门式红外人体测温安检仪的设计.doc

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。红外测温单片机报警电路电源电路金属检测显示电路图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。红外线信号处理单元检测元件红外测温显示报警电源图3 测温原理组成红外传感器A/D放大器单片机译码显示报警电路图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。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。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温度超限？Y报警N 返回图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