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基于單片機的紅外人體測溫模塊

2022/10/20
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1.產品簡介:

該紅外人體測溫模塊是以STC芯片為主芯片,GY906紅外感溫傳感器為溫度測量單元,VL53l0x(紅外測距傳感器)作為距離傳感器,通過主芯片檢測GY906傳感器內的感溫數據,然后經過程序處理轉換為數字信號顯示在液晶屏上,距離傳感器用來判斷有無人體測溫、給溫度做距離補償(使得測溫距離更遠、更準確)。

 

2.應用場景:

該紅外人體測溫模塊廣泛適用于人體測溫場景,在家居測溫,便攜式測溫,低成本測溫、非接觸式測溫方面都能有較好的應用,助力疫情防控、無感測溫。

 

3.產品概述:

3.1 該紅外測溫模組是一款消費類電子產品方案,體積小巧,性價比高,測溫距離0-50cm,能夠顯示測溫的三種實時狀態(tài):等待測溫中、體溫正常、體溫過高;本模塊增加了距離傳感器并參與軟件算法補償,使得測溫距離從0-10cm擴展到了0-50cm,使得該模組的使用場景得到了較大的擴展。距離數值和溫度數據刷新間隔時間為0.5S,能夠實時的檢測人體的溫度并顯示出來。

3.2 工作過程和邏輯描述:在50cm內沒有人/物遮擋時,模塊顯示“測溫中”,距離傳感器顯示100cm,溫度顯示為當前環(huán)境的溫度;在50cm內有人/物遮擋時,當測溫溫度在35.0-37.3范圍內時,模塊顯示“體溫正常”,距離傳感器顯示人/物的距離,溫度顯示為測量物體的溫度,當測溫溫度大于37.3度時,模塊顯示“體溫過高”,距離傳感器顯示人/物的距離,溫度顯示為測量物體的溫度。

3.3 距離傳感器VL53l0x是世界上最小的飛行時間測距和手勢檢測傳感器,測量絕對范圍可達 2 米遠。

 

4.產品參數:

  1. 工作電壓:DC5V±10%  
  2. 工作電流:<5.0mA
  3. 供電接口:typec母座或者typec公頭
  4. 主芯片:STC8H1K08 TSSOP-20
  5. 電源芯片:SGM2036-3.3電源芯片(SOT-23-5封裝
  6. 傳感器型號:GY906(紅外感溫傳感器)、VL53l0x(測距傳感器)
  7. 顯示屏:0.96寸液晶屏
  8. 燒錄排孔定義說明:如下反面圖片擺放時,排孔定義從左到右依次是VCC、GND、RXD、TXD
  9. PCB尺寸:50mm*30mm

產品性能參數如下: 

  1. 測量溫度范圍: 0℃~100℃(軟件程序里可以做限制,只需簡單修改數值就可以) 
  2. 響應時間:<1S  
  3. 工作溫度:20℃~35℃(在該溫度范圍之外測溫偏差較大)
  4. 測量距離:5~50CM(軟件做了限制,如低于5cm也顯示5cm;大于50cm,顯示100cm) 
  5. 輸出方式:串口輸出TTL(Uart)
  6. 測量精度:20cm~ 50cm內,誤差為±0.3℃(測量人體體溫時)
  7. 溫度分辨率:0.1℃(溫度精確到小數點后一位)

5.使用說明:

5.1 本模塊適合測量人體額溫或者手腕溫度,不適合測量其它物體溫度,高低溫測量等場景也不適合

5.2 本模塊適合用于室內或者半室內環(huán)境使用,不能對著太陽光等強光環(huán)境使用,強光環(huán)境下可能會導致距離傳感器誤報、測溫不準等問題

5.3 本模塊預留了距離傳感器模塊接口(如上圖(可選)距離傳感器模塊接口),方便給一些DIY新手用戶使用,因為距離傳感器封裝引腳密集,不好焊接

5.4 本模塊有2個供電接口,typec公頭可以直接插在手機充電接口上供電,方便快捷;typec母座可以通過數據線連接到其它電源供電,可以長時間供電工作

6.備注

6.1.本模塊是需要下載代碼驅動的(硬加軟),詳細的代碼文件請在附件中查看:紅外人體測溫模塊源代碼.zip

6.2.代碼下載方式:

  1. 本模塊需要配合軟件使用,附件中提供源碼,可供二次開發(fā),增加功能等;
  2. 本模塊應用需使用Keil 5.exe軟件編譯、stc-isp-v6.88J.exe軟件燒錄;

6.3.項目成本:

  1. 所有芯片器件都是采用通用型芯片,成本較低,性價比高
  2. 預估小批量(20PCS)平均單價在70元以內(所有物料,含PCB板

6.4.BOM表里不完全包含全部器件,部分器件需要外購,詳情見下一條6.5的描述

6.5 【重要說明】關于元器件物料:

位號H1:是距離傳感器(U4)的集成模塊接口(即H1和U4是二選一),增加H1位置是方便給一些DIY新手用戶使用,因為距離傳感器U4的封裝引腳密集,不好焊接;

位號H1、USB、J1、U4、U5、U6不在bom表中,請查看附件的購買參考:元器件購買參考鏈接文檔.zip,文檔里有詳細描述;

 

  • Schematic_測溫模塊_距離補償_2022-08-15.pdf
    描述:測溫模塊_距離補償_2022-08-15.pdf
  • STC8芯片測溫測距程序.zip
    描述:STC8芯片測溫測距程序.zip
  • 紅外測溫模組_距離補償.zip
    描述:紅外測溫模組_距離補償.zip

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