非接觸式智能檢測防疫系統設計摘要在這個社會進步發展十分迅速的時代，科學發展技術和我們生活息息相關。伴隨著各行各業的科學技術智能化發展，對溫度檢測的研究也正在逐步推進成為熱門。在畢業設計中介紹了以STC89C51單片機為基礎的紅外溫度傳感報警系統的設計方案和硬軟件的設計與實施。本系統可以實現對測量目標溫度非接觸式的實時采集、處理、顯示和報警等功能，同時包括設置溫度測量的上下限報警限值。該系統硬件電路組成部分主要包括STC89C51單片機、非接觸式MLX90614紅外溫度傳感器、LCD1602顯示屏、蜂鳴器報警電路等模塊。利用PROTUES軟件的仿真，并在硬件平臺上實現了設計的各功能。本系統的優點是具有快速溫度測量響應、實時溫度測量、高測量精度、可靠性及安全性高等。關鍵詞：STC89C51單片機；LCD1602液晶顯示；報警緒論課題研究的背景和意義課題研究的背景隨著我國現代化社會的不斷地健全和完善，經濟文化的發展和醫療服務水平的提高，人們越來越關注自己自我健康，體溫是體現人類新陳代謝的重要指標之一，體溫太高和太低都會影響我們人體內酶的活性，從而使我們的身體的各個重要器官功能無法正常運作，嚴重時還會影響生命。現在社會上各種各樣的流行病很多，傳染性也比較強，2020年人們迎接鼠年到來期間爆發的新冠病毒疫情，其主要癥狀就是發熱、乏力、干咳。對于體溫的檢測有助于我們預防和治療疾病。傳統的接觸式溫度測量系統存在許多局限性。不能遠距離的測量溫度，而且容易受到外界環境溫度的干擾，影響醫務人員對于疾病的準確判斷。設計研發一種非接觸式紅外測溫系統，可以取代傳統的測溫儀器裝置同時達到彌補傳統測溫儀器的缺點。本系統設計具有反應時間快、接觸性好、安全良好、工作壽命長等優點。它更適合人們獨自簡便的在日常生活中完成溫度測量。課題研究的意義2020年農歷庚子鼠年到來之際，始料未及的新冠病毒席卷全球，病毒的危害影響著全國的每一個人。為了抑制流行病的發生和擴大，當務之急是要在多個地區促進應對大型公共衛生緊急事態。在新的冠狀病毒預防和管理過程中，“發熱”雖然不是決定新冠肺炎感染的最主要指標。但是在人口基數較大的我國各省以及各鄉縣醫院及鄉村衛生所還是將是否有發熱癥狀作為初步判斷是否感染新型冠狀病毒的重要參考。非接觸，測量精度高的醫用紅外線測溫儀的開發使得可以在大多數公共場合快速檢測發熱癥狀。在當今社會，紅外線測溫儀不僅適用于人們的日常生活，同樣在工業生產活動中紅外測溫儀能快速發現、處理、預防重大事故的出現。紅外測溫技術在醫療、工業、安全監測、農業、預防醫藥科研等領域得到很好的應用效果。與傳統的溫度測量系統相比具有反應時間快、安全和工作壽命長的優點。在安全預防保護等方面扮演著重要角色，市場需求良好。國內外研究現狀現在，國內許多高新技術企業都在不斷地創新和研發紅外測溫技術。雖然取得了一定的成就，但與國外技術相比還有一定的差別。因此，研究和創新開發新型技術具有重要意義。國內紅外測溫儀的研發缺乏突破性的創新績效，研發出來的產品的精度和速度相對較低。在過去幾十年間里，中國國內的紅外線溫度測量技術迅速發展，逐步的應用于醫學、農業、工業等領域。溫度異常引起的許多故障常常出現在電力運行系統當中，準確、迅速地測量電子電力運行工作系統當中的溫度異常變化，消除供電設施的安全隱患，保證電氣供電系統的安全，穩定，高效能運行具有重大含義。綜上所述，研發一款快速而準確監測問題的紅外測溫儀十分必要，且在中國具有較大的發展空間。設計要求與方案論證設計要求測量溫度的精度小數點后兩位，即百分位。盡量體現出傳感器的高性能，即本設計的量程上限盡可能與傳感器的額定范圍貼近，測量下限在零攝氏度以上。報警范圍下限可進行手動設置，且設置方式應足夠簡單方便。蜂鳴器要足夠明顯，確保發出聲音報警信號后能引起使用者的注意。液晶顯示界面突出顯示溫度，且有相關設置按鈕。系統框圖圖1系統框圖溫度采集方案一般場景中溫度并不會過于極端，因此單片機系統的溫度測量可直接使用測溫范圍較窄的溫度傳感器，可在滿足設計要求的前提下使設計更加簡單，降低成本，方便用戶使用。再次進行分析，本設計目標服務場景的精度在小數點后一位即可滿足，而溫度傳感器本身就有足夠的精度，因此無需再設計額外的算法。在以研究并完善本課題的情況下以方便快捷，簡單設計，制作方便為大前提本設計采用以接觸式的數字顯示溫度傳感器。DHT11與DS18B20相比優勢在于可以測濕度，劣勢在于相對來說精度較低；LM75的價格便宜，測溫誤差為±2℃，不符合本設計要求；AD590測溫范圍廣、電路復雜、成本相對DS18B20而言更高，STC51單片機也不具備其所需的模數轉換功能。表1常見溫度傳感器類型及其優缺點常見溫度傳感器類型優點缺點AD590測溫范圍廣電路復雜，成本高LM75價格便宜，誤差±2℃不符合本設計要求DHT11可以測濕度精度較低因此綜合各方面考慮，最終決定采用使用DS18B20溫度傳感器。單總線通信，資料方便查找，可降低設計難度。它可并入多個同型號傳感器，因此先采取單點測溫方案，后續測試中不能滿足要求也方便及時改成多點測溫方案。顯示方案方案一：采用數碼管顯示。對數碼管輸入特定的信號會使其發亮從而顯示出數字，多用于純數字字符的顯示。以前多數用于空調，優點在于價格便宜、顯示內容較少時用法簡單。缺點是只能顯示有限的內容，電路復雜。方案二：采用字符LCD顯示。可以醒目地顯示大量內容，亮度高，查看方便。其中LCD1602是使用較為廣泛的一種型號。缺點在于價格略高，體積略大，溫度低于零下時有可能無法正常工作。考慮到本設計除了要顯示當前溫度外，還需要在設置上下限時顯示上下限的數值，如果使用數碼管，要全部顯示這些內容電路會很復雜。從當下的社會的審美追求來說，采用LCD1602會比采用數碼管看起來更高級一點。而且，LCD1602的缺點可以通過其他手段去彌補，因此最終決定選擇方案二。系統硬件設計系統總體結構具體的電路電路是通過計算機上的AltiumDesigner16.0來完成的。如果能夠熟練的運用AltiumDesigner，將會極大的提升我們對硬件的理解和對系統的理解。系統的硬件電路的設計核心芯片是以STC89C51單片機的展開硬件電路模塊，外部模塊包括：電源，GY906紅外線測溫模塊，8050蜂鳴器光電報警模塊，LCD1602液晶顯示模塊，獨立功能按鍵等。3.1.1STC89C51RC概述8051系列單片機的起源與中國互聯網時代的開始基本處于同一時代，很多方案只需要很少的片內資源就能滿足其設計需求，因此時至今日進入物聯網時代后仍然被作為控制核心運用于各種電子設計中。基于本設計理念理解并推出STC89C51RC可滿足本次設計的要求，實物如圖2所示，抗干擾能力強，程序寫入方便快捷，與ATMEL公司的產品相比，省掉了通用編程器的成本，且程序寫入速度更快。圖2STC89C51RC單片機實物圖STC89C51RC工作電壓在5.5-3.5V，價格最低2.8元/片，兼容AT89C51，具有AT89C51的所有功能特性，這片單片機適用溫度范圍可達-40～+85℃，在實際使用中進一步拉長DS18B20與單片機之間的距離，即可將測溫上限，符合設計要求。表2各引腳功能圖引腳分類引腳名稱功能電源VCC芯片電源，接+5VVSS接地端時鐘XTAL1晶體振蕩電路反相輸入端XTAL2晶體振蕩電路反相輸出端控制線ALE用來鎖存P0口送出的低8位地址新門戶PROG在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖PSEN外ROM讀選通信號REST復位信號輸入端VPD掉電情況下，接備用電源EA內外ROM選擇端VPP在EPROM編程期間施加編程電源引腳圖如下圖3所示。圖3STC89C51RC的引腳圖單片機最小系統由晶體振蕩器、單片機和重置三部分組成的最簡電路。后綴為RC的STC89C51RC代表芯片中有一個RC的時鐘振蕩電路。當供電被打開時，第一步可以被自動地實現（通電后的自動重置）。當電源接通時，第二步要通過壓下一個按鈕來實現（手工鍵重置）。人工按鈕重置是通過關閉重置按鈕來增加輸入的高電平來完成重置，其具體的方法是在重置輸入端與電源VCC之間各加一鍵，一旦按下該鍵，則將高電平加至重置輸入端，從而完成重置。經過對特定數據進行了詳細的檢測，結果表明，人的操作時間足以使按鈕保持在一秒鐘內，所以，本設計可以充分保證人為操作的完成，從而實現系統復位。最小系統可使單片機系統正常工作。在權衡利弊之后本設計使用手動按鍵復位。本設計基于單片機最小系統開發，電路連接如圖4所示。圖4單片機最小系統電路溫度采集模塊溫度傳感器的使用范圍非常廣泛，型號數量眾多，按其主要特點大致分為三個階段，下表詳細展示了各階段的主要內容。表3溫度傳感器發展階段溫度傳感器發展階段主要特點分立式溫度傳感器能夠進行非電量和電量之間轉換模擬集成溫度傳感器僅測量溫度，適合遠距離測溫，不需要進行非線性校準，外圍電路簡單智能溫度傳感器模擬式向數字式、集成化向智能化及網絡化的方向發展在本模塊之中溫度傳感器的選擇是重中之重，查閱大量資料之后，有兩種方案可供采用。方案一：可以采用PT100型傳感器，該材料的適用范圍廣，且穩定性、準確性好等優點也是讓眾多生產廠家青睞的原因。主要工作原理是利用電阻阻值會跟隨溫度的變化，并且會有一定的函數關系，由此來進行溫度的測量。但是該元件使用起來比較復雜，不利于日常生活大范圍的使用。方案二：使用DS18B20溫度傳感器，該元件的數字溫度輸出以獨特和簡單著名，僅使用一條口線就可以實現通信。這就保證了數據傳輸時的抗干擾性能強悍，可以應用于惡劣工作環境的溫度監測，工作的電壓范圍在產品3V到5.5V之間，同時該元件的精度、傳輸距離等方面比起其它傳感器都有了長足的進步。在進行全面的比較之后，本設計決定使用DS18B20溫度傳感器，使用難度低，而且不用校正溫度輸出值。DS18B20概述DS18B20由DSC生產，精度較高、不怕磨損和碰撞，設計時考慮了使用場景，因此具有多種外形。受這些特點影響，市場份額高，資料豐富、技術成熟，設計難度較低。但它也具有一些缺點。結構簡單的代價是需要使用更為復雜的代碼去讀取溫度數據，代碼必須嚴格保證硬件手冊中說明的讀寫時序，因此需要用謹慎的態度編寫程序。一般情況下，單總線長度一旦超過50米，讀取的數據就容易產生錯誤，本設計硬件集成度較高，且通過無線方式進行數據傳輸，可有效規避這兩個缺點。DS18B20的結構和原理DS18B20型測溫元件具有可調的解析度，此方案的解析度為小數點后一位。通過計數器1、計數器2和溫度寄存器來實現溫度的采集，計數器2的輸入源為高溫度系數晶振，計數器1以-55℃對應的值為基準，而輸入源為低溫度系數晶振，兩個計數器進行減法計數，溫度寄存器也以-55℃所對應的基準值為基準，但進行加法計數。在計算1為0的情況下，把在溫度寄存器中的值加一，再加一預定的計算1的值，如此重復，直到計算2為0，此時，在這個溫度寄存器中的就是測得的溫度數據。這個裝置有兩種形式，一種是用電力供電，一種是用無電力供電。當用無電力供電時，1腳接地，2腳為信號線，3腳接電力供應。在使用寄生電源的情況下，為了保證電路在一個時鐘循環內有穩定的電流供應，可以增加三極管，往上拉總線，此時把單片機的接口和總線連接起來。這篇文章所用的供電方式。DS18B20的電路連接DATA引腳連接到單片機的P1.5口，以GND引腳接地，以VCC引腳接電源為元件供電，接好的電路如圖5所示。圖5DS18B20實物圖DS18B20的引腳說明如下：GND:地DATA：數據I/OVCC:電源下面以表格的形式介紹DSl8B20具體參數及工作方式，需要特別注意的是該元件僅僅需要一個接口引腳便可以實現與單片機之間的通信，簡化了本設計進行制作時的難度。表4部分溫度轉換值溫度輸入（2進制）輸出（16進制）+125℃000001111101000007D0H+85℃00000101010100000550H+25.062℃00000001100100010191H+10.125℃000000001010001000A2H+0.5℃00000000000010000008H0℃00000000000000000000H-0.5℃1111111111111000FFF8H-10.125℃1111111101011110FF5EH-25.062℃1111111101011110EE6FH-55℃1110111001101111FE90H顯示模塊極限參數：a）任何引腳相對于地的電壓-0.5V至+7.0Vb）運用溫度-55℃至+125℃c）貯存溫度-55℃至+125℃d）焊接溫度260℃/l0秒LCD1602概述LCD1602被廣泛應用在生產之中，液晶外形美觀、功耗低。生產商通常會將其各部件連接在一起，直接生產成液晶顯示模塊的形式，實物如圖6所示。工作電壓是4.5V-5.5V，5V是最佳工作電壓。雖然溫度范圍窄，但在實際使用中可以避免它處于被測環境的溫度下，所以這一弱點并不會造成太大影響，在使用中需要顯示多種信息，設置多個顯示界面。圖6LCD1602液晶顯示實物圖LCD1602的原理和電路簡而言之，先進行初始化設置，寫入命令對各種工作方式進行設置，接著寫入字符的位置，最后寫入要顯示字符的ASCⅡ碼即可顯示要顯示的內容。如圖8所示，VDD和VSS分別接電源和地，RS接至P2.6口，E接至P2.7口，從D0到D7口全部接到了P0口，設計中加入了排阻，其作用是作為上拉電阻。設計之中不需要從LCD1602液晶顯示器讀取數據，RW引腳就直接接地，很大程度上減輕了代碼的編寫工作，簡化了代碼。本系統選擇的儀器測溫溫度顯示屏是LCD1602液晶顯示器，與LED相比，其在本設計當中的功能相同的情況下成本更為劃算，電路圖中的引腳也相對來說更少，操作簡單。同時，LCD1602不僅可以顯示數字還能夠顯示文字。該顯示模塊與單片機的連接如圖7所示。如圖所示我們可以看到1、2腳是GND和VCC，3腳是對比度的調整端他的作用是連接了一個滑動電阻器，當我們調節滑動變阻器的阻值是對應的也就可以改變顯示屏的對比度，接下來2個是RS寄存器選擇和讀/寫信號線，6是使能端子，7到14是d0到d7是8位雙向數據線，最后的兩個引腳分別是背光源連接正引腳、負引腳。圖7LCD1602與單片機的接線A/D轉換模塊A/D轉換器概述在單片機系統之中，通過傳感器測量的往往是例如流量、溫度、氣體濃度等會不斷變化的物理相關變量，本設計使用的單片機只可以對數字量進行處理，所以需要使用A/D轉化器，將傳感器監測到的模擬量改變為數字量，以完成本設計中51單片機對煙霧濃度和溫度這兩個變量的識別處理。ADC0832是一種串行接口8位A/D轉換器，是由美國NS公司生產的，雙通道，最高分辨256級，與單片機之間通過三線接口進行連接。它的主要優點為體積小，兼容性好，性價比高。模擬輸入電壓在0～5V之間。電路連接CS為片選端，低電平有效；CH0，CH1是兩路模擬信號輸入端；DI是模擬通道選擇輸入端；DO是模數轉換結果輸出端；CLK是時鐘輸入端；Vcc接電源；GND是接地線。引腳及接線如圖：圖8ADC0832的接線按鍵和報警電路按鍵電路本電路設計了四個按鍵，在碰到緊急突發事件時，按下S2鍵，聲光報警電路同時進入工作狀態，LED燈閃爍，蜂鳴器發出滴滴滴的聲音。需要顯示的內容有測溫界面、測量煙霧濃度界面和報警閾值設置界面。因此需要完成的功能有改變界面、確定、加和減，其中改變界面和確定兩個功能可以合并到一個按鍵去實現。因此可以每個按鍵都接一個獨立的線，使用較為簡單的控制程序實現按鍵識別。表5各按鍵功能表按鍵名稱實現功能S2緊急報警鍵S3加鍵S4減鍵S5設置鍵S5是設置鍵，每按一次就改變一次顯示界面，當回到主界面是改變界面和確定兩個功能一起實現。不在測溫界面時，S3和S4才可以工作，分別對應溫度和煙霧報警閾值的數值加一和數值減一。如圖9即為設計出的按鍵電路。圖9按鍵連接電路圖報警電路采用蜂鳴器、三極管和LED組成的光報警裝置。市場上有很多種不同的蜂鳴器，我們選擇了5V電源的8050，考慮到其實用性，LED也可以選擇普通型號，沒有特殊需求。8050是NPN三極管的高級轉換器，當我們將其設置在較高的值時，就可以使用。8050蜂鳴裝置的頂端與三極管的發光級相連，三極管的功能是將該裝置中的電流和電平信號進行放大，從而驅動蜂鳴裝置的報警。當蜂鳴產生高壓時，三極管會開啟它的上拉電阻，限制它的流動，使它不受電流的影響，起到一種保護作用。在系統的設置上，不僅要有較強的報警器，還要有較強的警報器，便于失明或失聰的人士使用，所以系統中有兩種報警器，一種是語音的，一種是紅色的，一種是黃色的。在蜂鳴器報警電路中，要想讓蜂鳴器正常工作，所采取的方法是在該報警電路中使用一個三極管，將三極管的基極串聯電阻，然后與單片機端口相連接。聲光報警電路圖如圖10所示。圖10聲光報警電路接線時鐘電路選擇單片機的工作內容主要由三部分組成：復位、鐘控和晶振三部分組成，若將單片機比作人體，要想實現多項功能，就離不開一個核心部件——晶振，它是整個系統的“心臟”，當“心臟”與“心臟”連接起來后，系統的各項工作就會順利進行。至今，單片機“心臟”已有很多種型態，可以選擇12MHz，24MHz，甚至更高的波段；以晶振為核心，所設計出的電路即為一個時鐘電路，其目的在于為相關功能的系統提供一個完整的時鐘源，其盡管很簡單，但其所發揮的作用卻相當重要。在圖11中給出了時鐘電路的具體配置，在此不再贅述。復位裝置是一條在外部運轉的電線，為了起到這種功能，一定要降低引線的高度。在實際的設計中，為使開發后的產品具備更高的可操作性，采用了硬件復位的方法，將單片機的復位引腳與按鈕相連接，并通過按鈕進行一個低電平的實體復位。圖11時鐘電路原理圖系統的軟件設計與實現Keil和C51Keil是Keil公司的一款支持眾多單片機的IDE，它是一個功能強大、經典的IDE，是目前單片機開發最主流的工具軟件。因為總體設計較為復雜，使用匯編語言不利于查找錯誤，所以使用C51編寫代碼，按照功能區分為不同的組成部分，分別繪制流程圖，由于C51具有可移植性好和模塊化開發的特點，大大提高了編程效率。主程序流程圖以要實現的功能為基礎，結合各個器件功能的實現原理，分別畫出主程序和各個器件工作的流程圖，根據分析的結果一步步完成具體的代碼。然后糾正程序中的錯誤，通過仿真來觀察各項功能是否能夠適用于本設計。代碼量比較大，需要對每一模塊有明確分析，謹慎地完成每行代碼，集中精神做好每個步驟，以便順利實現設計的功能。圖12主程序流程圖整個報警系統工作中，溫度信息用ADC0832轉換處理后，由單片機進行分析處理，判斷系統是否啟動報警。主程序還包括LCD1602液晶字符顯示功能、手動報警功能、報警溫度設定功能、中斷子程序等，更完善了報警器功能，提高了用戶的使用感。仿真結果Proteus仿真介紹Proteus是LabCenterElectronics的EDA軟件，它的功能有原理圖布圖、代碼調試以及單片機和外圍電路協同仿真、PCB設計等。首先繪制電路原理圖，檢查連接正確、各種參數無誤后即可進行虛擬仿真。檢驗電路硬件及軟件的設計正確與否。5.2仿真方案圖13Proteus仿真圖Proteus仿真結果將生成好的hex文件導入單片機，點擊運行，仿真程序開始工作，初始界面如下圖14所示，將DS18B20的溫度設置為46.5攝氏度，可以發現此時溫度已顯示在LCD1602液晶屏上了，精度為0.1攝氏度。反復調整溫度值，LCD1602顯示的結果也在跟著變化，測溫顯示功能得到驗證。圖14測溫界面在程序中設置的初始溫度報警溫度為50℃，對按鍵進行操作，進入溫度報警設置的界面，仿真成功的界面如圖15所示，可見顯示的溫度報警與程序中設置的值完全一致。圖15溫度報警下限展示接下來檢查報警功能。如下圖16所示，此時溫度為36.5攝氏度，而溫度下限是37.2攝氏度，電路發出報警信號時說明報警電路和相關代碼均可正常工作。圖16溫度報警系統正在報警進入溫度設置界面，可通過S2（加一）和S3（減一）對溫度范圍進行調整，如下圖17所示，先按S1進入溫度設置界面，再按兩次S2即可將溫度上限設置為52攝氏度，設置溫度時如圖18所示，設置煙霧濃度報警也是同樣的操作方法。圖17修改溫度報警下限接下來，為體現本設計的手動報警功能進行仿真，按下S4鍵，在溫度和煙霧濃度均未到達報警下限時，本設計將實現手動報警。圖18手動報警功能的實現在手動報警功能實現后，為避免因誤觸引起過大的損失，本設計還增加了手動取消報警功能，下面進行手動取消報警的仿真，但應該注意的是，此功能只能取消手動報警，無法取消及DS18B20溫度傳感器檢測所到達報警閾值所產生的系統報警。圖19手動取消報警功能的實現接著檢查下限修改后能否在超出設置的溫度范圍后報警，調節DS18B20的溫度值，超出后可以正常報警則說明此功能可以實現，對修改后的報警系統也進行同樣的檢查。在對各個功能檢查的過程中，發現了溫度超出下限后仍不會報警，檢查后發現是接線錯誤的問題，修改后這一問題被解決。最終確認了其他器件無論是硬件還是軟件均可以正常工作，仿真工作圓滿完成。元器件清單按照之前設計好的方案選擇元器件，受疫情影響，所有元器件和器材均從網上購買。元器件到了之后首先要做的是對其質量進行檢查，避免焊接好之后發現因為不合格產品延誤實物完成時間。整個系統要用到的元器件如下表6所示：表6元器件清單表圖片名稱型號對應原理圖編號數量有源蜂鳴器蜂鳴器B11電容10uFC11電容30pFC2，C32電容104C415MM發光二極管紅redD115MM發光二極管黃色yellowD21液晶顯示器LCD1602LCD11排阻102J113MM發光二極管紅redL11DC電源座子POWERP11PNP三極管9012Q11電阻10KR1，R22電阻1KR3，R4，R5，R7，R85電阻4.7RR61微動開關SW-PBS1，S2，S3，S4，S55電源開關電源開關S11溫度傳感器DS18B20U11插針（圓孔）3P51單片機89C5XU21單片機插座40P1模數轉換芯片ADC0832U31IC插座8P1晶振12MY11此外還需要導線、排針、錫焊絲、電烙鐵和萬用表等器件和設備。制作與調試硬件調試單片機應用的軟硬件調試分離系統硬件--在軟件調試中可能會發現一些錯誤，但嚴謹地說，首先必須要消除硬件明顯的邏輯錯誤。調試可以分為4個步驟元器件檢查：首先最明顯的硬件調試錯誤就是元器件的損壞，對于元器件的檢查我們可以在焊接之前，仔細查看商家發來的元器件是否已經損壞，若損壞要及時更換，所以我們在購買元器件后要注意避免高溫環境以達到妥善的對其進行儲存。電路檢查：硬件邏輯完成后，確定樣機線路連對，確定元件型號，規格，包裝是不是符合條件。必要時打開和關閉電路，并使用萬用表。電源調試：該裝置提供了兩種調試方法：一方面在電源未加載的情況下，切斷電源組檢查工作狀態；另一方面驗證以下設備的運行狀態：將主機從樣機上拆下，檢查電源的負載能力。請注意電源沒有問題，注意元件的性能要求。電源接通檢查：檢查電路連接無誤后打開電源，最好在電源和其他設備之間使用萬用表，萬用表的使用的主要目的是確定系統中是否存在因部件損壞或錯誤安裝引起的短路或異常電流。軟件調試因為設計需要一個外部環境來完成模擬而不是最終的模擬，所以程序是由Keil設計的，該過程分為兩個步驟：目標程序錯誤糾正和整體程序調試。目標程序錯誤糾正：對于目標程序的錯誤糾正，需要我們一個一個模塊的子程序去進行查看和編譯，對于子程序當我們編寫完成之后對該程序進行編譯，如果正確，進行下一個子程序；如果錯誤，我們要立即的對錯誤的程序進行修改一直修改到沒有錯誤為止，這樣模塊程序就不會出現問題。整體程序調試：這意味著所有的子程序都連成一個整體，并根據程序和硬件的目前狀態對電路進行調試。對于一個整體的系統程序進行編譯運作，將所有的程序進行一個整體編譯，如果整體程序調試沒有錯誤，就可以完成軟件調試，若出現錯誤要一個一個針對性的去修改，達到沒有錯誤為止。系統誤差分析及處理因為我們這次設計的是一個非接觸式的體溫測量系統，所以嚴格來說該系統測量出來的溫度也不是百分百的準確，仍然存在著誤差，而控制這些誤差對我測量結果的影響也是我們下一把創新設計的目標，大致影響溫度的因素有以下幾點：a）距離：傳感器離被測物體越遠，溫度測量值誤差就越大。b）環境因素：環境是影響溫度誤差最重要的因素，對于同一位置的溫度測量，環境中如沙塵、霧霾、空氣濕度都會影響到溫度值的測量。c）干涉光的影響：因為該系統中紅外測溫模塊主要是通過物體中分子不規則運動散發出的紅外能量來測量溫度的，所以測量過程中任何的光線對測量結果都會產生一定的誤差。系統的制作及處理在系統的生產和調試中，著眼于上述問題點，系統自身的狀況也需要注意。對于系統設計的主要模塊我們也要充分的理解LCD1602顯示電路、SYN6288語音播報模塊電路、光電蜂鳴器報警電路，了解工作原理和對應的原理圖結構。在制造之前，首先必須理解各電路的原理和功能，達到準確知道哪個部件可以在電路中使用。例如，電源電路的靜電電容具有濾波器的功能，電阻可以根據電壓的大小選擇其容量。LCD1602液晶顯示電路的電阻起到電流限制的作用，選擇范圍為100Ω-1kΩ。在這個系統的制造中，遇到PCB布局、雙層布線問題、封裝不對等很多問題，不能使安裝協調，不能重新生產，浪費了很多精力，焊接出錯，對時間的把握程度不夠導致焊接多余的電路……這些問題我們自己加以注意就可以避免。在制作實際對象后，首先，請使用萬用表以達到測量連接在焊錫上的零件部位的目的，連接時不要短路和斷路。在有正負電極的期間內，請檢查電解電容器、二極管、三極管、蜂鳴器等的焊接條件。確認后，測試電路能否正常工作。實驗結果表明，電路正常工作，顯示器顯示正常。系統的初始設定將溫度的上限和下限設定為17度和30度，測量溫度后，LCD顯示溫度為26度，聲音廣播26度，溫度正常，蜂鳴器不報警。最高溫度設定為20度。此時聲音廣播正常，同時光電蜂鳴器響，表明測量溫度超過最大限度，蜂鳴器正常工作。然后，將最低溫度按鍵設定為30度。測量溫度超過按鍵設定溫度，顯示屏、語音播報正常，光電蜂鳴器響，模塊工作正常。按下重置按鈕，系統將變為初始狀態。實驗證明了系統正常運轉。結論在選題時，我對課題的研究背景、研究過程有較深的了解，并查閱了大量文獻資料，最后選擇了設計非接觸式智能防疫檢測系統。全面對比了國內外類似產品的相關技術類型，通過對導師的分析研究，了解了單片機系統及設計流程，深入了解了該項目的各個方面，了解了該項目的研究現狀及未來的發展方向，確定了該項目合理的設計方案，并有了大致的研究思路及系統流程圖，詳細分析并介紹了它的組件及整體設計。本文選擇了價格低廉、抗干擾能力強、編程速度快的STC89C51單片機。試驗結果表明：該裝置工作性能優良，功能完善，能夠實現小型化和智能化。以此為基礎，結合硬件說明書，應用了DS18B20，LCD1602，并對每個部件的具體實施做了詳細的規劃，進而詳細設計了每個部件的硬件電路。根據設計的電路圖，對各模塊進行編程，將程序與電路結構圖相結合，實現了對整個系統的仿真。在編寫這一設計時，作者認為，通過對被測區內實際溫度的測量，可以做到既不增加也不降低成本，從而達到實時監測火災情況的目的。另外，在某些特殊情況下，對溫度數據的加密要合理適當，在外觀上要更加符合產品的安全特性和人們的審美觀，在尺寸上要盡量小，便于使用等。此外，在產品應用方面，如降低相關資源的消耗、降低生產成本等，也應作進一步的探討。在本次畢業設計過程中，我自己也學習到了許多以前不了解的東西，在設計過程中，還存在著一些不盡如人意的地方，設計中缺少保護裝置，容易造成硬件設備的不可逆損失，在實際應用過程中，應該注意對電路系統的保護。在完成總體設計之后，我深深地感覺到了自己在實際操作方面的能力的不足，明白了理論知識與實踐能力的差距。在今后的學習過程中，需要擁有一個研究問題、發現問題、解決問題的頭腦，讓自己在生