文档介绍：山东大学大学生科技创新基金项目结题报告书
项目编号: 2011321 结题时间: 2012年 4月 30 日
课题名称
多功能红外线快速测温仪
立项类别
一般资助
负责人
李阳
主要成员
刘婷婷段丁娜杜飞贾俊昆
一、项目完成及取得的成果情况:
1、简介:
我们做的是腕表式无线红外自动预警测温仪的原型,没有集成,它分为几个功能不同的模块,分别是红外温度采集模块、温度显示模块、无线传输模块、自动预警模块和上位机软件模块组成,我们分工、合作,每人负责不同的模块,然后再共同构成预期产品。
2、项目进行情况:
为期约一年的科技创新立项时间中,由于我们的团队成员开始就制定了合理的规划及预期达成的目标,并认真的按部就班的工作,到现在取得了理想的结果,基本上达到了科技立项计划中所设定的最终目标。
在最初的科技立项启动时,我们首先画出了多功能红外线快速测温仪的电子电路的系统图,包含信号采集电路(传感器部分)、A/D转换电路、控制电路、显示电路、电源电路六个部分。然后,认真查阅相关电子电路书籍,掌握R111,UB201 MCP3024,单片机,LED显示管等电子器件管脚图及其管脚连接方式,使用方法,并着重研究时钟装置和电子显示装作的工作原理及其电子电路设计连接。根据所得,画出整体电子电路的管脚连线图。在操作中,由于整体系统连线图太过于复杂,我们团队分工制作,按照六个模块用软件Proteus画出六张系统连线子图。制作完成后认真核对并得到专业老师的帮忙校正。并在老师的建议下在电子电工实验机房中使用EWB软件(模拟电路和数字电路混合仿真软件)进行实物连线前期的验证工作。
在完成此项工作后,我们团队根据整个科技立项的难度,以及团队不同同学的长处,采取了分组工作。A组,侧重于购买相应的电子器件,解决电子电路实物图的连接布局设计,着重于解决硬件问题;B组,侧重于解决将采集的红外线信号与转换成相应数字信号的对应规律,A/D转换器工作后的数据误差问题,单片机工作原理及软件编程,信号放大后失真问题及误差修正。此外掌握Proteus软件处理补偿信号的数据分析,初步理论性时钟装置的设计。A组结束工作后协助B组成员完成工作。
之后,我们便依据分组继续工作。A组,通过各种途径购买到相应实验重要用到的热释电红外传感器、线单片机D203S、模数转换转换设备MCP3024、显示器LED数码管等装置。然后参看市场上已有的红外线体温测试装置实物,在电路板上构建基本框架,搞清楚各个分模块功能,及其在电路板上信号传递流程图和所传递信号的意义。到11月份上旬,A组已经完成了该部分工作,建立起红外线体温测试仪的轮廓。B组,在开展具体工作之前,首先搜集网上资源,研究前人相关研究实验数据、成果,罗列出存在的问题,和我们主要需要攻克的问题。

我们得出该红外线测温仪是否能够实用的重点在于一下几个方面:首先,采集红外线信号的准确处理,将其合理通过模数转换器转换成相对应的数字信号,做好误差分析和修正,这项工作是以后处理数字信号的基础,极为重要;第二,单片机模块,单片机要完成较为复杂的数据处理工作,接受模数转化器的数字信号后,利用编程分析数据,定时记录并显示信息(人体体温),并判断是否为正常人体体温范围,超出范围及时反馈发出预警信号,此模块是红外线测温仪的核心、难点部分,其设计的好坏决定测温仪能否正常工作。B组工作难度较大,内容涉及知识广泛,进展较慢,到目前初步完成将采集信号转换成数字信号工作(但是存在转换对应关系不稳定、误差较大的问题),单片机处理数据程序在所有队员的努力下已完成,并输入单片机。但此部分工作成果不是很完善,存在较多问题:显示器部分显示数据不在合理范围内,离人体正常体温有较大出入;预警部分工作不正常,组员分析是受单片机部分不成正常工作的影响;整个装置体积过大,不便于随身携带。
此时,A组完成工作,我们打破原来的划分组,大家一起攻克难点、问题。我们到此我正好是期中总结的时候,我们团队认真的总结前半阶段出现的问题,如焊电子器件的时候要认真、仔细,切勿差不多就好,以致在测试过程中怀疑接触不好而从新焊接;排除故障要有依据,不要盲目排查,费事费力,很不科学……
在期中阶段后,我们的主要工作就成了调试,此项工作繁琐、工作量大。我们只能分各个模块调试,然后相连接的相连接的两模块之间调试,以此类推,直到红外线快速测温仪正常工作,且读数合理。并同时记录调试过程中出现的问题和解决方法,以便积累经验。最后,大家一起整理了整个大学生科技立项的书面材料,备份。
3、主要成果:
(1)团队经过努力制作出了实物产品,即可以通过检测人体辐射的红外线间接测得人体体温的测温仪,,该仪器操作简单,适合儿童,老年人,病人使用。
(2)揭示出利用红外线间接测量体温的规律,此方