"便携式红外测温电路设计及仿真分析"

完备性和测量精度。此设计具有多功能，便携式，精度较高等特点，大体符合本次设计的要求。本课程设计适合大三大四做课程设计的同学，标准格式和模板，完全可以借鉴。通过本次课程设计，学生可以了解到基于MCU主控芯片的便携式红外测温电路设计的基本原理和实现技术，对于提高学生的实际动手能力和创新意识具有一定的帮助。同时，学生还可以通过该设计熟悉各种芯片、模块的使用方法，并学会如何进行电路的仿真和测试。通过这些设计与实践，学生可以提高自己的动手能力，培养工程实践能力，使理论与实践相结合，提高学生的综合素质。 关键词：MCU主控芯片，红外测温，模块，温度传感器，数字电路，便携式电路 第一部分：引言 1.1 课程设计目的 本次课程设计旨在培养学生的工程实践能力，提高学生的设计与实践水平，使学生能够熟练掌握MCU主控芯片的应用，了解红外测温的基本原理和实现电路，掌握数字温度传感器的使用方法，熟悉各种常用模块的功能与特性，并能够进行电路的仿真测试和数据处理。 1.2 课程设计背景 随着科学技术的不断发展，红外测温技术在工业、医疗、环境监测等领域有着广泛的应用。基于MCU主控芯片的便携式红外测温电路设计可以方便快捷地实现非接触式温度测量，为人们的生活和工作提供了便利。因此，通过本次课程设计，可以让学生深入了解这一前沿技术，提高他们的实际动手能力和创新意识。 1.3 课程设计内容 本次课程设计将围绕基于MCU主控芯片的便携式红外测温电路进行设计。首先介绍MLX90614系列模块测温的基本原理和实现电路，然后通过添加ADT7422数字温度传感器来实现更高精度的红外测温数据处理。接着，在MCU主控芯片基础上，设计可添加多个实用模块的便携式红外测温电路，包括蓝牙串口接口，温度状态指示电路，显示电路等。最后，通过Fritzing软件对电路进行创建和测试，通过Multisim软件对电路进行仿真，实现电路的功能检验和测量精度的验证。 第二部分：基于MCU主控芯片的便携式红外测温电路设计 2.1 MLX90614系列模块测温的基本原理和实现电路 MLX90614是一种非接触式红外测温模块，能够同时测量物体和环境温度，并通过I2C接口输出数字温度值。其基本原理是利用红外辐射测量物体的表面温度，通过传感器转换为电信号，再经过模拟和数字的处理，最终输出数字温度值。在电路设计中，需考虑传感器与MCU主控芯片的连接方式、模拟电路的设计、数字电路的设计等。 2.2 添加ADT7422数字温度传感器 为了提高红外测温的精度，可以添加ADT7422数字温度传感器。ADT7422是一种高精度数字模拟转换器，具有0.25°C的高精度和16位分辨率，能够实现更准确的温度测量。在电路设计中，需要考虑ADT7422的接口定义、数据传输方式、温度数据处理等。 2.3 设计留有蓝牙串口接口 为了方便数据传输和远程监控，可以在电路设计中留有蓝牙串口接口，以便连接手机蓝牙，并使用微信的小程序进行数据记录和统计，也可以将其应用到作业现场的长时间温度测量应用场景。在电路设计中，需要考虑蓝牙模块的接口定义、通讯协议、数据传输方式等。 2.4 电路主要组成部分 基于MCU主控芯片的便携式红外测温电路主要包括非接触式体温测量模块、温度状态指示电路、显示电路、MCU主控芯片、红外测温数据处理电路、电源管理电路、按键等组成部分。在电路设计中，需要考虑各个模块的连接方式、信号调理方式、电源供应等。 第三部分：电路的仿真与测试 3.1 Fritzing对电路进行创建和测试 Fritzing是一款开源的电子原型设计软件，可以帮助用户创建电子原型图，方便进行电路的布局和测试。通过Fritzing软件，可以对基于MCU主控芯片的便携式红外测温电路进行创建和测试，检验电路的连接方式、模块的布局等。 3.2 Multisim对电路进行仿真 Multisim是一款功能强大的电路仿真软件，可以模拟电路中各种元件的工作情况，验证电路的功能完备性和测量精度。通过Multisim软件，可以对该电路进行仿真，通过给出真正值来检验电路的测量精度以及温度传感器的准确性。 第四部分：课程设计的意义与展望 通过本次课程设计，可以让学生深入了解基于MCU主控芯片的便携式红外测温电路的设计原理与实现技术，提高他们的实际动手能力和创新意识。同时，也可以让学生熟悉各种常用模块的功能与特性，掌握数字温度传感器的使用方法，学会如何进行电路的仿真和测试，为以后的工程实践打下良好的基础。 在未来，可以进一步完善基于MCU主控芯片的便携式红外测温电路的设计，加入更多实用功能，提高测温精度和稳定性。同时，也可以结合当前疫情防控的需要，将该设计应用到实际生产和生活中，为疫情防控提供更加方便快捷的测温设备，为人们的健康和安全保驾护航。