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【单片机毕业设计】【mcuclub-jk-003】基于单片机的非接触红外测温的设计

时间:2020-09-09 14:44:16

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【单片机毕业设计】【mcuclub-jk-003】基于单片机的非接触红外测温的设计

最近设计了一个项目基于单片机的非接触红外测温系统,与大家分享一下:

一、基本介绍

项目名:非接触红外测温

项目编号:mcuclub-jk-003

单片机类型:STC89C52、STM32F103C8T6

具体功能:

1、通过MLX90614非接触人体红外测温模块测量人体温度;

2、通过红外避障管检测手腕(手指)是否放在测温模块上,3s稳定后保持显示并判断温度,如果温度不在设置的上下限值之间,则声光报警3次,在设定范围内,稳定后响一声;

3、通过按键设置温度上下限,K3恢复温度显示;

4、通过显示屏显示温度值和是否触发红外避障管。

扩展功能:通过蓝牙模块将测量数据发送到手机端,并且当温度过高或过低有提示

二、51实物图

单片机型号:STC89C52

板子为绿色PCB板,两层板,厚度1.2,上下覆铜接地。元器件基本上为插针式,个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口:TYPE-C

三、51仿真图

仿真软件版本:proteus8.9

电路连线方式:网络标号连线方式

注意:部分实物元器件仿真中没有,仿真中会用其他工作原理相似的元件代替,这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

四、32实物图

单片机型号:STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板,两层板,厚度1.2,上下覆铜接地。元器件基本上为插针式,个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口:TYPE-C

五、原理图

软件版本:AD

电路连线方式:网络标号连线方式

注意:原理图只是画出了模块的引脚图,而并不是模块的内部结构原理图

六、PCB图

由原理图导出,封装很大一部分都是作者自己绘制,不提供封装库,只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号,隐藏在单片机底座下,插入单片机后不会看到。

两层板,上下覆铜接地。

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器,加上其他模块一起组成此次设计的整个系统,其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器,其主要作用是获取输入部分的数据,经过内部处理,逻辑判断,最终控制输出部分。输入由四部分组成,第一部分是非接触测温模块,通过该模块可以检测当前人体的体温;第二部分是红外避障模块,通过该模块可以检测是否有人;第三部分是按键模块,通过该模块可以切换界面,设置温度的正常范围;第四部分是供电模块,通过该模块给系统进行供电;输出由三部分组成,第一部分是显示模块,通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值;第二部分是报警模块,当监测到当前人体体温不在设置的范围之内进行声光报警。除此之外,蓝牙模块既作为输入又作为输出,蓝牙模块和手机进行连接,将检测的人体体温发送到手机端。具体系统框图如图所示。

八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。在主程序中:首先对各个模块进行初始化,随后进入while主循环,在主循环中,首先进入第一个函数按键函数,该函数主要分为两部分,第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值,第二部分通过键值进行相应的处理操作,包括切换界面、设置阈值等;紧接着进入第二个函数监测函数,该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值,并通过蓝牙模块将监测的数据传输到手机端,用户也可以通过手机端发送指令,设备根据用户发送的指令执行对应的处理;紧接着进入第三个函数显示函数,该函数显示监测值及阈值;最后进入第四个函数处理函数,该函数主要判断当前温度是否在设置的阈值之内,如果温度大于设置的最大值,则声光报警,并且打开制冷继电器进行降温,如果温度小于设置的最小值,则声光报警,并且打开加热继电器进行加热,如果温度在设置的阈值之内,则取消声光报警,并关闭加热和制冷继电器。

九、部分程序展示

软件版本:keil5

逻辑程序和驱动程序分开,分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void){if(flag_display == 0)//测量界面{if(CEWEN == 0 && flag_finish == 0){ //如果有人测温flag_timer_begin = 1;if(flag_3s == 1){flag_timer_begin = 0;flag_3s = 0;flag_fasong = 1;flag_finish = 1;temp_value_stable = temp_value; if(temp_value_stable <= temp_max*10 && temp_value_stable >= temp_min*10) {//如果温度正常,不报警flag_state = 0;beep_num = 2;while(beep_num--){LED = ~LED;BEEP = ~BEEP;Delay_function(100);}}else //如果温度不正常,报警{if(temp_value_stable > temp_max*10)flag_state = 1;elseflag_state = 2;beep_num = 6;while(beep_num--){LED = ~LED;BEEP = ~BEEP;Delay_function(300);}} }}else//无人测温,关闭报警{flag_timer_begin = 0;flag_3s = 0;LED = 1;BEEP = 1;}}else//设置界面,关闭报警{LED = 1;BEEP = 1;}}

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