红外电子体温计的方案设计二

2021年3月2日发(作者：血浆和血清的区别)

摘要：
体温计是人们日常生活中的必备品，
但是传统的水银体温计测量时间 长，
读数也不方便。本课题基于传统体温计的这些缺点设计出一种新型的电子体温
计，
它在测温精度能与传统的水银温度计相媲美的情况下，
大大的缩短了测温时
间
,
携带方便
,
对环境几乎没有污染。
本次设计以单片机为整个体温计的核心，
运
用红外线原理去设计一个基于单片机的无线电子体温计，利用热释电红外传感
器，
采 集人体发射出的红外线，
再将转换之后的电信号通过
A/D
转换送入单片机，
由
MCS-51
单片机来实现温度值的转换及送入
LED
显示，同时还加入了 时钟功能
和超温报警功能，在软件的控制下，实现智能化的体温测量，精确测温，使设计
具有实 用性。

关键字
：
体温计、红外线、单片机














Abstract:
Thermometer is an essential goods in our daily life, but the
traditional
measurement
of
the
mercury
needs
a
long
time,
reading
is
not
convenient. This subject which based on the traditional thermometer
’
defects designed a new type of electronic thermometer, has comparable
circumstances
on
temperature
measurement
accuracy
with
traditional
mercury
thermometers,
greatly
reduced
the
temperature
time,
and
it
is
easy
to
be
carried,
it
has
almost
no
pollution
on
the
environment
.
The
design
use
a
microcontroller
as
the
core
of
the
thermometer,
use
infrared
principles
to
design
a
microcontroller-based
wireless
electronic
thermometer,
use
pyroelectric
infrared
sensors,
collect
the
infrared
that
body emits, then deliver the signal to the microcontroller by A / D
conversion,
use
the
MCS-51
microcontroller
to
implement
the
conversion
,and
deliver
the
temperature
value
into
the
LED
display,
this
design also added a clock function and over- temperature alarm function,
under the control of software, intelligent temperature measurements,
accurate temperature measurement, make the design practical.

Keyword:

thermom eter
、
infrared
、
microcontroller


















目

录

摘

要
..................... ..........................................
I

Abstract
....................... ...................................
I
I
目

录
............................... ..............................
I
II
引言< br>............................................... .................
1

1
、绪论
...... .................................................. .....
2

1.1

红外测温技术简介

..............................................
2

1.2

单片机简介

.......... ..........................................
2

2
、整体方案设计
.................... .................................
5

2.1

整体设计方案的实现

............................................
5

2.1.1

设计原理

........ .........................................
5

2.1.2

系统框图

........ .........................................
5

2.2
系统总方案
................... .................................
6

2.2.1
系统工作原理
.......................... ....................
6

2.2.2
系统总硬件原理图

..........................................
6

2.3
系
统
开
发
方
法
及
开
发
工
具
..................... ..................
…………………………
.7
2.3.1
硬
件
开
发
工
具
介
绍
........................................
…………………………
..7
2.3.2
软
件
开
发
工
具
介
绍
................... .................................................................8
2.4

元器件方案选择
< br>............................................... .
9

2.4.1

单
片
机
芯
片
选
择
.................................. .................................
............. ........9
2.4.2
红外温度传感器
.............. .............................
9

2.4.3

ADC
芯片选择
............................................
1
0


2.4.4

显
示
器
件
选
择
.............................. .....................................
......... ...............11

3
、系统硬件设计
........ ............................................
1
2
3.1
系统的模块设计
................ ...............................
1
2
3.1.1
信号采集模块

............................................
1
2
3.1.2 ADC
模块

.
..... ...........................................
1
8
3.1.3
单片机控制模块

..........................................
2
1
3.1.4
显示模块

........... .....................................
2
5
3.2

系统改进设计

.................. ..............................
2
7
3.2.1
时钟显示功能

.............................................
2
7
3.2.2
超温报警功能

.............................................
2
9
4
、系统软件设计
................... .................................
3
0
4.1

软件实现

..................... ................................
3
0
4.1.1
程序设计方法
.......................... ....................
4.1.2
程序设计语言选择
... .......................................
4.1.3
系统流程图
..................................... ...........
4.2

程序模块分析

....... ..........................................
3
2
4.2.1
AD
转
化
模
块
程
序
分
析
............................. ......................................
........ .....32
4.2.2
时
钟
显
示
模
块程
序
分
析
............................ .......................................
....... ...34
4.2.3
主
程
序
分
析
.... .................................................. ............
.............................38
4.3

软件仿真

..................... ................................
3
1
4.3.1

Proteus
仿
真
软
件
介


绍
............................................. ......................
...........31
4.3.2

仿
真
过
程
..................... ..............................................
................................31
5
、硬件制作与 调试
............................................ ......
4
1
5.1
所用仪器

........ .............................................
4
1
5.2

PCB
板画图、焊接与调试过程

...................................
4
1
结
语………………………………………………………………………………
..43 < br>参考文献
....................................... ....................
4
4
辞

46 < br>附录一
........................................ .....................
4
7
附录二
...... .................................................. .....
4
8
附录三
...................... .......................................
4
9
附
录
四
............................... ....................................
.......... .............................................50








引

言

体温生理参数是人体最重要、
最基本的生命指标
,
对危重病人进行生命指标
参数的监测是医务工作者及时了解病情状 况的重要手段之一，
对于日常护理和病
情检测都是非常重要的。
现有体温计大概分为三 种类型：
一种是常见的玻璃水银
体温计；一种是电子体温计；另一种是红外体温计。

水银体温计虽然价格便宜，但是有诸多弊端：首先，水银体温计遇热或安
置不当，体温计同一脾 破裂。其次，人体接触水银后会中毒，中毒症状是恶心、
头痛、腹泻、脱发等，严重者会造成血液凝固。 因为水银有剧毒，一旦它污染了

束

水源或者事物，
可以对人的肾 脏、
肺等造成极大的伤害，
水银也能加速人神经系
统退变。最后，采用水银体温计测温 需要相当长的时间（
5min-10min
），使用不
便。没过一些城市和医院已开始 禁止使用水银体温计。

电子体温计是采用热敏电阻测量温度的，采用电子体温计测温也需要较 长
的时间，同样使用不便。

红外体温计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。它用的红外传感器只是吸收人体辐射的红外线而不向人体发射任何涉
嫌 ，
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、
使用安全及使用寿
命长等 优点。近
20
年来，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，适用围也不断扩大。

本设计要介绍的就是一个基于单片机的无线电子体温计， 利用红外测温技
术，
实现快速，
安全的测量温度。
运用理论基础和软件平台对 本次设计进行了仿
真设计和硬件制作。








1

绪论

1.1
、

红外测温技术简介

红外测温原理
:
一切温度高于绝对零度的物体都 在不停地向周围空间发
出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，
便能准确地测定它的表 面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。

在
2003
年全国防“非典”
斗争中，
我国对红外技术应用于非接触式测温
进行了深入研究，在短时间 开发成功了“非接触式红外测温仪”
，打开了国“非


接触式测温”新篇章。

在国外，
非接触式红外测温仪已经非常先进了，自
1999
年就有许多国家
致力于这方面的开发研究，
到现在为止很多国 家的铲平已经达到国际先进水平，
并已广泛应用于各个领域。
比如：
美国早在
2001
年就颁布了有关红外测温仪的
计量标准，
美国雷泰公司生产的
ST< br>系列红外测温仪已达到世界领先水平。
由于
红外测温仪测量温度围宽，除了用于人体温度 检测外，还可用于电器的红外测
温、供暖的红外测温、运输
/
汽车维修时的红外测温等 各个领域。因此，它具有
广泛的开发前景！

目前国开发的红外体温计主要有华中科技 大学研制的“慧眼：
HW
一
05
”
人体温度红外热图像仪．其分辨率 高达
0
．
06
℃；中科院物理研究所研制的红
外测温仪和大学合华技 术应用开发中心开发的
LHW
—
I
型红外线测温仪。
国外产
品有德国博郎集团开发的只需
1
秒即可测出体温的红外体温计；日本欧姆龙研
制的几款 非接触式红外体温计和
BJ40
型非接触式医用红外线体温计
(
精度为±O
．
2
℃
)
，其主要器件是红外温度传感器。


1.2
、

单片机简介

单
片
微
型
计
算
机
简
称
单
片
机
，
是
典
型
的
嵌
入
式
微
控
制
器
（
Microcontroller Unit
）
，常用英文字 母的缩写
MCU
表示单片机，它最早
是被用在工业控制领域。单片机由芯片仅有
CPU
的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和
CPU集成在一个芯片中，使计算
机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。< br>INTEL
的
Z80
是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和 专
用处理器的发展便分道扬镳。

早期的单片机都是
8
位或
4
位的。其中最成功的是
INTEL
的
8031
，因
为简 单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在
8031
上发展出了
MCS51
系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随
着工业控制领域要求的提高，开 始出现了
16
位单片机，但因为性价比不理
想并未得到很广泛的应用。
90< br>年代后随着消费电子产品大发展，单片机技
术得到了巨大提高。随着
INTEL i960
系列特别是后来的
ARM
系列的广泛应


用，< br>32
位单片机迅速取代
16
位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而
传统的
8
位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起
80
年代提高了
数百倍。目前，高端的
32
位单片机主频已经超过
300MHz
，性 能直追
90
年
代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至
1
美元，最高端的型
号也只有
10
美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和 使用，
大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌
上电脑和手机核 心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的
Windows
和
Linux
操 作系统。

单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的
应用 。
事实上单片机是世界上数量最多的计算机。
现代人类生活中所用的几
乎每件电子和机 械产品中都会集成有单片机。手机、
、计算器、家用电器、
电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑 配件中都配有
1-2
部单片机。而个人电
脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车一 般配备
40
多部单片机，复杂
的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！ 单片机的数量不
仅远超过
PC
机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。

单片机又称单片微控制器
,
它不是完成某一个逻辑功能的芯片
,
而是
把一个计算机系统到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相
比，单片机只缺 少了
I/O
设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格 便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择 。




单片机芯片

可以说，二十世纪跨 越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代
和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人 计算机，简称
PC
机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么< br>熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）
。顾
名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成芯片，
即可进行简单运算和
控制。
因为它体 积小，
通常都藏在被控机械的“肚子”
里。它在整个装置中，
起着有如人类头脑的作用 ，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单
片机的使用领域已十分广泛，
如智能仪表、< br>实时工控、
通讯设备、
导航系统、


家用电器等。
各种产品一旦用上了单片机，
就能起到使产品升级换代的功效，
常在产品名称前冠以形容词—— “智能型”
，如智能洗衣机等。现在有些工
厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产 品，不是电路太复杂，
就是功能太简单且极易被仿制。
究其原因，
可能就卡在产品未使 用单片机或
其它可编程逻辑器件上。










2
整体方案设计

2.1
、整体设计方案的实现

2.1.1
、设计原理
< br>本设计是利用红外线测体温的原理：物体因其自身的温度不同，便会发射
出不同波长的红外线辐射 能力，
这个值是相对稳定的。
将被测物体发射的红外线
具有的辐射能转变为电信号，红 外线辐射能量的大小与物体本身的温度是相关
的，
根据转变成的电信号的大小，
就可以 确定物体的温度。
本设计利用这个原理，
通过红外传感器进行体温测量，
红外传感器将 收集到的被测人员的红外线转换成
电信号，
电信号被放大后再经
A/D
转换器 转换为数字信号，
并将数字信号送入单
片机，
单片机将接受到的信号送显示电路显示。
此外，
本设计还增加了超温报警
功能，当被测人体温超过
38
度时，
LED
灯亮报警；体温超过
39
度时，
LED
灯亮
的同时蜂鸣器蜂鸣报警。

2.1.2
、系统框图

本次红外测温仪的设计主要由红外传感器、放大电路、
A/D
转换电路、时


钟电路、单片机控制电路、显示电路、报警电路等部分构成。





2.2
、系统总方案

2.2.1
、系统工作原理

本课题设计了一个基于单片机的无线电子体温计 ，通过按键控制数码管显
示。
当测温键按下时，
系统利用红外温度传感器检测到被测物 体温度，
并将其转
换为微弱电信号，
通过
A/D
转换电路将电信号转 换为数字信号，
并将之送入单片
机控制电路，
这样单片机便可以对信号进行比较系统的 处理，
这些处理时通过对
单片机的编程来实现的，
然后，
单片机将处理结果输 入到显示电路中，
显示模块
便能准确显示人体温度。当被测人体温超过
38
度 时，
LED
灯亮报警；体温超过
39
度时，
LED
灯亮的同 时蜂鸣器蜂鸣报警。
在测温键没有按下时，
系统在时钟电
路作用下显示当前时间。
2.2.2
、系统总硬件原理图











2.3
系统开发方法及开发工具

2.3.1
硬件开发工具介绍

Protel
是由始建于
1985
年的
Protel
T echnonology
公司开发的、
功能强大
的电子电路设计软件。
本设计 主要用
Protel
电子设计软件进行电子线路的设计，
电路原理图见附录二。

Protel
电子线路设计软件是在
TANGO
基础上改进的电路
CAD
软件，它在原
理图文件格式、
印制板文件格式、
原理图器件库文件格 式、
印制板封装库文件格
式、
原理图编译和网络表转换与检查等方面保持了与
TANGO
版本一致或兼容的前
提下，对原
TANGO
版本做了一些改动。< br>
Protel
电子线路设计软件由原理图编辑、印制板设计、原理图输出、印制
板输出、原理图器件库编辑和其他应用程序组成。

电路原理图的设计是印制电路板设计中的 第一步，
也是非常重要的一步。
电
路原理图设计得好坏将直接影响到后面的工作。首先，
原理图的正确性是最基本
的要求，
因为在一个错误的基础上所进行的工作是 没有意义的；
其次，
原理图应
该布局合理，这样不仅可以尽量避免出错，也便于读图、 便于查找和纠正错误；


最后，在满足正确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观。

电路原理图的设计过程可分为以下几个步骤：

1
、设置电路图纸参数及相关信息

根据电路图的复杂程度设置图纸的格式、
尺寸、
方向等参数以及与设计有关
的信息，为以后的设计工作建立一个合适的工作平面 。

2
、装入所需要的元件库

将所需的元件库装入设计系统中，以便从中查找和选定所需的元器件。

3
、设置元件

将选定的元件放置到已建立好的工作平面上，
并对元 件在工作平面上的位置
进行调整，对元件的序号、封装形式、显示状态等进行定义和设置，以便为下一< br>步的布线工作打好基础。

4
、电路图布线

利用
P rotel
所提供的各种工具、命令进行画图工作，将事先放置好的元器
件用具有电气意义的导 线、
网络标号等连接起来，
布线结束后，
一完整的电路原
理图基本完成。
5
、调整、检查和修改

利用
Protel
所提供的 各种工具对前面所绘制的原理图做进一步的调整和修
改。



6
、补充完善

对原理图做一些相应的说明、标注和修饰，增加可读性和可观性。

7
、保存和打印输出

这部分工作主要是对设计完成的原理图进行保存，包括存盘、
打印输出等，
以供
以后的工作中使用。


2.3.2
软件开发工具介绍

单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开 软件。随着单片机开发技术的
不断发展，
从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，
单片机开发软件也在
不断发展，
Keil
软件是目前最流行的单片机开发的软件。< br>
Keil C51 uVision2
集成开发环境是美国
Keil Software
公司开发的基
于
80C51
核的微处理器软件开发平台，
嵌多种复合当前工业标准的开发工具，
可
以完成从工程建立到管理、编译、、目标代码 的生成、软件仿真、硬件仿真等完


整的开发流程尤其是
C
编译工 具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的
水平，而且可以附加灵活的控制选项，在开发大型项目时 非常理想。

Keil C51 uVision2
集成开发环境的主要功能有以下几点：

1
、

Keil
C51
uVision2
：是一个集成开发环境，它将项目管理 、源代码编辑
和程序调试等组合在一个功能强大的环境中；

2
、

3
、

4
、

C51
国际际准化
C
交叉编译器：从
C
源代码产生可重定位的目标模块；

A51宏汇编器：从
80C51
汇编源代码产生可重定位的目标模块；

BL5 1
器
/
定位器：组合由
C51
和
A51
产生的可重 定位的目标模块，生成
绝对目标模块；

5
、

6
、

LIB
库管理器：从目标模块生成连接器可以使用的库文件；

OH51目标文件至
HEX
格式的转换器，
从绝对目标模块生成
Intel
Hex
文
件；

7
、




RTX-51
实时操作系统：简化了复杂的实时应用软件项目的设计。

2.4
、元器件方案选择

2.4.1
单片机芯片选择

方案一：选用
AT89C52
芯片。
AT89C52
是一个低电压， 高性能
CMOS
8
位单
片机，片含
8k bytes
的可反复擦写的
Flash
只读程序存储器和
256 bytes
的随
机存取数据存储器（
RAM
），器件采用
ATMEL
公 司的高密度、非易失性存储技术
生产，
兼容标准
MCS-51
指令系统，片置通用
8
位中央处理器和
Flash
存储单元，
AT89C5 2
单片机在电子行业中有着广泛的应用。

方案二：选用
AT89S52芯片。与
AT89C52
相比，
AT89S52
新增加了高可靠
性、
安全性的功能，
所以能避免因外部环境恶劣而引起的信号失真、
电磁干扰等
现象的发生。因此，用它作为系统的控制器可以满足检测与控制的要求。而且，
从经济性的方面来看，
AT89S52
不但硬件结构简单，而且价格低、功能强、性价
比高，符合本设计的要 求。


综上所述，本设计采用
AT89S52
作为单片机控制芯片。




2.4.2
、红外温度传感器选择

方案一：采用红外温度传感器
MLX90615ESG-DAA
，
MLX90 615
在信号调节芯
片中使用了先进的低噪音放大器，一枚
16-bit ADC以及功能强大的
DSP
元件。
温度计能适应从
-40
°
C
到
85
°
C
的广泛工作温度围，目标的体表可操作温度为
-40
°
C
至
115
°
C
。但是从设计角度而言， 由于该传感器输出的是精准的且与温
度大小线性相关的数字信号，简化了设计难度。而且价格不菲，易于 损坏。故不
选用此方案。

方案二：
采用红外线温度传感器
IRTP
。
IRTP
系列红外测温系统是一种集成
专用信号处理电路以及环境温度补偿 电路的多用途红外温度测量系统，
它属于工
业测温传感器。不能用作人体测温，故不选用此方案 。

方案三：采用热释电红外线传感器
D203S
。热释电红外线传感器是< br>80
年代
发展器起来的一种新型高灵敏度探测元件。
它能以非接触形式检测出人 体辐射的
红外线能量的变化，
并将其转换成电压信号输出。
将这个电压信号加以放大，
便
可驱动各种控制电路。
热释电红外线传感器本身不发任何类型的辐射，
器件 功耗
很小，隐蔽性好，价格低廉。

综上所述，本设计采用热释电红外传感器。


2.4.2
、
ADC
芯片选择

目前业界专用
AD C
芯片，外围电路结构越来越简单、精度越来越高，可靠
性与稳定性都要远远高于
AR M
处理器集成的
A/D
转换器。
并参考表一各自优缺点。
在设计中选 用专用
A/D
芯片完成模拟量采集。

表一
A/D
采集方案对比

A/D
采集

ARM
处理器集成
A/D
专用
A/D
芯片

位数

12
位

优点

无需外加
IC
，电路简单。

缺点

可靠性不高，采样频率低。

外围电路结构较复杂。

16-32
位

不占用
CPU
资源，精度高。



专用
A/D
芯片选择方案：



方案一：
选用
ADC0809
。
ADC0809
是
8
路
8
位逐次逼近式
A/D
转换器，
具有
三态数据 总线，可以直接和
MCU
接口。
0809
由
8
路模拟开关、 通路地址锁存器、
8
位
A/D
转换器和三态锁存器缓冲器等组成，但它适用于 精度要求不高（分辨率
1/256
）的多路
A/D
转换，故不选用此方案。< br>
方案二：选用
AD574
。
AD574
是具有三态输出总线 的高速（
10-35us
）高精度
（
0.05%
）
A/D< br>转换器，
可以直接和
MCU
接口。
AD574
部含有
12
位逐次逼近式
A/D
转换器、时钟电路、基准电源电路、三态数据锁存器缓冲器等 。
AD574
精度高，
但与
8
位的单片机接口较复杂，
且价 格昂贵，
考虑到体温计是对温度的测量，
其
响应时间的要求不高，故不选用此方案。< br>
方案三：选用
ADC0832
。
ADC0832
是
8
脚双列直插式双通道
A/D
转换器，能
分别对两路模拟信号实现模—数转换 ，可以用在单端输入方式和差分方式下工
作。
8
位的分辨率（最高分辨可达
2 56
级）
，可以适应一般的模拟量转换要求。
它体积小，兼容性，性价比高，符合本设 计的要求。

综上所述，本设计采用
ADC0832
作为
A/D
转换器。



2.4.4
显示器件选择

方案一：选用
L CD
液晶显示器。
LCD
的构造是在两片平行的玻璃当中放置液
态的晶体，< br>两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，
透过通电与否来控制杆
状水晶分子改变方向 ，
将光线折射出来产生画面。
虽然显示效果颇佳，
但是价钱
较其贵。由于该设 计显示数字较少。故不选用此方案。

方案二：选用
LED
数码管。
LED
数码管是一种半导体发光器件，其基本单元
是发光二极管。

LED< br>数码管是一类显示屏。通过对其不同的管脚输入相对的电流，会使其发
亮。从而显示出数字

数码管能够显示时间、日期、温度、等所有可用数字表示
的参数。而且工作电低，显示简单 明了。

综上所述，本设计采用
LED
数码管显示器。























3

系统的硬件设计

3.1
、系统的模块设计

3.1.1
、信号采集模块

在介绍整个模块前，先简要介绍几个相关概念。

（一）黑体辐射定律


红外体温计的测温原理是基于黑体辐射定律。在任何温度下都能全部吸收
投 射到其表面的任何波长的辐射能量的物体称为黑体。
黑体的单色辐射出度是描
述在某一波长辐射 源单位面积上发出的辐射通量。

黑体辐射定律：
黑体是一种理想化的辐射体，
它吸收所有波长的辐射能量，
没有能量的反射和透过，其表面的发射率为
1
。应该指 出，自然界中并不存在真
正的黑体，
但是为了弄清和获得红外辐射分布规律，
在理论研 究中必须选择合适
的模型，
这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，
从而导出 了普朗克黑


体辐射的定律，
即以波长表示的黑体光谱辐射度，
这 是一切红外辐射理论的出发
点，故称黑体辐射定律。

物体发射率对辐射测温的影响： 自然界中存在的实际物体，几乎都不是黑
体。
所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的 温度之外，
还与构成物体
的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。 因此，为
使黑体辐射定律适用于所有实际物体，
必须引入一个与材料性质及表面状态有关
的比例系数，即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，
其值在零和小于
1
的数值之间。
根据辐射定律，
只要知道了材料的发射率，
就知
道 了任何物体的红外辐射特性。
影响发射率的主要因纱在：
材料种类、
表面粗糙
度、理化结构和材料厚度等。

当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波 段围的红
外辐射量，然后由测温仪计算出被测目标的温度，

用公式可表达为：
E=
δε（
T
-T
0
）

4
4
E
是辐射出射度．
单位是
W
／
m
3
；
δ是斯 蒂芬一波尔兹曼常数，
5
．
67x10
-8
W
／
（
m
2
·
K
4
）
；
ε是物体的辐射率；T
是物体的温度（
K
）
；
To
是物体周围的环境温度（
K
）
。

人体主要辐射波长在
9~10
μ
m
的红外线，
通过对人体自身辐射红外能量的
测量，
便能准确地测定人体表 面温度。
由于该波长围的光线不被空气所吸收，
因
而可利用人体辐射的红外能量精确地 测量人体表面温度，
便能准确地测定人体表
面温度。红外温度测量技术的最大优点是测试速度快 ，
1
秒钟以可测试完毕。由
于它只接收人体对外发射的红外辐射，没有任何其它物理和 化学因素作用于人
体，所以对人体无任何害。

（二）

菲涅尔透镜简介：

菲涅尔透镜是由法国物理学家奥古斯汀
.
菲涅尔
（
l)
发明
的，他在
1822
年最初使用这种透镜设计用于 建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——
灯塔透镜。菲涅尔透镜
(Fresnel Lense)是一种微细结构的光学元件，从正面看
其象一个飞镖盘，由一环一环的同心园组成。

菲涅尔透镜
(Fresnel
lens)
多是由聚烯烃材料注压而成的 薄片，
也有玻
璃制作的，
镜片表面一面为光面，
另一面刻录了由小到大的同心 圆，
它的纹理是
利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的，
透镜 的要求很


高，一片优质的透镜必须是表面光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变，多 在
1mm
左右，特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远。

菲涅尔透镜的在很 多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，
效果较好，
但
成本比普通的凸透镜低很多。< br>多用于对精度要求不是很高的场合，
如幻灯机、
薄
膜放大镜、红外探测器等。< br>
菲涅尔透镜作用有两个：一是聚用，即将热释红外信号折射（反射）在
PIR
上，第二个作用是将探测区域分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移
动物体能以温度变化的形式在
PIR
上产生变化热释红外信号。

（三）
D203S
简介

红外传感器是红外体温计的关键部件，在本设计中红外温度传感器我们选
用
D203S
。
D203S
是 通用双元热释电红外线感测器，它是利用温度变化的特征来
探测红外线的辐射，
采用双灵敏元互 补的方法抑制温度变化产生的干扰，
提高了
感测器的工作稳定性。
D203S
应用非常广泛，例如：保险装置、防盗报警器、感
应门、自动灯具、智能玩具等。


D203S
规格尺寸如下：





D 203S
的引脚图如图
a
所示，等效电路如图
b
所示。



图
a D203S
引脚图

图
b D203S
等效电路

热释电红外传感器利用的正是热释电效 应，
是一种温度敏感传感器。
它由
瓷氧化物或压电晶体元件组成，
元件两个表 面做成电极，
当传感器监测围温度有
Δ
T
的变化时，热释电效应会在两个电极 上会产生电荷Δ
Q
，即在两电极之间产
生一微弱电压Δ
V
。传感器主 要有外壳、滤光片、热释电元件
PZT
、场效应管
FET
等组成。其中，滤光 片设置在窗口处，组成红外线通过的窗口。滤光片为
6mm
多层膜干涉滤光片，对太和荧光灯光 的短波长（约
5mm
以下）可很好滤除。热释
电元件
PZT
将波长在
8mm
～
12mm
之间的红外信号的微弱变化转变为电信号，
为了< br>只对人体的红外辐射敏感，
在它的辐射照面通常覆盖有特殊的滤光片，
使环境的


干扰受到明显的抑制作用。
D203S
热释电红外传感器能无接触地检测人 体运动时
辐射出的红外线并转换成电信号输出。人体的体温约为
3
7
℃，辐 射最多红外线
的波长是
10
μ
m
左右，而
D203S
对
5
～
14
μ
m
围波长比较灵敏，他采用了
2< br>个热
释电元件
PZT
板，
PZT
板表面吸收红外线，并在受光 面的外各自安装取出电荷的
一对电极，能敏感的捕捉到被测物体或光源，具有很高的灵敏度。

D203S
红外感测器的放置方向和器件平面图的尺寸，结合菲涅尔透镜的
焦点可以获 得一种最佳的光学设计。菲涅尔透镜用于感测器的探测方位：


（四）
LM324
简介

LM324
系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算 放大器。与单电源
应用场合的标准运算放大器相比，
它们有一些显著的优点。
该四放大 器可以工作
在低到
3.0
伏或者高到
32
伏的电源下，
静态 电流大致为
MC1741
的静态电流的五
分之一（对每一个放大器而言）
。共 模输入围包括负电源，因而消除了在许多应
用场合中采用外部偏置元件的必要性。输出电压围也包含负电 源电压。


功能特性如下：

短路保护输出；



真差动输入级；

单电源工作：
3.0
伏至
32
伏；

低输入偏置电流：最大
100
纳安；

每一封装四个放大器；

部补偿；

共模围扩展到负电源；

行业标准引脚输出；

在输入端的静电放电箔位增加可靠性而不影响器件的工作。

管脚图如下图所示：


引脚功能如下表所示：

引脚

1
2
3
4
5
6
7
功能

输出
1
电压（
V
）

引脚

3.0
8
9
10
11
12
13
14
功能

输出
3
电压（
V
）

3.0
反向输入
1
2.7
正向输入
1
2.8
电源

5.1
正向输入
2
2.8
反向输入
2
1.0
输出
2
3.0
反向输入
3
2.4
正向输入
3
2.8
地

0
正向输入
4
2.8
反向输入
4
2.2
输出
4
3.0
由于
LM324
四运放电路具有电源电压 围宽，静态功耗小，可单电源使用，
价格低廉等特点，因此它被非常广泛的应用在各种电路中。



（五）

信号采集模块电路图

本单元电路主要由菲涅尔透镜、
热释电红外传感器、
信号放大器几个部分


组成，
电路如下图所示。
该部分的作用采集人体红外线信号并进行放大。< br>在放大
之前加了一个射级跟随器，作用是提高输入阻抗。其中后端
LM324
的 输出接
A/D
转换电路的输入端。

信号采集模块电路图如下：


在该部分设计中，
要在传感器正前方适当位置放置菲涅尔透镜。
运动的人< br>体一旦出现在透镜的前方，
人体辐射出的红外线通过透镜后在传感器上形成不断
交替变化 的阴影区（盲区）和明亮区（可见区）
，使传感器表面的温度不断发生
变化，从而输出电信号。 菲涅尔透镜不仅可以形成可见区和盲区，还有聚用，其
焦点一般为
5
厘米左右，
实际应用时，
一般把透镜固定在传感器正前方
1-5
厘米
的地方。其工作原 理示意图如下图所示。


3.1.2
、
ADC
模块



（一）
ADC0832
简介

本设计中的
A/D
转换器采用
ADC0832
芯片。
ADC0832
是
8
脚双 列直插式双
通道
A/D
转换器，
能分别对两路模拟信号实现模—数转换，可以用在单端输入方
式和差分方式下工作。
ADC0832
采用串行通信方式，通 过
DI
数据输入端进行通
道选择、数据采集及数据传送。
8
位的分 辨率（最高分辨可达
256
级）
，可以适
应一般的模拟量转换要求。
其部电源输入与参考电压的复用，
使得芯片的模拟电
压输入在
0~5V
之间。 具有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换
速度快且稳定性能强。
独立的芯片使能 输入，
使多器件挂接和处理器控制变的更
加方便。

它的特性如下：

8
位分辨率；

双通道
A/D
转换；

输入输出电平与
TTL/CMOS
相兼容；

5V
电源供电时输入电压在
0~5V
之间；

工作频率为< br>250KHZ
，转换时间为
32
μ
S
；

一般功耗仅为
15mW
；

8P
、
14P
—
DIP
（双列直插）
、
PICC
多种封装；

商用级芯片温宽为
0
°
C to +70
°
C
，工业级芯片温宽为
-40
°
C to +85
°
C
；


ADC0832
管脚图如下图所示：


各引脚功能如下：

·
CS_
片选使能，低电平芯片使能。

·
CH0
模拟输入通道
0
，或作为
IN+/-
使用。

·
CH1
模拟输入通道
1
，或作为
IN+/-
使用。

·
GND
芯片参考零电位（地）
。

·
DI
数据信号输入，选择通道控制。

·
DO
数据信号输出，转换数据输出。

·
CLK
芯片时钟输入。

·
Vcc/REF
电源输入及参考电压输入（复用）




ADC0832
的工作原理：

正常情况下
ADC0832
与单片机的接口应为
4
条数据线，分别是
CS
、
CLK
、
DO
、
DI
。
但由于
DO
端与
DI
端在通信时并未同时使用并与单片机的接口是双向的，
所以在
I/O
口资源紧时可以 将
DO
和
DI
并联在一根数据线上使用。当
ADC0832
未工作时其
CS
输入端应为高电平，
此时芯片禁用，
CLK
和
DO/DI
的电平可任意。
当要进行
A/D
转换时，须 先将
CS
使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完
全结束。此时芯片开始转换工作 ，同时由处理器向芯片时钟（
CLK
）输入端输入
时钟脉冲，
DO/DI端则使用
DI
端输入通道功能选择的数据信号。在第一个时钟
脉冲的下沉之前DI
端必须是高电平，表示启始信号。在第二、三个脉冲下沉之
前
DI
端 应输入两位数据用于选择通道功能。

ADC0832
的工作时序
:

当
cs
由高变低时，选中
ADC0832
。在时钟的上升 沿，
DI
端的数据移入
ADC0832
部的多路地址移位寄存器。在第一个时 钟期间，
Dl
为高，表示启动位，
紧接着输入两位配置位。
当输入启动位和配 置位后，
选通输入模拟通道，
转换开
始。转换开始后，经过一个时钟周期延迟，以使选 定的通道稳定。
ADC0832
接着
在第
4
个时钟下降沿输出转换数 据。数据输出时先输出最高位
(D7~DO)
；输出完
转换结果后，
又以最低 位开始重新输出一遍数据
(D7
～
DO)
，
两次发送的最低位共用。当片选
cS
为高时，部所有寄存器清
0
，输出变为高阻态。如果要再 进行一
次模傲转换，片选
cs
必须再次从高向低跳变，后面再输入启动位和配置位。< br>
（二）
AD
转换电路图

AD
转换电路图如下：




ADC0832< br>的
CH1
作为红外电信号的输入，
DO
输出至单片机。
其中< br>CLK
连接
单片机的
P1.2
，
DIDO
连接单片 机的
P1.3
，
CS
连接单片机的
P1.5
。
AD C0832
将
接受到的人体红外电信号转换为二进制数字信号输入给单片机。


3.1.3
、单片机控制模块

（一）
AT89S52
单片机简介

本系统选用美国
Atmel
公司
AT89S52
单片机，
AT89S52
单片机是
AT89S
系< br>列单片机中的一种，
它是在现已广泛应用于工业控制等各领域的
AT89C52
系列单
片机的换代产品。
它具有
89C52
的全部功能，
是
80C51
的增强型并且指令完全兼
容，
AT89S52
新增加的功能有特殊 功能寄存器完成，信心日后他将更广泛地应用
与工业控制、汽车控制、智能仪器仪表及电极控制等应用领 域。

1
、主要功能特性：

1
）
、兼容
MCS51
单片机；

2
）< br>、
8k
字节
FLASH
村租期支持在系统编程
ISP1000
次擦写周期

3
）
、
32
个可编程
I/O
口；

4
）
、
256
字节部
RAM
；

5
）
、
3
个
16
位定时器
/
计数器；
6
）
、全静态时钟
0Hz-33MHz
；

7
）
、全双工
UART
串行通道；




8
）
、
8
个中断源；

9
）
、
3
级加密程序存储器；

10
）
、低功耗空闲和掉电模式，掉电后中断可唤醒；

11
）
、双数据指针；

此外，与
AT89C52
相比，
AT89S52
新增加了许多功能，这将使单片机在工作
过程中具备更高的稳定 性和电磁抗干扰性。
AT89S52
部增加了片看门狗定时器，
这将有利于坚固用户应 用系统，提高系统可靠性；
AT89S52
独有的双数据指针使
数据操作更加快捷方便 ；
再次，
AT89S52
运行速度更高，
最高晶振可达到
33MHz
；
最后，
AT89S52
支持
ISP
在线下载功能。
AT89S52
中
ISP
应缴共有
4
个：
RST
、
MOSI
、
MISO
和
SCK
。用户可以直接替换应用系 统中的
AT89C52
，而软硬件均不需做任何
修改，带来了很多方便。


正因为
AT89S52
单片机增加了高可靠性、安全性的功能，所以能避免 因外
部环境恶劣而引起的信号失真、
电磁干扰等现象的发生。
因此，
用它作为 系统的
控制器可以满足检测与控制的要求。而且，从经济性的家督来看，
AT89S52
不但
硬件结构简单，而且价格低、功能强、性价比高，符合本设计的要求。

2
、引脚介绍：

P0
口：
P0
口是一组
8
位漏极开路型双向
I/O
口。
作为输出口用时，
每位
能吸收电流的方式驱动
8
个
TTL
逻辑门电路，对端口
P0
写“
1
”时， 可作为高
阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，
这组口线分时转换地 址
（低
8
位）和数据总线复用，在访问期间激活部上拉电阻。在
Flash
编程时，
P0
口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉
电阻。

P1
口：
P1
是一个带部上拉电阻的
8
位双向
I/O
口，
P1
的输出缓冲级可
驱动（吸收或输出电流）
4
个
TTL
逻 辑门电路。对端口写“
1
”
，通过部的上拉
电阻把端口拉到高电平，
此时可作输入口。
作输入口使用时，
因为部存在上拉电
阻，某个引脚被外部信号拉低时 会输出一个电流
(IIL)
。此外，
P1.0
和
P1.2
还
可分别作为定时
/
计数器
2
的外部计数输入（
P1.0/T2
）和输定时器
/
计数器
2
的
触发输入。Flash
编程和程序校验期间，
P1
接收低
8
位地址。





P2
口：
P2
是一个带有部上拉电阻的
8
位双向
I/O
口，
P2
的输出缓冲级
可驱动（吸收或输出电流）
4
个
TTL
逻辑门电路。对端口
P2
写“
1
”< br>，通过部的
上拉电阻把端口拉到高电平，
此时可作输入口，
作输入口使用时，< br>因为部存在上
拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流
(IIL)
。 在访问外部程序存
储器或
16
位地址的外部数据存储器（例如执行
MOVX DPTR
指令）时，
P2
口送
出高
8
位地址数据。
在访问
8
位地址的外部数据存储器
（如执行
MOVX
RI
指令）
时，
P2
口输出
P2
锁存器的容。
Flash
编程或校验时，
P2
亦接收高位地址和一
些控制信号。

P3
口：
P3
口是一组带有部上拉电阻的
8
位双向
I/O
口。
P3
口输出缓冲
级可驱动（吸收或输出电流）
4
个
TTL
逻辑门电路。对
P3
口写入“
1
”时，它
们被部上拉电阻 拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的
P3
口将用上拉电
阻输出电流（
IIL
）
。
P3
口除了作为一般的
I/O
口线外，更重要的用途是它的第
二功能，
P3
口还接收一些用于
Flash
闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
< br>RST
：复位输入。当振荡器工作时，
RST
引脚出现两个机器周期以上高电平
将使单片机复位。

ALE/PROG
：当访问外部程序存储器或数据存储器 时，
ALE
（地址锁存允许）
输出脉冲用于锁存地址的低
8
位字


节。一般情况下，
ALE
仍以时钟振荡频
率的
1/6
输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或 用于定时目的。要注
意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个
ALE
脉冲。对
Flash
存储器编
程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（
PROG
）
。如有必要，可通过对特殊功能寄
存器（
SFR
）区中 的
8EH
单元的
D0
位置位，可禁止
ALE
操作。该位置位后，只
有一条
MOVX
和
MOVC
指令才能将
ALE
激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片
机执行外部程序时，应设置
ALE
禁止位无效。

PSEN
：程序储存允许（
PSEN
）输出 是外部程序存储器的读选通信号，当
AT89S52
由外部程序存储器取指令
（或数据）
时，
每个机器周期两次
PSEN
有效，
即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次
PSEN信号。






EA/VPP
：外部访问允许。欲使
CPU
仅访问外部程序存储器（地址为
0000H
—
FFFFH
）
，
EA
端必须保持低电平（接地）
。需注意的是：如果加密位
LB1
被编
程，复位时部会锁存
EA
端状态。如
EA
端为高电平（接
Vcc端）
，
CPU
则执行部
程序存储器中的指令。
Flash
存储器编程时，该引脚加上
+12V
的编程允许电源
Vpp
，当然这必须是该器件是使用
12V
编程电压
Vpp
。

XTAL1:
振荡器反相放大器的及部时钟发生器的输入端。

XTAL2:
振荡器反相放大器的输出端。

3
、时钟电路与复位电路：

AT89S52
钟有两种方式产生，< br>即部方式和外部方式。
AT89S52
中有一个构成
部震荡器的高增益反向放大 器，
引脚
XTAL1
和
XTAL2
分别是该放大器的输入端和
输出端。
这个放大器与作为反馈元件的片外石英或瓷震荡器一起构成自激震荡器
震荡电路如图 。外接石英晶体（或瓷震荡器）及电容
C1
、
C2
接在放大器的震荡
回路中构成并联震荡电路。对外接电容
C1
、
C2
虽然没有非常严格的要求， 但电
容的大小会轻微影响震荡频率的高低、
震荡工作的稳定性、
起震的难易程序及温< br>度稳定性，如果使用石英晶体，推荐使用
30pF
±
10pF
，而如果 使用瓷谐振器建
议选择
40pF
±
10pF
。用户还可以采用外部时 钟。在这种情况下，外部时钟脉冲
接到
XTAL1
端，既部时钟发生器的输入端，XTAL2
悬空。由于外部时钟信号是通
过一个
2
分频的触发器后作为部 时钟信号的所以外部时钟的占空比没有特殊要
求，
但最小高电平持续的时间和最大低电平持续的 时间应符合产品技术条件的要
求。本次设计采用部震荡电路
,
瓷片电容采用
3 0P,
晶振采用
12MHZ
。

复位时单片机的初始化操作，其主要 功能是
PC
初始化为
0000H
，使单片机
从
0000H< br>单元开始执行程序。
除了进入系统的正常初始化之外，
当由于程序运行
时出错或 操作错误使系统处于死锁状态时，
为使单片机正常工作，
也需要按复位
键以重新启动。
RST
引脚是复位信号的输入端，复位信号是高电平有效，其有效
时间持续
2 4
个振荡脉冲周期（即两个机器周期）以上。复位操作有上电自动复
位、
按键电平复位 、
外部脉冲复位和自动复位四种方式。
本设计中采用按键电平
复位方式，使复位端经电 阻与
VCC
电源接通而实现。




(
二
)
单片机控制模块电路图

单片机控制模块电路图如下：


单片机的
P1
口用来接受
A/D
转换的数据，
P0
口控制显示电路，
P3
口控制报警和时钟显示电路。


3.1.4
、显示模块

（一）
74LS164
简介

74LS164
为
8
位移位寄存器，管脚图如图
3-11
所示。当清除端（
CLEAR
）
为低电平时，输出端（
QA-QH
）均为低电平。串行数据输入端（
A，
B
）可控制数
据。当
A
、
B
任意一个为低电 平时，则禁止新数据输入，在时钟端（
CLOCK
）脉冲
上升沿作用下
Q0< br>为低电平。
当
A
、
B
有一个为高电平，
则另一个就允 许输入数据，
并在
CLOCK
上升沿作用下决定
Q0
的状态。

74LS164
引脚图：




引脚功能：



CLOCK
：时钟输入端

CLEAR:
同步清除输入端（低电平有效）

A,B
：串行数据输入端

QA
—
QH
：输出端

74LS164
真值表

Inputs
Clear
L
H
H
H
H
Clock
X
L



A B
X X
X X
H H
L X
X L
Outputs
QA QB
…
.
QH
L L
…
.
L
QA0 QB0
…
.
QH0
H QAn
…
.
QGn
L QAn
....
QGn
L QAn

…
.
QGn
H
——高电平，
L
——低电平，
X
——任意电平，

——低到高电平跳变，
QA0
、
QB0
、
QH0
— —规定的稳态条件建立前的电平，
Qan
、
QGn
——时钟最近的

前的电平。


（二）
LED
数码管

为了能以十进制数码直观地显示数字系统的运行数据，
目前广泛使用了七段
字符显示器，
或称做七段数码管。
这种字符显示器由七段可发光的线段拼合而成。

半导体数码管的每个线段都是一个发光二极管（
Light Emitting Diode< br>，简称
LED
）
，
因而也把它叫做
LED
数码管或< br>LED
七段显示器。
半导体数码管不仅具有工
作电压低、体积小、寿命长、可靠 性高等优点，而且响应时间短（一般不超过
0.1us
）
，亮度也比较高。本设计我们 采用四位共阳极的数码管来显示。


（三）显示模块电路图

显示模块电路图如下：




显示部分的数码管是通过< br>1
片
74LS164
来驱动的，用循环送显的方式，通
过
90 12
来选择要送显的数码管。单片机的
P0.5
和
P04.
来控制< br>74LS164
的片选
和
CLK
时钟端，
74LS164的输出
Q0-Q7
分别接到数码管的
a-h
端口，从而实现单
片 机控制数码管显示的功能。

3.2
、系统改进设计

3.2.1
时钟显示模块

在原有基础上加入时钟显示模块，
使整个设计在按键的时候显 示温度，
不按
键测温的时候显示时间。

（一）
DS1302
简介

DS1302
是美国
DALLAS
公 司推出的一种高性能、低功耗、带
RAM
的实时时
钟电路，它可以对年、月、日、周日 、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，
工作电压为
2.5V
～
5.5V
。采用三线接口与
CPU
进行同步通信，并可采用突发方


式一次传送多个字节的时钟信号或
RAM
数据。
DS1302
部有一个31
×
8
的用于临
时性存放数据的
RAM
寄存器。DS1302
是
DS1202
的升级产品，与
DS1202
兼容 ，
但增加了主电源
/
后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。引脚图如下：


功能特色：

◆

时钟计数功能，能对秒、分钟、小时、月、星期、年的计数、年计数可达到
2100
年。
◆

有
31*8
位的额外数据暂存寄存器

◆

最少
I/O
引脚传输，通过三引脚控制

◆

工作电压：
2.0-2.5V
◆

工作电流小于
320
纳安

◆

读写时钟及岑琦或部
RAM
可以采用单字节模式和突发模式

◆

8-pinDIP
封装或
8-PinSOICs
◆

兼容
TTL
◆

可选的工业级别，工作温度
-40
—
85
摄氏度

DS1302
可以用于数据记录，
特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录，
能实现 数据与出现该数据的时间同时记录。
这种记录对长时间的连续测控系统结
果的分析及对异常数据 出现的原因的查找具有重要意义。
传统的数据记录方式是
隔时采样或定时采样，
没有具 体的时间记录，
因此，
只能记录数据而无确记录其
出现的时间；若采用单片机计时，一 方面需要采用计数器，占用硬件资源，另一
方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的资源，而且， 某些测控系统可能
不答应。但是，在系统中采用时钟芯片
DS1302
，则能很好地解 决这个题目。

（二）

时钟显示模块电路图

时钟显示电路图如下：












3.2.2
超温报警模块

本设计还增加了超温报警功能，
报警器件我们采用蜂鸣器和
LED
灯。
蜂鸣
器使用简单、方便，是较为理想的报警元件。当被测人体温超过
38
度时，LED
灯亮报警；体温超过
39
度时，
LED
灯亮的同时蜂鸣器 蜂鸣报警。

超温报警电路图如下：

























4
系统软件设计