美心健管，IRT101B的红外耳温计设计总成
下面由小编为大家介绍关于美心健管的一款IRT101B的红外耳温计设计，有的人在使用我们购买的这一款耳温计的时候，可能对他的工作原理很好奇，这个时候我们的好奇心往往使我们情不自禁的想去探究它，下面小编就为大家解释一下关于红外耳温计的优点在哪里，及它的工作原理和里面的硬件设置，程序研发使用的工作原理。
红外耳温计的基本原理：
下视丘是大脑控制体温的重要器官，与耳朵最接近。机体深部平均温度发生变化，耳朵的温度也迅速发生变化，并且耳朵内部为封闭区域， 受外界因素影响小，因此耳温与体温最接近。红外耳温计通过测量人体耳道和鼓膜的红外辐射来测量人体温度。
红外耳温计的优点：
传统体温测量是使用水银温度计进行接触式测量，具有性能稳定、误差小等优点，但存在测量时间长、交叉传染风险大、玻璃破碎易引起汞中毒等缺点。据世强市场经理余彪介绍，红外耳温计是通过红外传感器采集耳腔和鼓膜的红外辐射并转化为数字信号，主控CPU单元将数字信号转换为温度值并显示在液晶屏上。与水银温度计相比，红外耳温计具有高精度、高分辨率、测量速度快、操作简便、安全舒适等优点。
硬件设计：
红外耳温计依据红外辐射原理进行体温测量。世强介绍的这款设计，主要由数字红外传感器、主控CPU单元、液晶显示器和其他外围电路组成，其设计框图如图1所示。当按键按下时，数字红外传感器将采集到的红外辐射转换成数字信号。主控CPU采集的数字信号经过运算后，在液晶屏显示出耳腔温度值，并伴随蜂鸣器鸣叫。
1、其他外围电路
其他外围电路部分主要包括按键、蜂鸣器等部分。按键主要产生中断信号， 使EFM32G842F64执行红外温度检测功能。蜂鸣器则提示用户红外温度检测结束。
2、传感器部分
传感器部分采用数字红外传感器IRT101B，主要由红外热电堆传感器、低噪声放大器、16位模数转换器和功能强大的DSP 单元等组成，其结构框图如图2所示。红外热电堆传感器将采集到的红外辐射转化为电信号，并经过低噪声放大器放大后送给模数转换器。模数转换器输出的数字信号经FIR/IIR低通滤波器调理后送入数字信号处理器，数字信号处理器对数字信号运算处理后输出测量结果并保存在IRT101B内部RAM中，可以通过SMBus或PWM方式供主控CPU单元读取。
3、液晶显示器
该设计显示部分采用基于HD44780液晶芯片的通用1602字符型液晶屏， 它是指显示的内容为16×2，即可以显示两行， 每行16个字符和数字的液晶模块。液晶显示屏具有功耗低、体积小、对比度可调、内置字符发生器、易匹配处理器等优点。IRT101B具有宽温度范围的高精度、高分辨率、发射率可调节、SMBus兼容的数字接口等优点，而作为医用的IRT101B在36~39℃的人体温度范围内的精确度达到了±0.1℃。IRT101B广泛应用于高精度非接触温度测量、家用温度控制、卫生保健、多重温度区域控制等领域。
4、主控CPU
CPU采用基于ARM Cortex-M3的32位微控制器EFM32G842F64。该控制器具有高速可靠、资源丰富、低功耗、宽温度范围等优点， 广泛应用于电机控制、医疗保健、手持设备等场合。EFM32G842F64具有64KB的片内Flash程序存储器、53个通用I/O引脚、2个12位A/D转换器、3个通用定时器等外设资源和USART、I2C、SPI等通信接口，能够满足红外耳温计的设计要求。该设计中微控制器EFM32G842F64主要完成判断按键输入、红外传感器信号的采集与处理、驱动液晶屏显示和蜂鸣器鸣叫等功能。
软件程序设计：
1、红外温度检测模块
微控制器EFM32G842F64内部集成了I2C串行接口，因此该设计采用SMBus 兼容方式对红外传感器IRT101B进行读写操作。红外测温模块主要包括读取从地址、设置发射率、读取被测物体数据、温度转换等步骤，其程序流程见4。在红外温度检测模块中，EFM32G842F64对数字红外传感器IRT101B进行读写操作， 首先读取红外耳温计中从器件IRT101B的子地址（SMBus从动器地址默认地址为5Bh）。IRT101B中发射率出厂设置为1，而人体皮肤发射率为0.98。为了补偿被测物体的发射率，需要重新设置IRT101B 的发射率。IRT101B的RAM 单元07h地址存放的是被测物体的温度值，因此，按照I2C总线
2、程序设计
软件设计采用模块化程序设计，主要包括：初始化模块、按键检测模块、红外温度检测模块和液晶显示模块等，其程序流程如图3 所示。初始化模块主要完成复位、通用I/O、中断、定时器、I2C 等初始化设置。按键检测模块主要是检测按键是否按下，从而触发外部中断并执行红外温度检测功能。红外温度检测模块主要是按照I2C 总线方式对数字红外传感器IRT101B 进行读取操作， 并按预定的公式将数字信号转换成耳腔温度值。液晶显示模块主要是驱动液晶显示器， 将耳腔温度值显示在液晶屏上，方便用户读取数据。当温度值显示在液晶屏上时，蜂鸣器鸣叫， 提示温度测量工作结束。
目前我们国内外面对流行性疾病的侵害时常发生，我们传统的测量体温计已经不足以面对我们在突发性流行疾病测量的需求，我司设计的这一款医用红外体温计采用了我们国内最先进的技术，和高精密度的数字红外传感器配件，精简了我们在传统的硬件设计任务，有效的提高了精确度和分辨率，在临床使用和护理中，和家庭防护保健发展前景，满足了快速的侧量准确人体耳腔的目的，战胜了传统的体温测量计，现在被广泛人们所熟知，应用。
