額溫槍，技術(shù)原理
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整理：黃工
原文鏈接：https://blog.csdn.net/Albert992/article/details/104439534
冠狀病毒疫情期間，大家都知道口罩脫銷了，消毒酒精脫銷了，其實(shí)醫(yī)用的額溫槍也脫銷了，一槍難求，因?yàn)槠淇焖贉y溫，無接觸測溫的特點(diǎn)，在醫(yī)院、機(jī)場、火車站、小區(qū)、海關(guān)等地方被廣泛使用，額溫槍成了名副其實(shí)的防疫物質(zhì)。
那么額溫槍的測溫原理是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？本文讓大家了解其原理。
一、常見人體測溫儀分類
二、額溫槍
1、外觀圖
一個完整的額溫槍產(chǎn)品是由外殼、內(nèi)部電路板及電池（系統(tǒng)供電）三個部分組成，對于外殼我們就不說了，屬于結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)范疇，下面重點(diǎn)講述內(nèi)部電路組成。
從上面額溫槍的結(jié)構(gòu)圖，可以看出電路器件有：LED顯示屏，紅外溫度傳感器，電池，按鍵，蜂鳴器等。
2、硬件結(jié)構(gòu)框圖
根據(jù)以上組成，我們可以畫出額溫槍的大致硬件結(jié)構(gòu)框圖。
紅外溫度傳感器：用于采集人體/物體的溫度，紅外額溫槍一般距離額頭1~3cm處進(jìn)行測量，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過信號放大電路進(jìn)行放大，信號放大電路是可選項(xiàng)。
MCU微處理器：接受紅外溫度傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對于模擬式的傳感器，需要添加A/D轉(zhuǎn)換電路，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再給MCU處理；對于數(shù)字式的溫度傳感器，可以直接給MCU進(jìn)行處理。
按鍵模塊：用于模式切換，測量物體，測量額頭，測量頸部等模式切換，按鍵可以自定義，可以做開機(jī)鍵，系統(tǒng)復(fù)位鍵等。
LCD顯示屏：MCU控制，用于對溫度數(shù)據(jù)的顯示。
蜂鳴器：報警模塊，MCU設(shè)置正常的溫度區(qū)間，如35~37.3℃，超過上限或者低于下限，進(jìn)行蜂鳴器報警，溫度過低或過高均不正常。
晶振電路：用于MCU微處理的時鐘，提供震蕩源。
電池：電池是整個系統(tǒng)的主電源，因?yàn)轭~溫槍的便攜性，必定是電池供電，電池供電的產(chǎn)品，最重要的是低功耗，在不工作時，系統(tǒng)需要進(jìn)入睡眠模式，以達(dá)到更低的耗電，延長電池壽命。
電源管理：紅外溫度傳感器，顯示屏，蜂鳴器等模塊的供電電壓不一定相同，電池需要轉(zhuǎn)換為合適的電壓值給各模塊供電，當(dāng)然，也可以用可充電電池，加入充電電路。
3、紅外溫度傳感器
額溫槍其實(shí)就是一個單片機(jī)處理系統(tǒng)，最重要的就是紅外溫度傳感器模塊，傳感器也決定了測量的精度，如下介紹一種常用的紅外溫度傳感器MLX90615，MLX90615屬于數(shù)字式傳感器，開發(fā)中不需要外加A/D轉(zhuǎn)換電路，最高精度可以達(dá)到0.2℃，因?yàn)轶w積小，開發(fā)方便，現(xiàn)在使用的還是比較多的。
體積很小，減少占用內(nèi)部電路的空間，可以使產(chǎn)品更加便攜。
工作電壓3V，越低的電壓意味能做更低的功耗，power-down模式電流僅1.1uA，也就是在溫度計(jì)不工作時消耗電池的電量極少，這個參數(shù)對于電池供電產(chǎn)品來說十分重要。
內(nèi)部框圖
管腳定義，支持PWM和SMBus兩種模式
參考電路
PWM模式，將SDA接到MCU帶有PWM功能的管腳，上拉10K電阻到MCU的供電電源上，SCL連接到溫度傳感器電源VDD上。
三、小結(jié)
任何物體在高于絕對零度(-273℃)以上時都會向外發(fā)出紅外線，額溫槍通過紅外溫度傳感器接收紅外線，計(jì)算出溫度數(shù)據(jù)，額溫槍的實(shí)現(xiàn)其實(shí)并不是很難，學(xué)過單片機(jī)的小伙伴應(yīng)該都能自己動手制作實(shí)現(xiàn)。
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