便携式红外线人体测温仪设计毕业设计论文 联系客服

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● temperature.c:主控程序 ● front.h:自定义字库 ● delay.h:延时函数声明 ● LCD.h:LCD

驱动函数声明

● MLX90615.h:红外温度传感器驱动函数声明

图5.15 系统程序结构

在本设计中,该软件系统采取了程序结构化和模块化的设计方法。这样设计的好处是:使得系统程序结构分明,方便程序编写人员理解程序的内容,同时还利于以后进行修改和移植。

第六章 系统调试与分析

6.1 红外测温系统调试和分析

本论文是关于便携式红外人体测温仪的设计。为了提高测温的准确性,本人采用了耳温计的设计方案。由于整个系统(软件和硬件)采取了模块化的设计思想,因此在很大程度上提高了调试系统的便易性。

首先把系统硬件的各个模块(电源模块、红外测温模块等)都焊接好,然后逐个地检测每个模块是否有元器件焊接错误,是否有虚焊、短路等情况出现。如果这些工作都完成了,就可以把已经编译好的软件程序通过AVR studio(JTAG模式)下载到本系统的主控芯片—ATmega32A里。虽然系统软件部分可以通过编译软件的编译,但这仅仅是语法上的检测,具体运行效果还是要取决于调试的结果。由于本系统的软件也是采用模块化的编程方式,所以它也可以像硬件那样进行分模块进行调试。例如,我们可以先把其它模块屏蔽,然后测试LCD模块

是否能显示各种需要显示的内容,等等。

图6.1 红外人体测温仪的实物图

当系统的软件和硬件都基本通过了电路和基本功能调试后,就可以进入最后的人体温度测量调试了。因为缺少相应的测试和校准设备,所以本人无法对该系统的准确度进行系统地测试和评估。因此,在这里只能与水银体温计的测量结果进行对比和分析。但本系统(红外耳温计)是测量人体耳膜的温度,水银体温计主要是测量人体腋下的温度,而事实上人体不同部位的温度是不一致的,如表6.1所示:

表6.1 人体不同部位的正常体温对比表 身体部位 正常体温 耳温 35.9 ~ 37.6 肛温 36.6 ~ 38 口温 35.5 ~ 37.5 腋温 34.8 ~ 37.3 (注:以上数据仅为参考数据)

水银体温计自其发明以来,在医学界里就一直作为标准的人体测温工具,所以这次的毕业设计——便携式红外人体测温仪就以水银体温计的测量值作为温度调校基准。而只要本系统基本达到水银体温计的精度水平即可。但我们从表6.1中的数据可以得知:在测试条件相同的情况下,人体耳膜温度平均要比腋下温度高出0.5°C左右,因此两者的测量数据是有一定偏差的。所以,在两者进行数据对比时,有零点几摄氏度的差值是合理的。只要红外人体测温仪测量的体温数据减去一个差值(大约为0.5°C),得到的结果接近水银体温计测得的数据,我们就可以认为它所测的数据是准确的。人的体温随一天中不同的时间而变化,同时也受其它外部条件的影响,比如年龄、性别、温度以及湿度等。以下是人体正常耳温的参考数据:

表6.2 人体正常耳温的参考数据 年龄组别 0 ~ 2岁 3 ~ 10岁 11 ~ 65岁 65岁以上 正常耳温(摄氏度) 36.4 ~ 38.0 36.1 ~ 37.8 35.9 ~ 37.6 35.8 ~ 37.5 (注:人体正常温度会因年龄不同而有差异,本图表仅为参考数据)

在本次调试中,温度采集分两种形式进行,分别是用水银体温计和红外人体测温仪采集被测对象的体温数据。其中水银体温计是测量人体腋下的温度,红外人体测温仪是测量人体耳膜的温度。测量过程中,除测温的方式不同外,其它因

素全部相同(环境温度、湿度、同一时间段、等等)。经过多次测量后,我们可以得到多组的体温数据,以下是其中一组数据的图表:

图6.2 人体温度数据曲线

由上述数据曲线我们可以得知:水银体温计所测量出的体温数据相对比较稳定,其误差在±0.1°C左右;而红外体温计由于其灵敏度高、容易受环境因素影响,所以测量误差会偏大一些,大约在±0.2 ~ 0.3°C左右。水银体温计所测得的温度值的平均值大约是36.8°C,红外体温计所测得的温度值的平均值大约是37.2°C,两者相差0.4°C。由于人体耳道的温度要比腋下的温度要高一些,因此两者的均值存在差值是正常的。上述测量数据说明本设计是可行的。

当上述测试完成后,就可以进入系统功能测试了。在本设计中,key1是功能设置键,其中长摁表示开启/关闭蜂鸣器,短摁表示开启/关闭背光;key2和key3是体温数据查询键(key2表示查询上一组数据,key3表示查询下一组数据),本系统总共可以记录十组温度数据以供使用者进行温度对比;而key4则是测温按键。当没有任何按键按下的时候,系统在几分钟后会进入休眠状态以节省电源。如果使用者想唤醒系统,只要摁下key4即可。经过本人的测试,系统均实现了设计方案所提出的功能。

6.2 本章小结

本章主要讲述了便携式红外人体测温仪的调试和测量结果分析。在此,本系