基于熱電堆紅外探測器的非接觸人體表面溫度測量系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)質(zhì)資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)質(zhì)資料，歡迎下載）

目錄基于熱電堆紅外探測器的非接觸人體表面溫度測量系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)質(zhì)資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)質(zhì)資料，歡迎下載）1技術(shù)指標(biāo) 12設(shè)計方案及其比較 12.1設(shè)計原理 12.2設(shè)計流程圖 12.3各模塊方案設(shè)計 22.3.1TP337溫度傳感器模塊 22.3.2LM358電壓信號放大模塊 42.3.3AD轉(zhuǎn)換模塊 6單片機模塊 72.3.5LED顯示模塊 72.4方案比較 83實現(xiàn)方案 94調(diào)試過程或結(jié)論 94.1調(diào)試過程 94.2結(jié)論 115心得體會 116參考文獻 12基于熱電堆紅外探測器的非接觸人體表面溫度測量系統(tǒng)設(shè)計1技術(shù)指標(biāo)設(shè)計一個非接觸人體表面溫度系統(tǒng)，要求：（1）通過熱電堆TP337A來探測人體表面的溫度；（2）由LED數(shù)碼管顯示測量的溫度，要求顯示溫度精度能夠達到0.1℃；（3）可以連續(xù)測量人體表面或環(huán)境溫度。2設(shè)計方案及其比較2.1設(shè)計原理根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，熱電堆紅外探測器探測人體溫度系統(tǒng)主要是由單片機模塊、TP337溫度傳感器模塊、LM358電壓信號放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、LED數(shù)碼管顯示模塊組成。首先TP337紅外溫度傳感器將紅外信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。由于輸出的電壓信號很微弱，所以需要用由LM358組成的運算放大電路進行前置放大，然后將放大的電壓信號發(fā)送至由PCF8591組成的A/D轉(zhuǎn)換電路，再將轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號送至單片機進行處理，最后將處理的結(jié)果送至LED數(shù)碼管顯示屏進行實時測量溫度的顯示。從而實現(xiàn)溫度測量系統(tǒng)的設(shè)計。2.2設(shè)計流程圖根據(jù)設(shè)計原理，可以畫出其流程圖，見圖1。圖1設(shè)計流程圖2.3各模塊方案設(shè)計2.3.1TP337溫度傳感器模塊通過查閱技術(shù)手冊可以知道TP337A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和管腳如圖2所示。紅外測溫模塊即是TP337A的工作電路，TP337A是一種人體熱釋電傳感器，可以通過非接觸的方式檢測出物體放射出來的紅外線能量變化，并將其轉(zhuǎn)換成電信號輸出。紅外溫度傳感器的特點是反應(yīng)速度快、靈敏度高、準(zhǔn)確度高、測量范圍廣、使用方便，尤其非接觸式測量使紅外溫度傳感器和以紅外傳感器為核心的紅外測溫模塊、紅外測溫儀在工業(yè)現(xiàn)場、國防建設(shè)、科學(xué)研究等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。主要應(yīng)用于鐵路、車輛、石油化工、食品、醫(yī)藥、塑料、橡膠、紡織、造紙、電力等行業(yè)的溫度測量、溫度檢測、設(shè)備故障的診斷。特別適用于高溫和危險場合的遠距離測溫。其詳細(xì)的參數(shù)表見圖3所示。圖2紅外探測器管腳圖圖3紅外探測器溫度參數(shù)表紅外探測器溫度與輸出電壓的關(guān)系如圖4所示。圖4紅外探測器溫度與輸出電壓的關(guān)系綜合以上相關(guān)資料，可以大致推測出在環(huán)境溫度為25攝氏度時，溫度與電壓大致呈線性關(guān)系，溫度大約是電壓的39000倍。紅外探測器的典型工作電路如圖5所示。圖5紅外探測器原理圖LM358電壓信號放大模塊由于TP337溫度傳感器輸出的電信號非常微弱，為了我們準(zhǔn)確地測出人體溫度，我需要將信號放大，根據(jù)課設(shè)要求，采用LM358運算放大器，放大由TP337溫度傳感器輸出的電信號，其具體方案如下。方案一方案一采用LM358雙運算放大器，內(nèi)部包括有兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補償?shù)倪\算放大器。適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)，其方案一的原理圖如圖6所示。圖2采用LM358雙運算放大器原理圖圖6方案一原理圖方案二方案二也采用LM358雙運算放大器，但與方案一不同的是在兩個運算放大器添加一電容C8，添加此電容之后便可以起到濾波，消除噪聲干擾等效果，這樣可以有效放大信號，同時又可以減少噪聲干擾，其方案二原理圖如圖7所示。圖7采用LM358雙運算放大器原理圖方案三針對方案一放大信號之后存在較多噪聲，會影響實際效果，方案二采用添加電容C8來實現(xiàn)濾波，消除噪聲干擾，為了更強勁地的抑制零點漂移以及消除噪聲干擾，所以采用差分放大電路，其原理圖如圖8所示。圖8差分放大電路2.3.3AD轉(zhuǎn)換模塊利用PCF8591搭建AD轉(zhuǎn)換電路。PCF8591是單片，單電源低功耗8位CMOS數(shù)據(jù)采集器件，具有4個模擬輸入，一個輸出和一個串行I2C總線接口。3個地址引腳用于編程硬件地址，允許將最多8個器件連接至I2C總線而不需要額外硬件。器件地址，控制和數(shù)據(jù)通道通過兩線雙向I2C總線傳輸。經(jīng)過放大電路后的電壓值通過AIN0輸入，SCL和SDA輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，與后續(xù)的單片機連接并進行處理。所以，我們需要采用AD0804轉(zhuǎn)換。AD0804是屬于連續(xù)漸進式的AD轉(zhuǎn)換器，這種轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度快，分辨率高，普遍被應(yīng)用于微電腦的接口設(shè)計上。對于編程來說，直接輸出八位的數(shù)字信號，利用編程，簡化程序的復(fù)雜性。其AD轉(zhuǎn)換模塊原理圖見圖9。圖9AD0804搭建的AD轉(zhuǎn)換電路2.3.4單片機模塊選用STC89C52單片機，這是一種低功耗，高性能的CMOS位微控制器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機不具備的功能。設(shè)計電路如圖10所示。其中，P1.0和P1.1分別用來與I2圖10單片機模塊2.3.5LED顯示模塊LED的位選使用138譯碼器，可以節(jié)約單片機引腳，段選端使用573鎖存器，因為直接利用單片機引腳驅(qū)動功率不夠。74LS138譯碼器的功能是把輸入的3位二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制，并讓對應(yīng)的輸出端輸出低電平。即，A2A1A0輸入001時，對應(yīng)的十進制數(shù)為1，則輸出端Y1輸出低電平，其余為高電平。當(dāng)OE端為低電平時，芯片可以工作，LE為高電平時，輸出端與輸入端相同，若LE為低電平，芯片鎖存，此時不管輸入多少，芯片始終輸出鎖存前狀態(tài)的輸出值查閱資料可知，74HC573的真值表如圖11所示。根據(jù)真值表看出，當(dāng)OE端為低電平時，芯片可以工作，LE為高電平時，輸出端與輸入端相同，若LE為低電平，芯片鎖存，此時不管輸入多少，芯片始終輸出鎖存前狀態(tài)的輸出值。圖1174HC573的真值表LED連接圖見圖12所示。圖12LED顯示電路2.4方案比較對于LM358電壓信號放大模塊，方案一和方案二采用同樣的芯片，但方案二比方案一輸出的信號更準(zhǔn)確，受到外界的干很少，也很容易找出他們之間的電流電壓關(guān)系來計算放大倍數(shù)，對于方案三難度高，不容易實現(xiàn)這會給后期的調(diào)試過程帶來很大的麻煩，所以選擇方案二。3實現(xiàn)方案如圖所示，TP337A感應(yīng)到紅外線后，轉(zhuǎn)換為電信號輸出，經(jīng)過兩級放大電路得到最終的模擬電壓信號。通過模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號，并用單片機進行處理，最后通過LED動態(tài)輸出溫度值。TP337A工作電路中的電容起到濾波的作用，濾掉信號中不穩(wěn)定的交流信號，得到穩(wěn)定的直流信號；兩級運放電路中，根據(jù)公式可以推算出電阻的大概范圍，這些內(nèi)容在第四部分會給出詳細(xì)的敘述。根據(jù)上面的分析，最終確定的實現(xiàn)方案原理圖如圖13所示。圖13實現(xiàn)方案的原理圖4調(diào)試過程或結(jié)論4.1調(diào)試過程技術(shù)要求中，要求溫度精確到0.1度，因此電壓需要放大1000倍以上，我選用了兩個100K的電阻和兩個10K的滑動變阻器，并將他們分別調(diào)節(jié)在90K和3K左右，這樣放大倍數(shù)差不多接近于1000倍，這樣才能達到課設(shè)要求。我也遇到一些困難，原本以為在仿真軟件上可以正常工作，想當(dāng)然硬件電路也能運行。然而，在檢查無語法錯誤下載到單片機后，LED并沒有顯示數(shù)字，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)是自己弄錯了138輸入的三個管腳的高低順序，輸出又只選用了低位的四個輸出，所以未能正確控制LED的位選。在改正了電路后，問題即解決，四位數(shù)碼管上有我希望的三位可以亮起，但還是沒有顯示正確的數(shù)字，反而顯示的是亂碼。檢查了一下程序，發(fā)現(xiàn)自己粗心大意在編程時沒有考慮到P0端口和段選端的順序?qū)?yīng)，所以未能正常輸出。改正程序后問題得到解決。在調(diào)節(jié)了電阻后，問題略有改善，但還是不能達到理想的狀態(tài)。后來我考慮到是濾波的問題，如果不加入電容濾波，交流信號和直流信號混合會對電路產(chǎn)生很大干擾，加入電容后濾去交流信號，只留下穩(wěn)定的直流信號，問題基本得到解決，雖然數(shù)值仍有跳動，但幅度很小，一般是在0.1到0.5之間，基本可以認(rèn)為是穩(wěn)定數(shù)值。當(dāng)我把手放上去時，LED顯示為40度至50度之間，雖然有些偏高，但咨詢老師后得知，考慮到實際情況，這屬于正常范圍。其實物圖見14，15。圖14實物圖圖15實物圖4.2結(jié)論本次課程設(shè)計從完成任務(wù)上來說是成功的，基本實現(xiàn)了技術(shù)要求上的所有內(nèi)容。但是還是有些不完美，比如數(shù)字顯示并不是十分穩(wěn)定，溫度值也不是那么準(zhǔn)確，與實際還是存在一定的偏差，最后咨詢老師才發(fā)現(xiàn)了問題所在，雖然問題沒能及時解決。5心得體會熱電堆由于不是老師上課重點講的內(nèi)容，也不在考察的范圍內(nèi)，所以我對熱電堆的工作原理并不是十分了解，更別提利用它來設(shè)計一個溫度感應(yīng)系統(tǒng)來動態(tài)顯示溫度。但是通過老師的PPT，我也學(xué)到許多知識。首先，我仔細(xì)閱讀了TP337A的技術(shù)手冊，全英文的技術(shù)手冊對自己的詞匯量也是一個巨大的挑戰(zhàn)。所幸自己還算不怎么費力的就看完了技術(shù)手冊。了解了熱電堆的工作原理后，便是系統(tǒng)的設(shè)計了。根據(jù)老師所給提示，本次的電路可以分為五部分：紅外測溫模塊，信號放大模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊，單片機處理模塊，LED顯示模塊。對于信號放大模塊，我只有一個模糊的印象，所以我把大二時的模電課本翻了出來，仔細(xì)閱讀了有關(guān)運算放大器的章節(jié)，設(shè)計出了放大電路。接下來是AD轉(zhuǎn)換模塊，在網(wǎng)上查閱了很多資料后，結(jié)合I2設(shè)計好電路，編寫好程序，就是程序的燒錄過程。本以為自己的程序編寫的沒有什么錯誤，只要能夠正確燒錄，就能夠正常工作，沒想到問題一大堆。這讓我意識到了理論與實際的差別。實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，這句話說的很對，不通過實踐，我是不能發(fā)現(xiàn)程序中存在的錯誤的。在今后的學(xué)習(xí)生活中，我也要注意實踐，不能停留在理論層面上。理論是基礎(chǔ)，但應(yīng)用才是最重要的。首先，此次課設(shè)綜合了光電技術(shù)，模電，數(shù)電，單片機等相關(guān)學(xué)科的知識，對我們的動手能力，實踐能力，綜合運用能力是一個很大的挑戰(zhàn)，這次課程設(shè)計很考驗我們的學(xué)習(xí)能力，也正如我所愿，通過此次課設(shè)我學(xué)到很多東西，希望這些經(jīng)歷對我日后的學(xué)習(xí)有很大的幫助。6參考文獻［1］吳友宇主編．《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》．北京：清華大學(xué)出版社，2021.5

［2］劉可文主編．《數(shù)字電子電路與邏輯設(shè)計》．北京：科學(xué)出版社，2021.3［3］楊應(yīng)平等．《光電技術(shù)》．北京：機械工業(yè)出版社，2021.7探測器安裝檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50166—92單位(子單位)工程名稱湖南優(yōu)美西點西餐培訓(xùn)室內(nèi)裝修分部(子分部)工程名稱驗收部位第三層、第四層施工單位湖南智科公共安全工程項目經(jīng)理李杰分包單位分包項目經(jīng)理施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱及編號施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定施工單位檢查評定記錄監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收記錄主控項目1與墻壁、梁邊的水平距離，不小于0.5M第條√合格2探測器周圍0.5M內(nèi)，不應(yīng)有遮擋物第條√合格3與空調(diào)口邊水平距離，不應(yīng)小于1.5M，距風(fēng)頂棚孔口水平距離，不應(yīng)小于0.5M第條√合格4寬度小于3M內(nèi)走道，居中布置第條√合格5感溫探測器安裝間距，不應(yīng)超過10M.感煙探測器安裝間距，不應(yīng)超過15M.第條√合格6探測器傾斜安裝時,傾斜角不應(yīng)大于45°第條/合格一般項目1探測器底座固定牢靠，導(dǎo)線連接必須壓接或焊接。焊接時，不得使用帶腐蝕性助焊劑第條√合格2探測器“十”線應(yīng)紅色，“—”線應(yīng)藍色第條√合格3探測器底座外線接導(dǎo)線，應(yīng)留有不小于15cm第條√合格4探測器確認(rèn)燈，應(yīng)面向人員觀察的入口方向第條√合格5探測器在即將調(diào)試時方可安裝，在安裝前應(yīng)妥善保管，并應(yīng)采取防塵、防潮、防腐蝕措施。第條√合格施工單位檢查評定結(jié)果專業(yè)工長（施工員）黃海石施工班組長趙德明項目專業(yè)質(zhì)量檢查員：年月日監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收結(jié)論監(jiān)理工程師：（建設(shè)單位項目專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人）年月日探測器安裝檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50166—92單位(子單位)工程名稱銅陵市第三人民醫(yī)院精神衛(wèi)生病房樓消防工程分部(子分部)工程名稱精神衛(wèi)生病房樓自動報警系統(tǒng)驗收部位一層施工單位安徽龍安消防工程有限責(zé)任公司項目經(jīng)理童有良分包單位分包項目經(jīng)理施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱及編號施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定施工單位檢查評定記錄監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收記錄主控項目1與墻壁、梁邊的水平距離，不小于0.5M第條√2探測器周圍0.5M內(nèi)，不應(yīng)有遮擋物第條√3與空調(diào)口邊水平距離，不應(yīng)小于1.5M，距風(fēng)頂棚孔口水平距離，不應(yīng)小于0.5M第條√4寬度小于3M內(nèi)走道，居中布置第條√5感溫探測器安裝間距，不應(yīng)超過10M.感煙探測器安裝間距，不應(yīng)超過15M.第條√6探測器傾斜安裝時,傾斜角不應(yīng)大于45°第條/一般項目1探測器底座固定牢靠，導(dǎo)線連接必須壓接或焊接。焊接時，不得使用帶腐蝕性助焊劑第條√2探測器“十”線應(yīng)紅色，“—”線應(yīng)藍色第條√3探測器底座外線接導(dǎo)線，應(yīng)留有不小于15cm第條√4探測器確認(rèn)燈，應(yīng)面向人員觀察的入口方向第條√5探測器在即將調(diào)試時方可安裝，在安裝前應(yīng)妥善保管，并應(yīng)采取防塵、防潮、防腐蝕措施。第條√施工單位檢查評定結(jié)果專業(yè)工長（施工員）黃海石施工班組長趙德明項目專業(yè)質(zhì)量檢查員：年月日監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收結(jié)論監(jiān)理工程師：（建設(shè)單位項目專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人）年月日探測器安裝檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50166—92單位(子單位)工程名稱銅陵市第三人民醫(yī)院精神衛(wèi)生病房樓消防工程分部(子分部)工程名稱精神衛(wèi)生病房樓自動報警系統(tǒng)驗收部位二層施工單位安徽龍安消防工程有限責(zé)任公司項目經(jīng)理童有良分包單位分包項目經(jīng)理施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱及編號施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定施工單位檢查評定記錄監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收記錄主控項目1與墻壁、梁邊的水平距離，不小于0.5M第條√2探測器周圍0.5M內(nèi)，不應(yīng)有遮擋物第條√3與空調(diào)口邊水平距離，不應(yīng)小于1.5M，距風(fēng)頂棚孔口水平距離，不應(yīng)小于0.5M第條√4寬度小于3M內(nèi)走道，居中布置第條√5感溫探測器安裝間距，不應(yīng)超過10M.感煙探測器安裝間距，不應(yīng)超過15M.第條√6探測器傾斜安裝時,傾斜角不應(yīng)大于45°第條/一般項目1探測器底座固定牢靠，導(dǎo)線連接必須壓接或焊接。焊接時，不得使用帶腐蝕性助焊劑第條√2探測器“十”線應(yīng)紅色，“—”線應(yīng)藍色第條√3探測器底座外線接導(dǎo)線，應(yīng)留有不小于15cm第條√4探測器確認(rèn)燈，應(yīng)面向人員觀察的入口方向第條√5探測器在即將調(diào)試時方可安裝，在安裝前應(yīng)妥善保管，并應(yīng)采取防塵、防潮、防腐蝕措施。第條√施工單位檢查評定結(jié)果專業(yè)工長（施工員）黃海石施工班組長趙德明項目專業(yè)質(zhì)量檢查員：年月日監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收結(jié)論監(jiān)理工程師：（建設(shè)單位項目專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人）年月日探測器安裝檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50166—92單位(子單位)工程名稱銅陵市第三人民醫(yī)院精神衛(wèi)生病房樓消防工程分部(子分部)工程名稱精神衛(wèi)生病房樓自動報警系統(tǒng)驗收部位三層施工單位安徽龍安消防工程有限責(zé)任公司項目經(jīng)理童有良分包單位分包項目經(jīng)理施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱及編號施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定施工單位檢查評定記錄監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收記錄主控項目1與墻壁、梁邊的水平距離，不小于0.5M第條√2探測器周圍0.5M內(nèi)，不應(yīng)有遮擋物第條√3與空調(diào)口邊水平距離，不應(yīng)小于1.5M，距風(fēng)頂棚孔口水平距離，不應(yīng)小于0.5M第條√4寬度小于3M內(nèi)走道，居中布置第條√5感溫探測器安裝間距，不應(yīng)超過10M.感煙探測器安裝間距，不應(yīng)超過15M.第條√6探測器傾斜安裝時,傾斜角不應(yīng)大于45°第條/一般項目1探測器底座固定牢靠，導(dǎo)線連接必須壓接或焊接。焊接時，不得使用帶腐蝕性助焊劑第條√2探測器“十”線應(yīng)紅色，“—”線應(yīng)藍色第條√3探測器底座外線接導(dǎo)線，應(yīng)留有不小于15cm第條√4探測器確認(rèn)燈，應(yīng)面向人員觀察的入口方向第條√5探測器在即將調(diào)試時方可安裝，在安裝前應(yīng)妥善保管，并應(yīng)采取防塵、防潮、防腐蝕措施。第條√施工單位檢查評定結(jié)果專業(yè)工長（施工員）黃海石施工班組長趙德明項目專業(yè)質(zhì)量檢查員：年月日監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收結(jié)論監(jiān)理工程師：（建設(shè)單位項目專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人）年月日探測器安裝檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50166—92單位(子單位)工程名稱銅陵市第三人民醫(yī)院精神衛(wèi)生病房樓消防工程分部(子分部)工程名稱精神衛(wèi)生病房樓自動報警系統(tǒng)驗收部位四層施工單位安徽龍安消防工程有限責(zé)任公司項目經(jīng)理童有良分包單位分包項目經(jīng)理施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱及編號施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定施工單位檢查評定記錄監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收記錄主控項目1與墻壁、梁邊的水平距離，不小于0.5M第條√2探測器周圍0.5M內(nèi)，不應(yīng)有遮擋物第條√3與空調(diào)口邊水平距離，不應(yīng)小于1.5M，距風(fēng)頂棚孔口水平距離，不應(yīng)小于0.5M第條√4寬度小于3M內(nèi)走道，居中布置第條√5感溫探測器安裝間距，不應(yīng)超過10M.感煙探測器安裝間距，不應(yīng)超過15M.第條√6探測器傾斜安裝時,傾斜角不應(yīng)大于45°第條/一般項目1探測器底座固定牢靠，導(dǎo)線連接必須壓接或焊接。焊接時，不得使用帶腐蝕性助焊劑第條√2探測器“十”線應(yīng)紅色，“—”線應(yīng)藍色第條√3探測器底座外線接導(dǎo)線，應(yīng)留有不小于15cm第條√4探測器確認(rèn)燈，應(yīng)面向人員觀察的入口方向第條√5探測器在即將調(diào)試時方可安裝，在安裝前應(yīng)妥善保管，并應(yīng)采取防塵、防潮、防腐蝕措施。第條√施工單位檢查評定結(jié)果專業(yè)工長（施工員）黃海石施工班組長趙德明項目專業(yè)質(zhì)量檢查員：年月日監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收結(jié)論監(jiān)理工程師：（建設(shè)單位項目專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人）年月日探測器安裝檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50166—92單位(子單位)工程名稱銅陵市第三人民醫(yī)院精神衛(wèi)生病房樓消防工程分部(子分部)工程名稱精神衛(wèi)生病房樓自動報警系統(tǒng)驗收部位五層施工單位安徽龍安消防工程有限責(zé)任公司項目經(jīng)理童有良分包單位分包項目經(jīng)理施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱及編號施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定施工單位檢查評定記錄監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收記錄主控項目1與墻壁、梁邊的水平距離，不小于0.5M第條√2探測器周圍0.5M內(nèi)，不應(yīng)有遮擋物第條√3與空調(diào)口邊水平距離，不應(yīng)小于1.5M，距風(fēng)頂棚孔口水平距離，不應(yīng)小于0.5M第條√4寬度小于3M內(nèi)走道，居中布置第條√5感溫探測器安裝間距，不應(yīng)超過10M.感煙探測器安裝間距，不應(yīng)超過15M.第條√6探測器傾斜安裝時,傾斜角不應(yīng)大于45°第條/一般項目1探測器底座固定牢靠，導(dǎo)線連接必須壓接或焊接。焊接時，不得使用帶腐蝕性助焊劑第條√2探測器“十”線應(yīng)紅色，“—”線應(yīng)藍色第條√3探測器底座外線接導(dǎo)線，應(yīng)留有不小于15cm第條√4探測器確認(rèn)燈，應(yīng)面向人員觀察的入口方向第條√5探測器在即將調(diào)試時方可安裝，在安裝前應(yīng)妥善保管，并應(yīng)采取防塵、防潮、防腐蝕措施。第條√施工單位檢查評定結(jié)果專業(yè)工長（施工員）黃海石施工班組長趙德明項目專業(yè)質(zhì)量檢查員：年月日監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收結(jié)論監(jiān)理工程師：（建設(shè)單位項目專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人）年月日探測器安裝檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50166—92單位(子單位)工程名稱銅陵市第三人民醫(yī)院精神衛(wèi)生病房樓消防工程分部(子分部)工程名稱精神衛(wèi)生病房樓自動報警系統(tǒng)驗收部位六層施工單位安徽龍安消防工程有限責(zé)任公司項目經(jīng)理童有良分包單位分包項目經(jīng)理施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱及編號施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定施工單位檢查評定記錄監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收記錄主控項目1與墻壁、梁邊的水平距離，不小于0.5M第條√2探測器周圍0.5M內(nèi)，不應(yīng)有遮擋物第條√3與空調(diào)口邊水平距離，不應(yīng)小于1.5M，距風(fēng)頂棚孔口水平距離，不應(yīng)小于0.5M第條√4寬度小于3M內(nèi)走道，居中布置第條√5感溫探測器安裝間距，不應(yīng)超過10M.感煙探測器安裝間距，不應(yīng)超過15M.第條√6探測器傾斜安裝時,傾斜角不應(yīng)大于45°第條/一般項目1探測器底座固定牢靠，導(dǎo)線連接必須壓接或焊接。焊接時，不得使用帶腐蝕性助焊劑第條√2探測器“十”線應(yīng)紅色，“—”線應(yīng)藍色第條√3探測器底座外線接導(dǎo)線，應(yīng)留有不小于15cm第條√4探測器確認(rèn)燈，應(yīng)面向人員觀察的入口方向第條√5探測器在即將調(diào)試時方可安裝，在安裝前應(yīng)妥善保管，并應(yīng)采取防塵、防潮、防腐蝕措施。第條√施工單位檢查評定結(jié)果專業(yè)工長（施工員）黃海石施工班組長趙德明項目專業(yè)質(zhì)量檢查員：年月日監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收結(jié)論監(jiān)理工程師：（建設(shè)單位項目專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人）年月日探測器安裝檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50166—92單位(子單位)工程名稱銅陵市第三人民醫(yī)院精神衛(wèi)生病房樓消防工程分部(子分部)工程名稱精神衛(wèi)生病房樓自動報警系統(tǒng)驗收部位七層施工單位安徽龍安消防工程有限責(zé)任公司項目經(jīng)理童有良分包單位分包項目經(jīng)理施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱及編號施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定施工單位檢查評定記錄監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收記錄主控項目1與墻壁、梁邊的水平距離，不小于0.5M第條√2探測器周圍0.5M內(nèi)，不應(yīng)有遮擋物第條√3與空調(diào)口邊水平距離，不應(yīng)小于1.5M，距風(fēng)頂棚孔口水平距離，不應(yīng)小于0.5M第條√4寬度小于3M內(nèi)走道，居中布置第條√5感溫探測器安裝間距，不應(yīng)超過10M.感煙探測器安裝間距，不應(yīng)超過15M.第條√6探測器傾斜安裝時,傾斜角不應(yīng)大于45°第條/一般項目1探測器底座固定牢靠，導(dǎo)線連接必須壓接或焊接。焊接時，不得使用帶腐蝕性助焊劑第條√2探測器“十”線應(yīng)紅色，“—”線應(yīng)藍色第條√3探測器底座外線接導(dǎo)線，應(yīng)留有不小于15cm第條√4探測器確認(rèn)燈，應(yīng)面向人員觀察的入口方向第條√5探測器在即將調(diào)試時方可安裝，在安裝前應(yīng)妥善保管，并應(yīng)采取防塵、防潮、防腐蝕措施。第條√施工單位檢查評定結(jié)果專業(yè)工長（施工員）黃海石施工班組長趙德明項目專業(yè)質(zhì)量檢查員：年月日監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收結(jié)論監(jiān)理工程師：（建設(shè)單位項目專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人）年月日探測器安裝檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50166—92單位(子單位)工程名稱銅陵市第三人民醫(yī)院精神衛(wèi)生病房樓消防工程分部(子分部)工程名稱精神衛(wèi)生病房樓自動報警系統(tǒng)驗收部位八層施工單位安徽龍安消防工程有限責(zé)任公司項目經(jīng)理童有良分包單位分包項目經(jīng)理施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)名稱及編號施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定施工單位檢查評定記錄監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收記錄主控項目1與墻壁、梁邊的水平距離，不小于0.5M第條√2探測器周圍0.5M內(nèi)，不應(yīng)有遮擋物第條√3與空調(diào)口邊水平距離，不應(yīng)小于1.5M，距風(fēng)頂棚孔口水平距離，不應(yīng)小于0.5M第條√4寬度小于3M內(nèi)走道，居中布置第條√5感溫探測器安裝間距，不應(yīng)超過10M.感煙探測器安裝間距，不應(yīng)超過15M.第條√6探測器傾斜安裝時,傾斜角不應(yīng)大于45°第條/一般項目1探測器底座固定牢靠，導(dǎo)線連接必須壓接或焊接。焊接時，不得使用帶腐蝕性助焊劑第條√2探測器“十”線應(yīng)紅色，“—”線應(yīng)藍色第條√3探測器底座外線接導(dǎo)線，應(yīng)留有不小于15cm第條√4探測器確認(rèn)燈，應(yīng)面向人員觀察的入口方向第條√5探測器在即將調(diào)試時方可安裝，在安裝前應(yīng)妥善保管，并應(yīng)采取防塵、防潮、防腐蝕措施。第條√施工單位檢查評定結(jié)果專業(yè)工長（施工員）黃海石施工班組長趙德明項目專業(yè)質(zhì)量檢查員：年月日監(jiān)理（建設(shè)）單位驗收結(jié)論監(jiān)理工程師：（建設(shè)單位項目專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人）年月日目錄TOC\o”1-3”\h\z\u82131。技術(shù)指標(biāo)1271842。設(shè)計方案及其比較145372.1方案一1290592。2方案二2223122。3方案三2160302.4方案比較322333.實現(xiàn)方案330443.1器件說明3299843。1。1TPS337A熱電堆說明3234633。1.2LM358運算放大器說明446223.1。3PCF8591A/D轉(zhuǎn)換器說明5324713.1.474LS138譯碼器與74HC573鎖存器說明6242363.2最終實現(xiàn)方案825723。2.1實現(xiàn)方案電路圖8120353。2.2方案設(shè)計原理及思路9296454.調(diào)試過程及結(jié)論16203684.1電路實物的連接16118584.2調(diào)試結(jié)果展示 17109054.3調(diào)試結(jié)論 18245925。心得體會1894646.參考文獻19基于熱電堆紅外探測器的非接觸人體表面溫度的測量1。技術(shù)指標(biāo)設(shè)計一個非接觸人體表面溫度系統(tǒng)，要求：通過熱電堆TPS337A來探測人體表面的溫度；由LED數(shù)碼管顯示測量的溫度,要求顯示溫度精度能夠達到0.1℃；可以連續(xù)測量人體表面或環(huán)境溫度。2.設(shè)計方案及其比較2。1方案一通過TPS337A檢測人體紅外波產(chǎn)生溫差電動勢，將環(huán)境溫度與檢測到的人體溫度分為兩路電壓信號，完成環(huán)境溫度的補償。再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換芯片將數(shù)字信號發(fā)送到單片機輸出，最后通過LED數(shù)碼管顯示。放大器采用AD620運算放大器以及LM358運算放大器。具體電路圖如圖1所示。圖1方案一電路圖信號采集電路有兩部分組成：體溫信號放大電路和環(huán)境溫度信號處理電路.體溫信號放大電路是由儀用放大器AD620和參考電壓電路組成；環(huán)境溫度信號處理電路是由運算放大器LM358構(gòu)成的電壓跟隨器組成。三路輸出信號其中最上方為放大后的熱電堆電壓信號,也就是將要處理的體溫信號，中間為參考電壓，最下方為環(huán)境溫度信號。2.2方案二通過TPS337A檢測人體紅外波產(chǎn)生溫差電動勢,直接將輸出電壓通過放大器輸出電壓信號,再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換芯片將數(shù)字信號發(fā)送到單片機輸出，最后通過LED數(shù)碼管顯示。放大器采用AD620運算放大器。具體電路圖如圖2所示。圖2方案二電路圖運算放大器AD620是一款低成本、高精度儀表放大器，僅需要一個外部電阻來設(shè)置增益，增益范圍為1至1000.此外，AD620采用8引腳SOIC和DIP封裝，尺寸小于分立式設(shè)計，并且功耗較低(最大電源電流僅1。3mA）,因此非常適合電池供電的便攜式(或遠程)應(yīng)用，其工作電壓為4。6V～36V或±2.3V～±18V.兩路電壓信號分別連接A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸入。2.3方案三通過TPS337A檢測人體紅外波產(chǎn)生溫差電動勢，直接將輸出電壓通過兩級放大器輸出電壓信號，消除零點漂移，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換芯片將數(shù)字信號發(fā)送到單片機輸出，最后通過LED數(shù)碼管顯示。放大器采用LM358運算放大器。具體電路圖如圖3所示.圖3方案三電路圖運算放大器LM358內(nèi)部包括有兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式。其單電源為3~30V，雙電源為±1。5～±15V，而且它的輸出電壓擺幅比較大，很適合于電池供電.2.4方案比較方案一中將環(huán)境溫度與人體體表溫度補償,考慮比較充分全面,但是在實際的操作過程中較為繁瑣，可視為理想方案.方案二中采用AD620運算放大器,電壓輸出信號有兩路，但此后通過A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸入有兩路輸入，則在代碼的編寫方面較為繁瑣。方案三中采用LM358運算放大器，兩級放大消除了零點漂移是的輸出電壓信號更為穩(wěn)定，而且放大倍數(shù)通過電阻直接計算確定，輸出信號只有一路，直接連接到A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸入口。整個電路相對較為簡單，而且整體效率也很高，是很好的實行方案。綜上所述,方案三可作為最后的實現(xiàn)方案,可在其基礎(chǔ)上進行調(diào)試。3。實現(xiàn)方案3。1器件說明3。1.1TPS337A熱電堆說明熱電堆TPS337A的管腳圖如圖4所示。2腳與4腳之間為熱敏電阻，1腳與3腳輸出電壓，其中3腳和4腳接地。熱電堆TPS337A的電壓與溫度對應(yīng)關(guān)系如圖5所示。圖4TPS337A熱電堆管腳圖圖5熱電堆電壓-溫度曲線3.1。2LM358運算放大器說明LM358是雙運算放大器。內(nèi)部包括兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運算放大器，適合用于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。LM358芯片引腳圖如圖6所示.圖6LM358芯片引腳圖3.1.3PCF8591A/D轉(zhuǎn)換器說明PCF8591是單片、單電源低功耗8位CMOS數(shù)據(jù)采集器件，具有四個模擬輸入、一個模擬輸出和一個串行I2C總線接口。3個地址引腳A0、A1和A2用于變成硬件地址。器件的地址、控制和數(shù)據(jù)通過兩線雙向I2C總線傳輸。PCF8591芯片管腳圖如圖7所示。圖7PCF8591芯片管腳圖I2C總線系統(tǒng)中每一片PCF8591通過發(fā)送有效地址到該器件來激活.該地址包括固定部分和可編程部分。可編程部分必須根據(jù)引腳A0、A1、A2來設(shè)置.地址字節(jié)的最后一位是用于設(shè)置以后數(shù)據(jù)傳輸方向的讀/寫位。PCF8591的地址設(shè)置如圖8所示。圖8PCF8591地址設(shè)置發(fā)送到PCF8591的第二個字節(jié)將被存儲在控制寄存器，用于控制器件功能.其控制字設(shè)置如圖9所示。圖9控制字設(shè)置3。1。474LS138譯碼器與74HC573鎖存器說明對于74LS138譯碼器，當(dāng)一個選通端（E1）為高電平，另兩個選通端（/E2)和（/E3）為低電平時，可將地址端（A0、A1、A2)的二進制編碼在Y0至Y7對應(yīng)的輸出端以低電平譯出。比如：A2A1A0=110時，則Y6輸出端輸出低電平信號.74LS138譯碼器芯片引腳圖如圖10所示。圖1074LS138芯片管腳圖74LS138譯碼器真值表如表1所示。表174LS138譯碼器真值表輸入輸出E1/E2/E3A2A1A0/Y0/Y1/Y2/Y3/Y4/Y5/Y6/Y7HLLLLLLHHHHHHHHLLLLHHLHHHHHHHLLLHLHHLHHHHHHLLLHHHHHLHHHHHLLHLLHHHHLHHHHLLHLHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHLHHLLHHHHHHHHHHL對于74HC573鎖存器，當(dāng)使能（G）為高時,Q輸出將隨數(shù)據(jù)（D）輸入而變。當(dāng)使能為低時，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。74HC573鎖存器芯片引腳圖如圖11所示。圖1174HC573芯片管腳圖74HC573鎖存器真值表如表2所示.表274HC573鎖存器真值表/OELEDQLHHHLHLLLLXQ03。2最終實現(xiàn)方案3.2。1實現(xiàn)方案電路圖熱電堆輸出的電壓信號經(jīng)過LM358運算放大器放大后直接輸出到PCF8591的輸入端，通過單片機的程序代碼把將電壓模擬信號轉(zhuǎn)換過來的數(shù)字信號獲取通過LED數(shù)碼管輸出。在輸出時，位選通過74LS138譯碼器將2位轉(zhuǎn)換為4為二進制,段選通過74HC573鎖存器所存輸出,其使能端可通過單片機的一個輸出口直接加以控制,決定是輸入數(shù)據(jù)還是鎖存數(shù)據(jù)。實現(xiàn)方案的電路圖如圖12所示。圖12實現(xiàn)方案電路圖3.2.2方案設(shè)計原理及思路整個設(shè)計思路模塊如圖13所示。紅外線測溫模塊電壓信號放大模塊A/D轉(zhuǎn)換模塊單片機模塊紅外線測溫模塊電壓信號放大模塊A/D轉(zhuǎn)換模塊單片機模塊LED數(shù)碼管顯示1。紅外測溫模塊在自然界中的任何物體，只要高于絕對零度(－273．15℃)，由于分子的熱運動，都向外輻射電磁波，其輻射能量密度與物體本身的溫度關(guān)系符合普朗克定律.如果將一物體加熱,我們將觀測到單位時間發(fā)出輻射能的多少及輻射能波長的分布,都與物體溫度有關(guān)，把這種輻射稱為熱輻射,人體溫度約為310K，在此溫度下,主要輻射的電磁波為波長在9－10μm的紅外線。通過測量人體自身輻射的紅外能量，便可以較為精確地測得人體體表溫度。熱電堆TPS337A通過感測人體輻射的電磁波而產(chǎn)生了相應(yīng)的電動勢，通過對該電動勢的測量，即可將電壓信號還原為溫度信號,從而檢測出人體體表溫度.2。電壓信號放大模塊通過圖5紅外探測器溫度與輸出電壓關(guān)系可知，在人體溫度范圍內(nèi)，探測器的輸出電壓基本與溫度成正比,另外可以看出探測器的輸出電壓比較小，只有幾百uV，這樣我們必須將輸出信號進行放大以后才能顯示。所以我們設(shè)計了電壓的兩級放大,可將熱電堆輸出電壓放大1000倍.放大倍數(shù)計算公式如下：A/D轉(zhuǎn)換模塊由圖8地址設(shè)置可知,當(dāng)A0、A1、A2均接地時，執(zhí)行寫操作，該地址為0x90.由圖9控制字設(shè)置可知，模擬輸入為1與自動增量為0，采用單通道輸入以及輸入通道為AIN0時，控制字應(yīng)設(shè)置為01000000，即0x40。單片機模塊將單片機的P2。0與P2。1兩個接口并聯(lián)到I2C總線中,SCL用于時鐘信號，SDA用于數(shù)據(jù)信號。實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換芯片到單片機的數(shù)據(jù)傳輸。具體的單片機代碼如下.#include〈reg52.h〉#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint＃definePCF85910x90＃defineN11voiddelayms（uint）；bitwrite=0；sbitdula=P1^0;//控制鎖存器使能端sbitSCL=P2^1;//時鐘信號sbitSDA=P2^0;//數(shù)據(jù)信號uchartable1[］={0xfc，0x60，0xda,0xf2，0x66，0xb6,0xbe,0xe0，0xfe，0xf6};//不帶小數(shù)點數(shù)碼管顯示uchartable2[]={0xfd,0x61,0xdb，0xf3,0x67,0xb7,0xbf，0xe1，0xff,0xf7｝；//帶小數(shù)點數(shù)碼管顯示ucharnum，ge，shi,bai；voiddelay(）//延時4—5個微秒{；；｝voidstart(）//開始{ SDA=1； delay(）; SCL=1; delay（）; SDA=0;//SCL處于高電平器件SDA下降沿啟動信號 delay（）；｝voidstop(） //停止｛ SDA=0； delay（）； SCL=1; delay()； SDA=1；//SCL處于高電平器件SDA上升沿停止信號 delay（）; ｝voidrespons（）//應(yīng)答{ uchari; SCL=1; delay(）; while（（SDA==1)&＆(i〈255)）i++；//當(dāng)一段時間過后沒有收到從機的應(yīng)答則主器件默認(rèn)從器件已經(jīng)收到數(shù)據(jù) SCL=0; delay()；}voidinit(）//初始化｛ SDA=1; delay（)； SCL=1; delay（);}ucharread_byte(）//讀一個字節(jié)數(shù)據(jù)｛ uchari,k; SCL=0; delay（）; SDA=1; delay（）; for（i=0;i<8;i++){SCL=1;delay（）；k=（k<〈1)|SDA;//先左移一位，再在最低位接受當(dāng)前位SCL=0；delay（）；｝ returnk;}voidwrite_byte（uchardate）//寫一字節(jié)數(shù)據(jù)｛uchari，temp；temp=date；for(i=0;i〈8；i++