專利名稱：一種非接觸式遠程自動體溫測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種非接觸遠程自動體溫儀。
背景技術(shù)：
某些傳染病(例如甲流感)危害著人類的健康，檢測是否患傳染病最主要的依據(jù)就是測量人體體溫，然而在公共場所，例如車站、學(xué)校、賓館以及娛樂場所等檢測人體體溫并不是一件容易的事?，F(xiàn)在的紅外電子體溫計只能實現(xiàn)近距離(一般小于Icm)現(xiàn)場的體溫測量，增加了傳染病的傳播可能性，增加了一些高發(fā)傳染病的交叉?zhèn)魅靖怕?，而且檢測速度慢。此為現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種非接觸式遠程自動體溫測量儀，實現(xiàn)了遠距離測量體溫。本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)發(fā)明目的一種非接觸式遠程自動體溫測量儀，包括測溫主機，所述測溫主機通過無線發(fā)射模塊與監(jiān)控室主機通信，其特征是所述測溫主機連接步進電機、溫度傳感器、光電開關(guān)、液晶顯不器。作為本技術(shù)方案的進一步限定，所述測溫主機為SPCE061A單片機。作為本技術(shù)方案的進一步限定，所述溫度傳感器為紅外測溫電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型的光電開關(guān)用于檢測是否有人需要測量體溫，步進電機驅(qū)動溫度傳感器移動到人體額頭的附近，溫度傳感器進行溫度的測量，然后由液晶顯示器進行顯示，并通過無線傳輸模塊發(fā)送到監(jiān)控室主機。 本實用新型能夠較遠距離的實現(xiàn)較精確的溫度測量，真正的實現(xiàn)了非接觸測量。

圖1為本實用新型優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)方框圖。圖2為本實用新型紅外測溫電路原理圖。圖3為本實用新型光電開關(guān)電路原理圖。圖4為本實用新型電壓轉(zhuǎn)換電路原理圖。圖5為本實用新型電機驅(qū)動電路原理圖。圖6為本實用新型無線傳輸電路原理圖。圖7為本實用新型的流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作更進一步的詳細(xì)描述。參見圖1 一圖7，本實用新型包括測溫主機，所述測溫主機通過無線發(fā)射模塊與監(jiān)控室主機通信，所述測溫主機連接步進電機、溫度傳感器、光電開關(guān)、液晶顯示器、鍵盤。所述測溫主機為SPCE061A單片機，它是16位微處理器，具有體積小、集成度高、 易擴展、可靠性高、功耗低(3. 3V電壓)、結(jié)構(gòu)簡單、中斷處理能力強等特點，內(nèi)嵌3 字閃存 FLASH,處理速度高，尤其適用于數(shù)字語音播報和識別等應(yīng)用領(lǐng)域。所述溫度傳感器為紅外測溫電路。紅外探頭是一種有熱電偶由多晶硅與鋁構(gòu)成的光學(xué)原件，它可以匯聚其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，紅外能量聚焦在光電探測器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號。紅外測溫電路如圖3所示，他利用人體向外不斷輻射紅外線，無需接觸人體，向外發(fā)射的紅外線被吸收膜吸收，吸收膜是一種熱容量小、溫度容易上升的薄膜。在緊靠襯板中央的下部為一空洞結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計確保了冷端和測溫端的溫度差。熱電偶由多晶硅與鋁構(gòu)成，兩者串聯(lián)連接。當(dāng)各個熱電偶測溫端溫度上升時，熱電偶之間就會產(chǎn)生熱電動勢Vn，因此在輸出端就可以獲得它們的電壓之和。經(jīng)過0P07放大電路把電壓信號放大，0P07芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性運算放大器集成電路，具有非常低的輸入失調(diào)電壓(最大為25μ V)和輸入偏置電流(0P07A為士 2ηΑ)以及開環(huán)增益高(對于0Ρ07Α 為300V/mV)的特點。電阻R5、RlO的作用是調(diào)節(jié)放大倍數(shù)，通過兩級放大將微弱小信號放大到單片機可處理的信號。再由單片機自帶的A/D采樣電路采集電壓信號，把電壓信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，得到人體的溫度的數(shù)字化電壓信號。通過光電開關(guān)傳感器檢測測試儀前是否有人體，光電開關(guān)傳感器(E3F-DS30C4) 是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)化成電信號的變化來實現(xiàn)的，它包括發(fā)射電路和接受電路工作電路如圖4，當(dāng)無障礙物時接受電路無反射光線輸入而輸出電壓為低電壓，當(dāng)有障礙物時接收電路有反射光線輸入而輸出高電平。光電開關(guān)工作電壓12V，單片機默認(rèn)為5V為高電平，應(yīng)用LM311比較器實現(xiàn)12V的高電壓到5V的高電壓的轉(zhuǎn)換，如圖5所示。采用步進電機控制，步進電機是一種用電脈沖信號進行控制，并將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或線位移的控制電動機。就是給一個電脈沖，步進電動機就轉(zhuǎn)動一個角度或者前進一步，因此，步進電機也稱脈沖電動機。步進電機是數(shù)字控制電機，它將脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移，因此非常適合于單片機控制。步進電機的角位移或線位移量與電脈沖個數(shù)成正比，它的轉(zhuǎn)速或線速度與電脈沖頻率成正比。在負(fù)載能力范圍內(nèi)這些關(guān)系不因電源電壓、負(fù)載大小、環(huán)境條件的波動而變化。通過改變脈沖頻率的高低可以在很大范圍內(nèi)實現(xiàn)步進電機的調(diào)速，并能進行快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)。U98N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機驅(qū)動芯片。該芯片采用15腳封裝。 主要特點是工作電壓高，最高工作電壓可達46V ；輸出電流大，瞬間峰值電流可達3A，持續(xù)工作電流為2A;內(nèi)含兩個H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動器，可以用來驅(qū)動直流電動機和步進電動機、繼電器線圈等感性負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號控制；具有兩個使能控制端， 在不受輸入信號影響的情況下允許或禁止器件工作有一個邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測電阻，將變化量反饋給控制電路。使用L298N芯片驅(qū)動電機，該芯片可以驅(qū)動兩個二相電機，也可以驅(qū)動一個四相電機，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；并可以直接用單片機的I/O 口提供信號；而且電路簡單，使用比較方便。L297芯片是具有20個引腳的雙列直插式塑膠封裝的步進電動機控制器(包括集成的硬件環(huán)形分配器)。它可產(chǎn)生四相驅(qū)動信號，能用半步(八拍)和全步(四拍)等方式驅(qū)動單片機控制兩相雙極或四相單極步進電機。該芯片內(nèi)部的PWM斬波器允許在關(guān)模式下
4控制步進電動機繞組電流，由于相序信號也是由內(nèi)部產(chǎn)生的，因此它只需要時鐘、方向和模式輸入信號便能控制步進電動機，可減輕微處理器和程序設(shè)計的負(fù)擔(dān)。L297只需從上位機接受方向(正/反轉(zhuǎn))，模式(半步/基本步距)，時鐘(步進脈沖)3個輸入信號。它產(chǎn)生 3種相序的信號，對應(yīng)于3種不同的工作方式半步方式(四相八拍)；基本步距，單相激勵方式(單相四拍)；基本步距，兩相激勵方式(兩相兩拍)。U98N和L297N相結(jié)合控制步進電機準(zhǔn)確無誤的檢測到人體的額部進行溫度測量，電機驅(qū)動電路如圖6。無線傳輸模塊采用Nordic公司生產(chǎn)的nRFMOlA芯片，該芯片超低功耗(發(fā)送 10. 5mA、-5dBm;接收18mA)，nRFMOlA支持多點間通信，最高傳輸速率超過IMbit/s，它采用Soc方法設(shè)計，需要極少的外圍電路，且沒有復(fù)雜的通信協(xié)議，工作電壓范圍寬(1.9V到 3. 6V)，基于nRFMOlA的工作原理，自行設(shè)計了無線收發(fā)電路，完全可以達到設(shè)計的要求。 更為重要的是nRFMOlA價格經(jīng)濟，體積最小、功耗最少、外圍元件最少的低成本射頻系統(tǒng)級芯片。無線傳輸電路如圖7所示，無線收發(fā)子系統(tǒng)以nRFMOlA芯片為核心，輔助以穩(wěn)壓部分、晶振部分、無線部分電路。電壓VDD經(jīng)電容C1、C2、C3處理后為芯片提供工作電壓，晶振部分包括Y1、C9、C10，當(dāng)晶振設(shè)為16MHz時，通信速率為1Mbps，天線部分包括Li、L2，用來將nRFMOlA芯片的ΑΝΤΙ、ANT2管腳產(chǎn)生的2. 4G電平信號轉(zhuǎn)換為電磁波信號，或者將電磁波信號轉(zhuǎn)換為電平信號輸入芯片的ΑΝΤΙ、ANT2管腳。本實用新型的工作流程為首先，光電開關(guān)檢測是否有人需要測量體溫，如果檢測有人，則步進電機驅(qū)動溫度傳感器靠近人的額頭，如果到達測量人的額頭，進行測溫，并將測量結(jié)果進行顯示，同時，無線發(fā)射模塊將測量結(jié)果發(fā)送到監(jiān)控室主機。當(dāng)然，上述說明并非對本實用新型的限制，本實用新型也不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種非接觸式遠程自動體溫測量儀，包括測溫主機，所述測溫主機通過無線發(fā)射模塊與監(jiān)控室主機通信，其特征是所述測溫主機連接步進電機、溫度傳感器、光電開關(guān)、液晶顯不器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動體溫測溫儀，其特征是所述測溫主機為SPCE061A單片機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動體溫測溫儀，其特征是所述溫度傳感器為紅外測溫電路。
專利摘要本實用新型公開了一種非接觸式遠程自動體溫測量儀，包括測溫主機，所述監(jiān)控主機通過無線發(fā)射模塊與監(jiān)控室主機通信，其特征是所述測溫主機連接步進電機、溫度傳感器、光電開關(guān)、液晶顯示器。本實用新型的光電開關(guān)用于檢測是否有人需要測量體溫，步進電機驅(qū)動溫度傳感器移動到人體額頭的附近，溫度傳感器進行溫度的測量，然后由液晶顯示器進行顯示，并通過無線傳輸模塊發(fā)送到監(jiān)控室主機。本實用新型能夠較遠距離的實現(xiàn)較精確的溫度測量，真正的實現(xiàn)了非接觸測量。
文檔編號A61B5/01GK202027570SQ201120088400
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者丁雷, 張代省, 時寶國, 李衛(wèi)兵, 李志遠, 范士征 申請人:濱州學(xué)院