基于热电堆红外探测器的非接触人体表面温度的测量.doc

,要求:通过热电堆TPS337A来探测人体表面的温度;由LED数码管显示测量的温度,℃;可以连续测量人体表面或环境温度。,将环境温度与检测到的人体温度分为两路电压信号,完成环境温度的补偿。再经过A/D转换芯片将数字信号发送到单片机输出,最后通过LED数码管显示。放大器采用AD620运算放大器以及LM358运算放大器。具体电路图如图1所示。图1方案一电路图信号采集电路有两部分组成:体温信号放大电路和环境温度信号处理电路。体温信号放大电路是由仪用放大器AD620和参考电压电路组成;环境温度信号处理电路是由运算放大器LM358构成的电压跟随器组成。三路输出信号其中最上方为放大后的热电堆电压信号,也就是将要处理的体温信号,中间为参考电压,最下方为环境温度信号。,直接将输出电压通过放大器输出电压信号,再经过A/D转换芯片将数字信号发送到单片机输出,最后通过LED数码管显示。放大器采用AD620运算放大器。具体电路图如图2所示。图2方案二电路图运算放大器AD620是一款低成本、高精度仪表放大器,仅需要一个外部电阻来设置增益,增益围为1至1000。此外,AD620采用8引脚SOIC和DIP封装,尺寸小于分立式设计,并且功耗较低(),因此非常适合电池供电的便携式(或远程)应用,~36V或±~±18V。两路电压信号分别连接A/D转换芯片的输入。,直接将输出电压通过两级放大器输出电压信号,消除零点漂移,再经过A/D转换芯片将数字信号发送到单片机输出,最后通过LED数码管显示。放大器采用LM358运算放大器。具体电路图如图3所示。图3方案三电路图运算放大器LM358部包括有两个独立的、高增益、部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式。其单电源为3~30V,双电源为±~±15V,而且它的输出电压摆幅比较大,很适合于电池供电。,考虑比较充分全面,但是在实际的操作过程中较为繁琐,可视为理想方案。方案二中采用AD620运算放大器,电压输出信号有两路,但此后通过A/D转换芯片的输入有两路输入,则在代码的编写方面较为繁琐。方案三中采用LM358运算放大器,两级放大消除了零点漂移是的输出电压信号更为稳定,而且放大倍数通过电阻直接计算确定,输出信号只有一路,直接连接到A/D转换芯片的输入口。整个电路相对较为简单,而且整体效率也很高,是很好的实行方案。综上所述,方案三可作为最后的实现方案,可在其基础上进行调试。。2脚与4脚之间为热敏电阻,1脚与3脚输出电压,其中3脚和4脚接地。热电堆TPS337A的电压与温度对应关系如图5所示。图4TPS337A热电堆管脚图图5热电堆电压-。部包括两个独立的、高增益、部频率补偿的双运算放大器,适合用于电源电压围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。LM358芯片引脚图如图6所示。、单电源低功耗8位CMOS数据采集器件,具有四个模拟输入、一个模拟输出和一个串行I2C总线接口。3个地址引脚A0、A1和A2用于变成硬件地址。器件的地址、控制和数据通过两线双向I2C总线传输。PCF8591芯片管脚图如图7所示。图7PCF8591芯片管脚图I2C总线系统中每一片PCF8591通过发送有效地址到该器件来激活。该地址包括固定部分和可编程部分。可编程部分必须根据引脚A0、A1、A