红外检测装置的设计开题报告.docVIP

便携式红外体温监测装置的设计与制作 开题报告 一、综述 温度是确定物质状态的重要参数之一，体温是人体生命活动的基本特征，也是观察人体机能是否正常的重要标志之一。红外测量为测量人体温度提供了快速,非接触测量手段，可广泛的应用于密集型人体体温测量。红外测温技术是一门很实用和前言的技术。作此课题，有利于理论联系实际，更好的掌握这一方面的知识体系，是对学习内容的升华，特别是对单片机控制技术的深入理解。对于自身综合素质和工程能力的培养有重要的意义。 红外测温仪在工业领域广泛应用，但由于医用红外测温仪的特殊要求。1989 年以来，热释电耳道式测温仪才成功的用于体温测量，1991 年以后该产品已遍及欧美市场。我国在这方面的起步较晚。 随着医疗技术的快速发展，人们对非接触、快速有效测温技术的需求越来越大，传统的接触式人体测温仪已经不能满足现代医用领域的测温需求。红外测温仪具有安全、可靠、非接触、快速、准确、方便、寿命长等方面不可替代的优势，已被越来越多的医疗行业认识和接受。 近来出现的智能红外测温计的设计，其内容涉及电子技术、检测技术、单片机技术等多方面内容。随着红外测温技术的普遍应用，一种新型的红外技术—智能数字红外传感技术正在悄然兴起。这种智能传感器内置微处理器，能够实现传感器与控制单元的双向通信，具有小型化、数字通信、维护简单等优点。当今的日常生活中，人们使用最广的水银体温计，其原理是根据水银随温度升降的热胀冷缩的性质，通过读取标度值来判断温度值。生产过程中运用的红外测温技术，不管是产品质量控制和监测，设备在线故障诊断，还是在安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。红外测温仪是一种将红外技术与微电子技术结合起来的一种新型测温仪器，它通过将被测物表面发射的红外波段辐射能量通过光学系统汇聚到红外探测器件上，使其产生一个电压信号，该信号经过放大、滤波、模/数转换后送到微控制器中进行温度补偿与数据处理，最后将目标温度值以数字形式显示在显示屏上。 二、研究内容 主要完成人体非接触式体温监测装置的设计与制作设计 ⑴ 完成系统原理方案设计； ⑵ 完成硬件单元电路的设计； ⑶ 完成整体设计电路的实验与测试； ⑷ 分析系统的性能指标； ⑸ 分析并说明系统的完善措施。 三、实现方法及预期目标 一 初步方案： 总体结构设计 1 设计将人体温度快速转换为电信号的传感器及与之配套的电子线路； 2 设计主光学系统：把被测处的红外线集中到元件上，把进入仪表的红外线发射面，限制在固定范围内 3 设计信号处理单元，把检测元件输出的信号，用电子技术和计算机技术进行处理，变成人们需要的各种模拟量和数字量信息 4 设计显示单元，把处理过的信号变成人们可阅读的数字； 5 设计报警电路，当人体温度超过预设温度值时进行报警。 总体结构图如图1 其中，传感器单元用于测量目标物与环境温度之间的差值；放大器单元用于将电压放大，以供单片机的A/D转换；电源单元使电路得到稳定的电压，提供给传感器，放大器，单片机； 单片机单元用于A/D转换，并将采样结果进行处理，最后输出显示数据。 软件设计 本设计共分为，A/D转换读取程序，数据处理程序，显示报警程序，延时程序等几个部分。软件流程图如图2 主要程序设计有读测量数据的用户函数，红外测量模块驱动函数，显示并播放温度函数，初始化键盘函数和扫描键盘函数，中断服务程序。 （二）预期目标： ⑴ 在查阅大量相关文献资料的基础上，进行整体方案设计； ⑵ 完成基于原理方案的硬件电路设计； ⑶ 根据硬件实现方案，完成设计方案的实物制作实验检验； ⑷ 对比分析系统性能及实验结果； ⑸ 根据毕业设计（论文）规范，撰写出合格的毕业设计（论文） 四、对进度的具体安排 ⑴ 第1-3周：选题分组、查阅资料、英文翻译； ⑵ 第4-5周：整体方案论证及整体方案设计； ⑶ 第6-8周：硬件单元电路设计（包括理论计算、建立数学模型）； ⑷ 第9-11周：电路参数设计、部分单元电路实验或试验； ⑸ 第12-14周：撰写毕业设计（论文）初稿； ⑹ 第15-16周：撰写毕业设计（论文）正稿，打印并准备答辩； ⑺ 第17周：答辩。 五、参考文献 [1] 徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计[M].北京：北京航空航天出版社，2003 [2] 何立民.MCS-51系列单片机原理及应用-系统配置及应用举例[M].北京：北航出版社,2003 [3] 杨振江.智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用[M].西安：西安电科大出版社，2007 [4] 韦 刚等 《通信系统建模与仿真》 电子工业出版社 [5] 魏立君,韩华琦.CMOS 4000系列60种常用集成电路的应用[M].北京：人民邮电出版社,2003 [6] 何希才??伊兵??杜煜.实用电子电路设计[M].电子工业