(论文 页数:63 字数:22490 带程序)摘要:传统的温度计多采用物理原理，根据水银等随温度升降的热胀冷缩的性质，通过读取刻度值来判断温度值，这种方法不太方便，且测量需要的时间较长。本项目提供一种新的温度测量方案，采用具有SPI（Serial Peripheral Interface 串行外围接口）接口的TN系列红外温度传感器来测量温度信号，可同时测量目标温度和环境温度，并将测量的数据送给SPCE061A单片机处理，之后送数码管显示，同时利用SPCE061A单片机的语音功能播报温度值。红外测温打破了传统的测温模式，它响应快、测量精度高、可靠性高、范围广，为非接触测量，因而不易损坏。该温度计以其准确快捷的测量功能、清晰易懂的数字化显示方便人们日常生活使用，语音播报功能使其更加智能化、人性化。

关键词：红外测温,SPCE061A单片机,语音播报
A Design of Intelligent Infrared Thermometer
Abstract
Most of the traditional thermometers adopts mercury column which has the physical principle that it expands with heat and contracts with cold along with the change of temperature, and we can read the temperature out according to the infinity. This method is not convenient, and it takes a long time to measure. This paper proposes a new thermometer project to measure the temperature signal by using the TN series infrared temperature sensor which has the SPI (Serial Peripheral Interface). The sensor can measure both the target temperature and environment temperature at the same time, meanwhile the temperature data which have been measured can be transferred to the SPCE061A microcontroller to process. Then, the data will be transferred to data display, and will be reported by using the SPCE061A’s voice report function in the meanwhile. Infrared thermometer breaks through traditional temperature measurement pattern. It responses quickly, and has high accuracy and high reliability and measures in large area. It is also a way of non-contact measurement, so it isn’t easy to break. This thermometer can measure accurately and quickly, and has the clear and easy display. All these offer convenient condition to our daily life. Furthermore, the voice report function makes it more intelligent and human.

Key words: infrared thermometry; SPCE061A microcontroller; voice report

目 录
1 前言 1
1.1 选题的目的和意义 1
1.2 红外测温技术的发展和国内外研究概况 1
1.3 设计任务和要求 3
1.3.1 设计任务 3
1.3.2 设计要求 3
2 概述 4
2.1 红外测温概况 4
2.1.1 红外测温的基础理论 4
2.1.2 红外测温的特点 7
2.2 智能化测量仪表概述 7
2.2.1 智能化测量仪表的基本组成及其发展 8
2.2.2 智能化测量仪表的设计方法 9
3 系统方案论证 11
3.1 任务分析 11
3.2 方案选择 11
3.2.1 方案一 11
3.2.2 方案二 11
3.3 系统工作原理 12
4 系统硬件设计 14
4.1 主控模块 14
4.1.1 SPCE061A简介 14
4.1.2 SPCE061A精简开发板 15
4.1.3 主控模块电路 16
4.2 电源和音频输出电路 16
4.2.1 电源电路 16
4.2.2 音频输出电路 16
4.3 红外测温模块 16
4.3.1 红外测温模块的引脚介绍 18
4.3.2 红外测温模块时序图 18
4.3.3 红外测温模块温度值的计算 19
4.4 键盘显示模块 20
4.4.1 键盘显示电路 20
4.4.2 模块功能及接口说明 20
4.5 系统总体硬件电路图 21
5 系统软件设计 22
5.1 主程序 22
5.2 测温程序 22
5.3 播报显示程序 22
5.4 中断服务程序 22
5.5 软件结构 22
6 抗干扰技术 29
6.1 单片机抗干扰技术概述 29
6.1.1 干扰的来源和后果 29
6.1.2 硬件抗干扰技术 30
6.1.3 软件抗干扰技术 32
6.2 本系统采用的抗干扰技术 34
7 结论 36
致谢 37
参考文献 38
附录一 智能红外测温计的程序 39
1 主程序 39
2 读测量数据的用户函数 41
3 红外测温模块驱动函数 43
4 显示并播放温度值函数 46
5 共阴数码管显示驱动程序 48
6初始化键盘函数和扫描键盘函数 55
7 中断服务程序 57
附录二 系统总体硬件电路图 59

1 前言
1.1 选题的目的和意义
体温是人体生命活动的基本特征，也是观察人体机能是否正常的重要指标之一。在目前的日常生活中，人们使用最广的水银体温计是根据水银等随温度升降的热胀冷缩的性质，通过读取刻度值来判断温度值，它有着诸多缺点：传统温度计在使用时，要和被测量者接触，往往要等待较长时间，以期让其充分受热，当测量结束后还要将水银重新甩入水银泡中。由于水银泡是由很薄的玻璃制成极易破碎，而且其中的水银蒸汽对人体有着极强的毒害作用，报纸上就曾多次刊登小孩因咬碎水银泡而误吞水银造成中毒的事件，可见普通的水银体温计有着非常严重的安全隐患。
红外测温为测量人体温度提供了快速、非接触测量手段，可广泛、有效地用于密集人群的体温测量。非接触红外测温计针对特定人群，比如儿童或老人，极其方便。且利用单片机技术开发的语音功能便可克服传统体温计的许多缺陷。它不但可以以数字的方式显示出测量结果，使测量过程变得直观，而且可以根据需要以语音播报出当前的温度值，除此之外，语音体温计还具有较高的灵敏度，可以在几秒钟内测得结果，且寿命长，是较为理想的测温仪器。
智能红外测温计的设计，其内容涉及电子技术、检测技术、单片机技术等多方面内容。红外测温为测量人体体温提供了快速、非接触测量手段，可广泛、有效地用于密集人群的体温排查，例如2003年“非典”期间，红外测温得到了广泛的应用。非接触测量计对特定人群，比如儿童或老年人，有很好的效果。红外测温技术也是一门很实用和前沿的技术，以此作为毕业设计，利于理论联系实际，形成个人在这一方面的知识体系，是对本科阶段学习内容的升华，特别是对单片机控制、传感器技术知识深入，它对学生自身综合素质与工程能力的培养也有重要意义。