**单片机设计介绍，基于单片机热电偶智能体温检测系统设计

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于单片机热电偶智能体温检测系统设计概要

一、引言

本系统旨在通过单片机实现对人体体温的智能检测，采用热电偶作为温度传感器，具有高精度、快速响应等特点，能够实时获取人体温度数据，并通过单片机进行数据处理和显示。系统具有操作简便、稳定可靠、成本低廉等优点，适用于家庭、医院、学校等多种场合的体温检测需求。

二、系统组成

本系统主要由热电偶传感器、单片机控制器、模数转换器、液晶显示模块以及电源模块等组成。

热电偶传感器：选用K型热电偶作为温度传感器，具有测量范围广、精度高、稳定性好等特点。热电偶将人体温度转换为电信号输出。
单片机控制器：选用具有高性能、低功耗特点的AT89C51单片机作为控制器，负责接收热电偶传感器的电信号，进行数据处理和控制逻辑的实现。
模数转换器：由于热电偶输出的是模拟信号，需要通过模数转换器将其转换为单片机可处理的数字信号。在本系统中，选用MAX6675模数转换器，具有高精度、快速响应等特点。
液晶显示模块：采用LCD12864液晶显示屏，用于实时显示人体温度数据。通过单片机控制，实现温度的实时更新和显示。
电源模块：为系统提供稳定的工作电源，确保各模块的正常运行。
三、工作原理

系统工作时，热电偶传感器实时感知人体温度，并将温度信号转换为模拟电信号输出。模数转换器接收模拟信号，将其转换为数字信号，并传输给单片机控制器。单片机对接收到的数字信号进行数据处理，得到实际温度值。最后，单片机将温度值发送至液晶显示模块进行实时显示。

同时，系统还具备异常处理功能。当检测到温度超过预设的阈值时，单片机将触发报警机制，如声光报警等，提醒用户注意。此外，系统还具备校准功能，可定期对热电偶传感器进行校准，确保测量结果的准确性。

四、软件设计

软件设计主要包括单片机程序编写和液晶显示控制。单片机程序通过循环检测热电偶信号，调用模数转换器进行数据采集，并将处理后的温度值发送给液晶显示屏进行显示。同时，程序还具备异常处理功能，如超温报警等。在软件设计中，还需考虑系统的稳定性和可靠性，确保在长时间运行过程中能够保持准确、稳定的温度检测功能。

五、优势与应用

本系统具有以下优势：

高精度测量：采用K型热电偶传感器和MAX6675模数转换器，实现高精度温度测量。
快速响应：系统响应速度快，能够实时获取人体温度数据。
智能控制：通过单片机实现智能化控制，具备异常处理、报警等功能。
易操作：系统操作简便，用户只需将热电偶传感器贴近人体即可进行温度检测。
本系统可广泛应用于家庭、医院、学校等多种场合的体温检测需求。在家庭中，可用于日常体温监测和健康管理；在医院中，可作为体温计使用，为医护人员提供准确的体温数据；在学校中，可用于学生体温检测，确保校园安全。

六、总结与展望

基于单片机热电偶智能体温检测系统设计是一个涉及硬件、软件和算法等多个方面的综合性项目。通过合理的硬件选型和软件设计，实现了对人体体温的智能检测。未来，可以进一步拓展系统的功能和应用范围，如加入无线通信模块实现远程监控、增加数据存储功能等，以满足更多场景下的体温检测需求。

二、功能设计

在日常生活中，由于新冠疫情的影响，需要检测人员的体温，而且这个温度范围很小。该系统采集主要以Atmel公司的AT89C51单片机为控制处理核心，由它完成对数据的采集处理以及控制数据在LCD显示屏上的显示。AT89C51单片机是一种低功耗/低电压/高性能的8位单片机，片内带有一个8KB的可编程／可擦除／只读存储器。

在本文中，主要说明单片机与K型热电偶以及K型热电偶模数转换器—MAX6675的组合，形成单片机的温度检测系统。包括：如何根据选择的器件设计外围电路和单片机的接口电路，如何编写控制温度检测器件进行数据传输的单片机程序，如何使用LCD12864进行字符的显示，并简要介绍数字温度传感器MAX6675的应用。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25