【优质文档】门式红外人体测温安检仪的设计.pdf

门式红外人体测温安检仪的设计 以 AT89C52 单片机为核心，设计了一种集红外测温、数值显示、高温报警及金属探测 为一体的安检仪。该安检仪以高频振荡原理为基础，通过调节高频振荡器的增益电位器，使 振荡器工作在临界振荡状态，也就是说刚好使振荡器起振。当探测线圈L1 靠近金属物体时， 由于电磁感应现象，会在金属导体中产生涡电流，使振荡回路中的能量损耗增大，正反馈减 弱，处于临界态的振荡器振荡减弱，甚至无法维持振荡所需的最低能量而停振。如果能检测 出这种变化， 并转换成声音信号，根据声音有无， 就可以判定探测线圈下面是否有金属物体 了。本设计带有温度检测和金属探测两大功能，可根据特殊情况进行调节，以达到目标要求。 经过实际测试，能够实现所有功能，且性能稳定。 1.总体方案设计 以 AT89C52单片机为核心控制芯片，采用电路、模块结合化设计。本设计主要分为： 红外测温模块、金属检测模块、报警电路和显示电路。同时，本设计还增加智能温度报警、 感应金属震动报警等功能。其硬件系统的总体组成如图1 所示。红外测温模块主要用来测量 人体体温， 并通过液晶显示屏显示其温度，当人体体温高于正常温度时进行指示灯报警；此 功能主要目的是在流行病多发季节，提醒人们适当减少出行，避免交叉感染。 金属检测模块 主要用来检测随身携带的刀具，检测到管制刀具后进行蜂鸣器报警。信号处理单元主要分为： 高精度放大器、A/D 转换电路、译码显示电路与报警电路。高频振荡器、振荡检测器电路、 音频振荡器电路和功率放大器电路等部分构成。 图 1 系统总体组成 2.硬件设计 2.1 金属检测模块 金属检测模块的原理图如图2 所示。 其中主要有高频振荡器、振荡检测器、 音频振荡器、功 率放大器和蜂鸣器五部分组成。 高频 振荡器 振荡 检测器 音频 振荡器 功率 放大器 蜂鸣器 报警 电源 红外 测温单片机 报警 电路 电源 电路 金属 检测 显示 电路 图 2 金属检测模块原理图 工作原理： 通过调节高频振荡器的增益电位器，恰好使振荡器处于临界振荡状态，也就 是说刚好使振荡器起振。当探测线圈靠近金属物体时，由于电磁感应现象，会在金属导体中 产生涡电流，使振荡回路中的能量损耗增大，正反馈减弱，处于临界态的振荡器振荡减弱， 甚至无法维持振荡所需的最低能量而停振。如果能检测出这种变化，并转换成声音信号，根 据声音有无， 就可以判定探测线圈下面是否有金属物体。其用来探测人或物体携带的金属物。 它可以探测出人所携带或包裹、行李、信件、织物等内所带武器、炸药或小块金属物品。操 作简便易行。优于环形传感器式手探。超高灵敏度，特殊应用。 2.2 红外测温模块 红外测温的原理组成和信号处理过程如图3 和图 4 所示。 图 3 测温原理组成 图 4 数字处理方框图 由图 3 和图 4 可知，红外传感器在接收到人体发出的红外信号以后，经过检测系统确定 后，对检测到的信号进行放大、滤波等处理， 再进一步进行模数转换处理将信号传送到显示 单元进行显示。 如果处理后的信号大于预设的正常体温，则进行报警， 以提醒人们体温偏高， 适当减少外出。 2.3 显示电路 本设计选用LCD12864 作为显示器件， 人体温度经传感器读取数据单片机处理后显示在屏幕 上。显示电路为如图5 所示。 红外线 信号处理单元检测元件红外测温显示报警 电源 红 外 传 感A/D 放大器单片机 译码显示 报警电路 图 5 显示电路 2.4 报警电路 报警器件我们采用蜂鸣器。蜂鸣器使用简单、方便，是较为理想的报警元件。本设计 中用单片机 P3.0驱动。其具体电路如图6所示。 B1 SPEAKER R8 1k VCC VCC EA/VP 31 X1 19 X2 18 RESET 9 RD 17 WR 16 INT0 12 INT1 13 T0 14 T1 15 P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE/P 30 TXD 11 RXD 10 VCC 20 GND 40 U4 AT89 C5 1 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 Q6 PNP 图 6 报警电路 3.软件设计 软件部分主要是通过c 语言进行编程，单片机进行控制，实现温度显示及报警功能。程 序主要分为3 个模块， 温度采集程序，液晶显示模块程序，报警模块程序。主程序设计的思 路是首先初始化系统，然后显示子程序，然后进行开始测温并复位各个端口，具体程序思路 和流程如图7 所示。 开始 液晶屏初始化 MLX90614 初始化 温度传感器采集温度处理显示 图 5 程序流程图 4. 结论 门式红外人体测温安检仪与传统的安检系统比较，增加了人体测温功能，在流行病多发 季节可以适当的提醒人们减少外出，必要时可采取强制措施禁止出行以减少疾病的传播；并 且测温为非接触式，与传统的接触式测温相比能够有效避免交叉感染。此外， 还具有使用方 便、快捷等特点， 因而拥有广阔的发展前景。单片机集成度高、体积小、 功能强、 稳定可靠、 使用灵活、价格低廉，这些特点，使得它适于直接面对对象。单片机在工业过程控制、智能 化仪表的研制、 机电一体化产品开发、计算机网络通信、乃至家用电器的智能化等许多工程 技术领域得到了广泛地应用。正是利用单片机的以上特点，我们设计了门式红外人体测温安 检系统，较传统的安监系统更加快捷方便，大大节省了时间。 温度超限？ N Y 返回 报警