生活中常用的紅外耳溫計的原理分析

4、其他外圍電路

其他外圍電路部分主要包括按鍵、蜂鳴器等部分。按鍵主要產(chǎn)生中斷信號， 使EFM32G842F64執(zhí)行紅外溫度檢測功能。蜂鳴器則提示用戶紅外溫度檢測結(jié)束。

軟件設(shè)計

1、程序設(shè)計

軟件設(shè)計采用模塊化程序設(shè)計，主要包括：初始化模塊、按鍵檢測模塊、紅外溫度檢測模塊和液晶顯示模塊等，其程序流程如圖3 所示。初始化模塊主要完成復(fù)位、通用I/O、中斷、定時器、IIC 等初始化設(shè)置。按鍵檢測模塊主要是檢測按鍵是否按下，從而觸發(fā)外部中斷并執(zhí)行紅外溫度檢測功能。紅外溫度檢測模塊主要是按照IIC 總線方式對數(shù)字紅外傳感器MLX90615 進(jìn)行讀取操作， 并按預(yù)定的公式將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成耳腔溫度值。液晶顯示模塊主要是驅(qū)動液晶顯示器， 將耳腔溫度值顯示在液晶屏上，方便用戶讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)溫度值顯示在液晶屏上時，蜂鳴器鳴叫， 提示溫度測量工作結(jié)束。

2、紅外溫度檢測模塊

微控制器EFM32G842F64內(nèi)部集成了IIC 串行接口，因此該設(shè)計采用SMBus 兼容方式對紅外傳感器MLX90615 進(jìn)行讀寫操作。紅外測溫模塊主要包括讀取從地址、設(shè)置發(fā)射率、讀取被測物體數(shù)據(jù)、溫度轉(zhuǎn)換等步驟，其程序流程見4。在紅外溫度檢測模塊中，EFM32G842F64對數(shù)字紅外傳感器MLX90615進(jìn)行讀寫操作， 首先讀取紅外耳溫計中從器件MLX90615 的子地址(SMBus 從動器地址默認(rèn)地址為5Bh)。MLX90615 中發(fā)射率出廠設(shè)置為1，而人體皮膚發(fā)射率為0.98。為了補(bǔ)償被測物體的發(fā)射率，需要重新設(shè)置MLX90615 的發(fā)射率。MLX90615的RAM 單元07h 地址存放的是被測物體的溫度值，因此，按照I2C 總線時序讀取多字節(jié)數(shù)據(jù)。MLX90615中讀出的溫度值轉(zhuǎn)換為攝氏溫度的公式為：

To=RAM(07h)0.02-273.15 (3)

由于突發(fā)性流行疾病時常爆發(fā)，傳統(tǒng)的體溫測量方式已經(jīng)不能滿足人體溫度的測量要求。我們設(shè)計的紅外耳溫計采用低功耗的ARM 處理器和高精度的數(shù)字紅外傳感器，簡化了硬件和軟件設(shè)計任務(wù)，提高了設(shè)計的分辨率和精確度，在臨床護(hù)理、家庭保健等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。實驗表明，該設(shè)計的分辨率達(dá)到了0.02℃，精確度達(dá)到了0.1℃，實現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確測量人體耳腔溫度的目的。