人類(lèi)的體溫是非常重要的一種基本生理體征,能夠反應(yīng)一個(gè)人的健康狀況。很多疾病的發(fā)生都會(huì)伴隨體溫的升高,如2003年的SARS,2009年的甲型H1N1以及今年年初席卷全球的“新型肺炎”等等,溫度的測(cè)量從測(cè)量方式上可以分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi),非接觸式測(cè)溫在進(jìn)行體溫的測(cè)量時(shí),不容易造成交叉感染,測(cè)溫速度快,不影響物體本身的溫度場(chǎng)等等優(yōu)點(diǎn),尤其在今年年初用于排查“新冠肺炎”起到了很大作用。本文通過(guò)研究大量文獻(xiàn)和紅外線(xiàn)測(cè)溫的基礎(chǔ)理論,旨在設(shè)計(jì)一款具有誤差補(bǔ)償功能的非接觸式紅外測(cè)溫系統(tǒng),主要進(jìn)行了以下工作和研究:首先,本文詳細(xì)介紹了測(cè)溫技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展和研究現(xiàn)狀,分析了接觸式測(cè)溫和非接觸式測(cè)溫的優(yōu)缺點(diǎn),描述了紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向。按照紅外測(cè)溫系統(tǒng)的功能需求進(jìn)行分析,給出了技術(shù)指標(biāo)和總體技術(shù)方案。其次,在硬件設(shè)計(jì)方面首先,選用STM32F103RCT6作為微控制器,選用Bestow Mascot公司的BM43THA作為紅外溫度傳感器,采用AD8551作為放大器,ADS1255作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器,同時(shí)引入VL53L0X激光測(cè)距模塊、DS18B20環(huán)境溫度測(cè)量模塊以及DHT11環(huán)境濕度測(cè)量模...

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和目的
    1.2 測(cè)溫技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 測(cè)溫技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及趨勢(shì)
        1.2.2 非接觸式測(cè)溫國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.3 紅外測(cè)溫技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.3 論文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新
    1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 紅外測(cè)溫的理論基礎(chǔ)
    2.1 黑體輻射理論
        2.1.1 基爾霍夫定律
        2.1.2 普朗克定律
        2.1.3 斯蒂芬-玻爾茲曼定律
        2.1.4 維恩位移定律
    2.2 紅外探測(cè)理論
        2.2.1 熱探測(cè)器
        2.2.2 光子探測(cè)器
    2.3 紅外測(cè)溫原理
        2.3.1 全輻射測(cè)溫法
        2.3.2 亮度測(cè)溫法
        2.3.3 比色測(cè)溫法
    2.4 紅外測(cè)溫誤差分析
        2.4.1 紅外測(cè)溫模型分析
        2.4.2 發(fā)射率
        2.4.3 環(huán)境溫度
        2.4.4 環(huán)境濕度
        2.4.5 測(cè)溫距離
    2.5 本章小結(jié)
第三章 高精度紅外測(cè)溫系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    3.1 紅外測(cè)溫系統(tǒng)功能與技術(shù)指標(biāo)需求分析
        3.1.1 紅外測(cè)溫系統(tǒng)功能需求分析
        3.1.2 紅外測(cè)溫系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
    3.2 高精度紅外測(cè)溫系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 高精度紅外測(cè)溫系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    4.1 封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.2 電路設(shè)計(jì)
        4.2.1 微控制器電路設(shè)計(jì)
        4.2.2 紅外傳感器電路設(shè)計(jì)
        4.2.3 放大電路設(shè)計(jì)
        4.2.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)
        4.2.5 激光測(cè)距模塊電路設(shè)計(jì)
        4.2.6 環(huán)境濕度傳感器電路設(shè)計(jì)
        4.2.7 環(huán)境溫度傳感器電路設(shè)計(jì)
        4.2.8 顯示模塊電路設(shè)計(jì)
        4.2.9 無(wú)線(xiàn)通信模塊電路設(shè)計(jì)
        4.2.10 蜂鳴器報(bào)警電路設(shè)計(jì)
        4.2.11 電源電路設(shè)計(jì)
        4.2.12 USB 通信電路設(shè)計(jì)
        4.2.13 狀態(tài)燈電路設(shè)計(jì)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 高精度紅外測(cè)溫系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與算法研究
    5.1 總體程序設(shè)計(jì)
    5.2 溫度信號(hào)采集程序設(shè)計(jì)及處理算法
        5.2.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊程序設(shè)計(jì)
        5.2.2 多項(xiàng)式擬合算法
    5.3 激光測(cè)距模塊程序設(shè)計(jì)
    5.4 環(huán)境濕度模塊程序設(shè)計(jì)
    5.5 環(huán)境溫度模塊程序設(shè)計(jì)
    5.6 顯示程序設(shè)計(jì)
    5.7 無(wú)線(xiàn)通信模塊程序設(shè)計(jì)
    5.8 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)
        5.8.1 軟件設(shè)計(jì)所用環(huán)境以及語(yǔ)言
        5.8.2 軟件設(shè)計(jì)
    5.9 數(shù)據(jù)預(yù)處理算法
        5.9.1 卡爾曼濾波的基本原理
        5.9.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理的實(shí)現(xiàn)
    5.10 誤差補(bǔ)償算法研究
        5.10.1 GA-BP網(wǎng)絡(luò)
        5.10.2 基于主成分分析的廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
    5.11 本章小結(jié)
第六章 高精度紅外測(cè)溫系統(tǒng)性能測(cè)試和實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 測(cè)試平臺(tái)及特性
    6.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方案以及實(shí)驗(yàn)研究
        6.2.1 距離實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù)分析
        6.2.2 環(huán)境溫度實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù)分析
        6.2.3 環(huán)境濕度實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù)分析
        6.2.4 體溫?cái)?shù)據(jù)采集
        6.2.5 遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差補(bǔ)償
        6.2.6 基于主成分分析的廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法誤差補(bǔ)償
        6.2.7 誤差分析對(duì)比
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 本文工作總結(jié)
    7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄一 紅外測(cè)溫系統(tǒng)電路原理圖
附錄二 紅外測(cè)溫系統(tǒng)PCB圖



本文編號(hào)：3790358