Key word:microcontroller,sensor,display,voice,simulate
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随着科学技术的迅速发展，传统接触式测量体温的方式已不能满足现代一些领域测量体温的需求，对非接触、远距离测量体温技术需求越来越大。本次智能非接触式体温计设计的出发点也正是基于此。
1.1
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The paper introduces the basic principle of infrared thermometer and the method of realization, puts forward infrared trermometer system with the AT89S51 MCU as the CPU. The paper introduces the composing and the method of that system in detail, and gives the hardware principle diagram and the design flow chart of the software. The system formed by the optical system, photoelectron detector,display and output partially. The optical system collects the infrared radiation energy of the object in its field of view, the infrared energy focusing on the instrument and transforms to the corresponding electrical signal. The AT89S51 MCU is used to start the temperature survey, data receive, count the value of the object temperature based on the arithmetic with in MCU and the result is displayed on LCD.
人体体温是鉴别人体健康状况的重要代科技的发展，新材料、新工艺的运用，各式各样的体温计陆续出现，探测方式在不断改进。现有体温计大致分为三种类型：一种是常见的玻璃水银体温计；一种是电子体温计；还有一种是红外智能非接触式电子体温计。
人们熟悉的传统体温计是水银体温计,它是根据汞受热膨胀原理制成。由于受到体温影响，水银体积膨胀使玻璃管内水银柱的长度发生明显的变化，可使随体温升高的水银柱保持原有位置，便于使用者随时观测。由于玻璃的结构比较致密，水银的性能非常稳定，所以玻璃体温计具有示值准确、稳定性高的特点，拥有价格低廉、不用外接电源的优点，深受人们特别是医务工作者的信赖。但此种体温计也有诸多弊端，例如，遇热或安置不当容易破裂，人体接触水银后会中毒，轻者恶心、头痛重者会造成血液凝固等。
利用红外测温是最近几年来兴起相对高端的技术，对红外线设备的设计和研究，对今后的社会应用有非常积极的影响。从另一方面而言，体温计是民众日常生活中的必备卫生用品，尤其在“非典”和“甲型流感”流行期间，各式体温计成为了判断感染者与未感染者较为初步的仪器。所以在本次毕业设计中，以单片机为核心，运用红外传感原理来设计基于单片机的智能非接触式电子体温计。单片机是整个智能控制器的核心，其外围设备是检测和控制电路，单片机通过接口发出各种控制信息给检测电路，以启动测量、改变工作方式等。当检测电路完成一次测量后，单片机读取测量数据，进行必要的加工、计算、变换等处理，最后以各种方式输出，例如经液晶显示模块显示，经语音模块播报等。
由于传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号，这就使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制。传感器主要用于测量和控制系统，其性能好坏直接影响系统性能，因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制要求，且只有通过对传感器应用实例原理和智能传感器实例分析及了解，才能将传感器和信息通信、处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都是为了改革生产力、提高工效和时效，且都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。
在本次智能非接触式电子体温计设计中，以AT89S51单片机为控制核心，根据红外测温原理，由红外热电堆传感器MLX90614对人体体温进行实时采集转变为电信号，经MLX90614内部的模数转换，转换成数字信号后送入单片机进行数字滤波、线性化处理、数据存储、逻辑判断，并将最后的测量结果送入液晶显示模块进行显示，且语音芯片在程序的控制下进行语音播报，同时，还具有万年历、当前时间、统计人数和声光报警等功能。从而使测温前后的各种操作更趋于智能化和人性化。全文主要阐述其硬件电路设计和软件程序设计。硬件方面首先从单片机最小系统，红外热电堆传感器进行主要功能的设计，其次从万年历时钟模块、统计人数和报警电路、液晶显示模块、语音播报等功能模块分别进行论述并详细介绍了各个芯片的结构和功能。软件部分使用KEIL C语言程序设计，此语言具有语言简洁、紧凑，使用方便、灵活，生成目标代码质量高，程序执行效率高的特点。其程序设计采用模块化结构，每个模块作为一个子程序，所以整个程序的编制和调试都比较方便，结构清晰，提高了可靠性和修改性，并给出了针对各个应用模块的设计思路及流程图。系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、计算温度子程序、LCD显示程序、语音播报程序、万年历程序、统计人数及声光报警等程序。在对硬件部分和软件部分的设计之后，通过Proteus软件和KEIL C软件结合使用，对本次设计进行了主要功能的仿真，并达到理想的效果。
毕业课程设计
智能非接触式电子体温计设计
设计总说明
随着人们生活水平的不断提高，对自身健康状况越来越关注，而体温是鉴别人体健康状况的重要参数之一，对这一生理指标的测量可以更好的监测自身健康状况，因此体温计在医疗领域中占有十分重要的地位，也为人们的生活带来极大的方便。但若使用时消毒不彻底会导致交叉感染。新型的体温计，如电子体温计，通过热敏电阻测定体温，存在测温误差大等问题,因此，非接触式快速测温的体温计就有了研发使用的意义。比起传统的测温方法，利用红外传感器制定的体温计有着响应时间快、使用安全及使用寿命长等优点，非常适合在机场、火车站、学校等公共场所使用。
红外测量体温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥重要作用。根据红外测温原理，任何物体由于其自身分子运动，不停地向外辐射红外热能，从而在物体表面形成一定的温度场，俗称“热像”。红外体温计正是通过对物体自身辐射的红外能量的测量，准确地测定它的表面温度。所用的红外传感器只是吸收人体辐射的红外线，采用的是被动式且非接触式的测量方式，因此红外体温计不会对人体产生辐射伤害。比起前两种测温方法，红外体温计有着响应时间快、使用安全、使用寿命长及可靠性高等优点。近20年来，红外体温计在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大。
1.1.2
自从1800年英国天文学家F·W·赫歇尔发现红外辐射至今，红外技术的发展经历了将近两个世纪。从那时开始，红外辐射和红外元件、部件的科学研究逐步发展，但发展比较缓慢，直到1940年前后才真正出现现代的红外技术。当时，德国研制成硫化铅和几种红外透射材料，利用这些元、部件制成一些军用红外系统，如高射炮用导向仪、海岸用船舶探测和跟踪系统，机载轰炸机探测仪和火控系统等等。其中有些达到实验室试验阶段，有些已小批量生产，但都未来得及实际使用。此后，美国、英国、前苏联等国竞相发展。特别是美国，大力研究红外技术在军事方面的应用。目前，美国将红外技术应用于单兵装备、装甲车辆、航空和航天的侦察监视、预警、跟踪以及武器制导等各个领域。
医用电子体温计是利用某些物质的物理参数（如电阻、电压、电流等）与环境温度之间存在的确定关系，将体温以数字的形式显示出来，读数清晰，携带方便。许多医院也采用了电子体温计，因拥有快速、无需接触被测者等的优点而被广泛采用。其不足之处在于示值准确度受电子元件及电池供电状况等因素影响，即性能暂不能与传统的体温计相比不如玻璃体温计。
对智能非接触式体温计设计是功能性为基础，以创新性为指导，以实践性为依托，具有较好的发展前景和广泛的应用场合。通过本次设计，希望可以为今后拓展体温监测应用领域提供新的思路和方法，使之能在各应用领域得到更广泛的应用。
关键词：单片机，传感器，LCD显示，语音播报，仿真
Introduction
The technique of temperature measurement is widely used in iatrology, aviation,and stell manufacture because of its convenience, fast speed and high accuracy. This paper introduce a method to design an un-touched electronic thermometer which based on MS51 single chip and infared sensor MLX90614. Also, Infrared thermomter, it uses the blackbody radiation laws as the theories foundation, it is the outcome that the optical theories and micro-electronics learn a comprehensive development. Compared to the way of traditional temperature measurement, it has a series of merits, such as short in response time, non-contact, noninterference to temperature field, long useful time and convenient operation, etc.