基于红外测温传感器的测温仪设计

(重庆电子工程职业学院 重庆 401331)

一、测温原理

光学系统汇集其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号，经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。除此之外，还应考虑目标和测温仪所在的环境条件，如温度、气氛、污染和干扰等因素对性能指标的影响及修正方法。

二、测温仪电路设计

(一)系统设计

使用STC89C52系列处理器控制器，通过采集红外测温传感器参数的变化，并用OLED显示出来，用按键控制实现测温功能和其他功能，并在温度到达设定值的时候发出报警。

(二)红外测温传感器接口电路设计

该传感器型号为MLX90614-BAA,测量辨析率可达0.02℃，采用IIC通信。由光学系统、光电探测器、信号放大器和信号处理及输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内的算法和目标发射率校准后转变为被测目标的温度值。

(三)显示电路

此OLED屏采用SPI通信。

三、系统软件设计

通过按键扫描程序采集按键信息，当检测到key_1按下时，进入工作模式，传感器开始工作并读取温度数据，将读出的温度数据显示在OLED上，若处于非静音工作状态下，蜂鸣器会响一声以提示测温成功。在工作模式下，检测到key_2按下时，系统会在室温模式和人体测温模式进行切换。若处于室温模式，OLED会显示室内符号以表示室温模式，测温范围在0-50℃，若处于人体测温模式，OLED显示出温度计符号以表示人体测温模式，测出的温度将会限制在34-42℃，若测出的温度高于设定的温度报警值，OLED则会显示黄色感叹号以提示温度偏高，若测出的温度高于设定值，蜂鸣器则会发出高温报警信号。

在工作模式下：

(1)按下key_2超过1.5秒时，系统会切换为静音或非静音的工作模式，若系统处于静音工作模式，OLED会显示静音符号以表示进入静音模式，将会禁用蜂鸣器。

(2)按下key_3时，系统会进入温度报警值调整模式，OLED会显示调整符号以表示进入调整模式，当检测到key_2按下报警值进行加0.1℃，在37.1-37.6℃进行循环，若再次检测到key_1或key_3按下，将退出调整模式。

在工作时，若key_1、key_2、key_3按键10秒内无任意操作系统进入休眠模式(低功耗)。