能够较远间隔的完成较准确的温度丈量，真实的完成了非触摸丈量。当人站立在该设备前时，能主动调理温度传感器探头对准脑门进行丈量人体温度，温度数据经无线传输模块能够传到100米外的主控机并显现，当温度过高时会主动报警。
1 总体方案框图
非触摸式长途主动体温测温仪总体方案框图如图1所示。
2 电路规划
2．1 微操控器电路
凌阳公司的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(3．3 V电压)、结构简略、中止处理能力强等特色，内嵌32 k字闪存FLASH，处理速度高，特别适用于数字语音播报和辨认等运用领域。其最小体系电路如图2所示。
2．2 非触摸式测温电路规划
红外探头是一种有热电偶由多晶硅与铝构成的光学原件，它能够会聚其视场内的方针红外辐射能量，红外能量聚集在光电探测器上并转变为相应的电信号，运用人体向外不断辐射红外线，无需触摸人体，向外发射的红外线被吸收膜吸收，吸收膜是～种热容量小、温度简略上升的薄膜。在紧靠衬板中心的下部为一空泛结构，这种结构的规划保证了冷端和测温端的温度差。热电偶由多晶硅与铝构成，两者串联衔接。当各个热电偶测温端温度上升时，热电偶之间就会发生热电动势Vn，因此在输出端就能够取得它们的电压之和。红外测温电路如图3所示，红外探头输出电压经过OP07扩大电路把电压信号扩大，OP07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算扩大器%&&&&&%，具有十分低的输入失调电压(最大为25μV)和输入偏置电流(OP07A为±2 nA)以及开环增益高(关于OP07A为300 V／mV)的特色。电阻R5、R10的作用是调理扩大倍数，经过两级扩大将微微小信号扩大到单片机可处理的信号。再由单片机自带的A／D采样电路收集电压信号，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。
2．3 人体检测电路规划
经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)是经过把光强度的改变转化成电信号的改变来完成的，它包含发射电路和接纳电路作业电路如图4，当无障碍物时接纳电路无反射光线输入而输出电压为低电压，当有障碍物时接纳电路有反射光线输入而输出高电平。光电开关作业电压12 V，单片机默以为5 V为高电平，运用LM311比较器完成12 V的高电压到5 V的高电压的转化，转化电路如图5所示。
2．4 电机驱动电路规划
L297是步进电机操控器，适用于双极性两相步进电机或单极性四相步进电机的操控，可有半步、整步和波状3种驱动形式。片内PWM斩波电路答应开关式操控绕组电流。该器材的一个明显特色是仅需时钟、方向和形式输入信号。步进电机所需相位由电路内部发生，大大减轻了CPU的担负。
L298N是内含两个H桥的高压大电流双全桥式驱动器，接纳规范TTL逻辑电平信号，可驱动电压46 V、每相2．5 A及以下的步进电机。每个桥搜具有一个使能输入端，再不收输入信号影响的情况下答应或制止器材作业，每个桥的两个桥臂低端三极管的发射极接在一同并引出，用以外接检测电阻。它设置了一附加电源输入端是逻辑部分在低电压下作业。
L298N和L297N相结合操控步进电机准确无误的检测到人体的额部进行温度丈量，电机驱动电路如图6所示。R18和C2组成的RC震动器为L297供给时钟输入，SEN1和SEN2管脚和L298的E相衔接，正常运用时E的输出为高电平一起使能L297的输出信号。运用本模组式只需求将L297的片选信号拉低，L297输入CLK后L297就会主动发生两相八拍制的数字信号并输送给L298以驱动步进电机，时钟的快慢决议步进电机滚动的速率。
2．5 无线收发子体系电路规划
选用Nordic公司出产的nRF2401A芯片。该芯片超低功耗(发送10．5 mA、-5 dBm；接纳18 mA)，nRF2401A支撑多点间通讯，最高传输速率超越1 Mbit／s，它选用Soc办法规划，需求很少的外围电路，且没有杂乱的通讯协议，作业电压规模宽(1．9 V到3．6 V)，根据nRF2401A的作业原理，自行规划了无线收发电路，完全能够到达规划的要求。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体系级芯片。
无线收发子体系框图如图7所示，无线传输电路如图8所示。无线收发子体系以nRF2401A芯片为中心，辅佐以稳压部分、晶振部分、无线部分电路。电压VDD经%&&&&&%C1、C2、C3处理后为芯片供给作业电压，晶振部分包含Y1、C9、C10，当晶振设为16 MHz时，通讯速率为1 Mbps，天线部分包含L1、L2，用来将nRF2401A芯片的ANT1、ANT2管脚发生的2．4 G电平信号转化为电磁波信号，或许将电磁波信号转化为电平信号输入芯片的ANT1、ANT2管脚。
3 程序规划
程序流程图如图9所示。
4 定论
体系以SPCE061A单片机为操控中心，由光电传感器、红外测温传感器、液晶显现、无线传输模块电路组成，完成了非触摸式丈量人体体温，并能经过无线传输模块电路将测得的人体体温数据传输至100 m外的主控电路并显现出来，完成了远间隔温度监测，可用于远间隔非触摸式人体体温丈量，并可设定温度约束，当丈量的温度数据超越限定值时声光报警，能起到有用的阻隔与触摸传染，可广泛用于医院、校园等人员集中地场合，具有广泛的运用价值。
