论文总字数：22189字

摘 要

随着电子技术的发展，单片微型计算机的功能也不断增强，红外测温技术、无线技术也被运用到生活、工业、科研各个领域，现在已经成为了较为成熟的技术。本文旨在设计一个能在上位机软件中显示出体温及室温数据的体温检测系统，方便人们对婴幼儿的体温以及婴幼儿周边环境温度进行监控。本文介绍了一种基于PSoC4控制的温度监测系统，通过体温传感器模块，数据无线传输，在上位机软件中实时显示温度数据，实现了对温度的采集 。论文主要包括温度检测系统的发展史以及发展趋势，着重描述了基于PSoC的体温计各个模块的设计过程，介绍了PSoC开发环境以及对该系统的测试过程及结果。文章的最后还对所做的工作及取得的成就进行了。

关键词：红外测温 PSoC 片上系统

Design and implementation of multi-functional thermometer based on PSoC4

ABSTRATC

With the development of electronic technology, chip microcomputer functionality is also growing, infrared temperature measurement technology and wireless technology has also been applied to all areas of life, industry and research. In this paper, the arms to design temperature detection system which can show body temperature and room temperature data in the PC software and more convenience for people to monitor the infant's temperature and environment temperature around baby. This article describes a temperature monitoring system based on control of PSoC4 which using temperature sensor module and wireless data transmission to real-time display the temperature in the PC software. And then releving the temperature acquisition and control. Paper include history of temperature detection systems and trends, describing the design process focuses on the various modules of PSoC, as well as a brief introduction of PSoC development environment, and the test process and results of the system. Finally, the article also work and achievements of a brief summary.

Keywords: Infrared Temperature Measurement ; PSoC ; System On Chip

目录

摘 要 I

ABSTRATC I

第一章 绪论 1

1.1设计简介 1

1.2设计内容 1

1.3 本论文的结构安排 1

第二章 方案论证 1

2.1 主控芯片的选择 1

2.2 温度传感器的选择 1

2.3 无线模块的选择 1

2.4 显示模块的选择 1

第三章 硬件设计 1

3.1 总体电路框图设计 1

3.2 主要元器件介绍 1

3.2.1 CY8C4245主控芯片 1

3.2.2 MLX90614红外体温传感器 1

3.2.3 WiFi无线传输 1

3.3 模块电路设计 1

3.3.1 CY8C4245控制模块 1

3.3.2 电源模块 1

3.3.3 温度模块 1

3.3.4 WiFi模块电路设计 1

3.3.5 报警模块电路设计 1

第四章 软件设计 1

4.1软件设计原理流程图 1

4.2 子程序 1

4.3 软件编程构成 1

第五章 电路调试 1

总结 1

参考文献 1

附录 1

附录一 总体电路图 1

附录二 部分代码 1

致谢 1

第一章 绪论

1.1设计简介

温度是表征物体冷热程度的物理量，当今社会气温变化不断加剧，社会环境不断变化，对于温度的监测在众多行业都有重要作用。而体温的检测更是常见。对体温及时的监控，能使得人们能够及时有效地对身体所发生的状况进行调理。可以说，体温是检测人体健康的一个基本参数。近年来，随着独生子女政策的不断推进，每户家庭对于孩子的健康的重视越来越强烈。其中，婴幼儿的抵抗能力较差，极易受外界影响导致发烧这一常见问题，对于婴幼儿体温的监测至关重要 ，及时了解婴幼儿的体温，以便于在发烧时及时准确地做出有效措施，能够减少婴幼儿痛苦的时间，降低婴幼儿因高烧而产生的并发症等。

关于温控系统的设计与实现，许多国内外人士都做了相关的研究与讨论。19世纪以来，人类就能够理解运用用于探测火灾是否发生的简单的机械感温原理，由此感温探测技术得到不断的发展和进步，并且这一技术在火灾探测中有着接近一个世纪的历史。即使随着半导体电子技术和新型传感技术的发展而面世的感烟探测器逐渐替代感温探测器，但到目前为止，在一些特殊场合或者一些特殊火灾，感温探测器仍有着无法取代的地位与作用。特别是最近几年以来，伴随着电子技术的不断发展，各种感温探测器也得到了不断的发展，集成化，小型化，灵敏可靠成为了感温探测器最为基础的优势，因此感温探测技术得到了越来越广泛的推广与应用。如：利用热电敏或者热电偶温度与电阻、电势等电量之间的相关关系的新型半导体、光纤光栅型以及利用物体红外辐射能量的大小和波长分布与其表面温度关系原理的红外测温传感器等感温探测器；针对一些精度要求高且接触方式不同的领域，非接触式体温传感器、接触式体温传感器得到了长足发展，感温探测应用范围越来越广泛，感温探测能力也越来越突出。同时，一些红外体温传感器开始出现，如MLX90614体温传感器，它具有高效同步串行总线SMBus，出厂前已对MLX90614模块进行了校验以及线性化，非接触、体积小、精度高、成本低等特点使该元器件深受众多使用者的追捧。测量的目标温度和环境温度可以通过单通道输出，其模块具有双输出接口。由于被测物体红外辐射能量的大小和波长的分布与该物体的表面温度是密切相关的，因此，通过测量物体自身的红外辐射能量的大小与波长，可以准确地确定被测物团体表面的温度，红外测温传感器就是利用这个原理来测量温度的。精度为0.14℃。

随着数字技术以及集成电路设计的不断发展，现代的集成电路已能实现单片电子系统SoC的功能。因此随着片上系统（SoC）技术在温度测量系统中的广泛应用，使得温度检测系统不断微型化，功能也越来越强大。

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