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束。

軟件設計

1、程序設計

軟件設計采用模塊化程序設計，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位、通用I/O、中斷、定時器、IIC 等初始化設置。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 進行讀取操作， 并按預定的公式將數(shù)字信號轉換成耳腔溫度值。液晶顯示模塊主要是驅動液晶顯示器， 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，因此該設計采用SMBus 兼容方式對紅外傳感器MLX90615 進行讀寫操作。紅外測溫模塊主要包括讀取從地址、設置發(fā)射率、讀取被測物體數(shù)據(jù)、溫度轉換等步驟，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 從動器地址默認地址為5Bh)。MLX90615 中發(fā)射率出廠設置為1，而人體皮膚發(fā)射率為0.98。為了補償被測物體的發(fā)射率，需要重新設置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計任務，提高了設計的分辨率和精確度，在臨床護理、家庭保健等方面具有廣泛的應用前景。實驗表明，該設計的分辨率達到了0.02℃，精確度達到了0.1℃，實現(xiàn)了快速、準確測量人體耳腔溫度的目的。