【单片机毕业设计】【mcuclub-jk-007】基于单片机的口罩识别及红外测温的设计

最近设计了一个项目基于单片机的口罩识别及红外测温系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：基于单片机的口罩识别及红外测温的设计

项目编号：mcuclub-jk-007
单片机类型：STC89C52、STM32F103C8T6
功能简介：
1、通过颜色传感器识别口罩颜色（蓝色）配合红外避障管检测人是否佩戴口罩，如果监测到未带口罩，语音提醒，并声光报警
2、通过非接触红外测温配合红外避障管检测人体温度，超过设定值进行语音提醒，并声光报警
3、通过按键设置温度上下限
4、通过显示屏显示测量数据（STC89C52用LCD1602，STM32F103C8T6用OLED）
扩展功能：通过蓝牙模块将测量数据发送到手机端

二、51实物图

单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、51仿真图

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

 四、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

 五、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

 六、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计口罩识别及红外测温的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由五部分组成，第一部分是红外避障模块，通过该模块检测当前是否有人；第二部分是非接触测温模块，通过该模块检测当前人体体温；第三部分是颜色检测模块，通过该模块可以检测当前人是否佩戴口罩；第四部分是按键模块，通过该模块用户可以设置体温的上下限值；第五部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分是语音输出模块，通过该模块可以播报当前人体检测的体温；低继电器模块，通过两个继电器分别控制加热和制冷；第三部分是声光报警模块，当监测到人未佩戴口罩是或者体温超过设置的最大值时进行声光报警。除此之外，蓝牙模块既作为输入又作为输出，蓝牙模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，具体系统框图如图所示。

 八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括切换界面、设置阈值等；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值，并通过蓝牙模块将监测的数据传输到手机端；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，如果温度检测完成，蓝牙发送数据，语音提醒，如果温度异常，警报三次，如果口罩检测完成，蓝牙发送数据，如果异常，报警三次，语音提醒。

 九、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void)
{
	if(flag_display == 0)                  //测量界面
	{
		if(alarm_temp == 0)
		{
			if(temp_count >= 2 && flag_temp == 0)	//如果温度检测完成，蓝牙发送数据，语音提醒，如果温度异常，警报三次
			{
        flag_temp = 1;
        temp_count = 0;
        sprintf(display_buf,"\r\n体温：%d.%d摄氏度",temp_value/10,temp_value%10);
        Uart1_Sent_Str(display_buf);
				if(temp_value > temp_max*10 || temp_value < temp_min*10)
				{
					alarm_temp = 1;
					beep_count = 6;
          if(temp_value > temp_max*10)
					{
            Uart1_Sent_Str("    体温偏高");
            Uart2_Sent_Str("体温偏高");
					}
          else
					{
            Uart1_Sent_Str("    体温偏低");
            Uart2_Sent_Str("体温偏低");
					}
				}
        else
        {
					Uart1_Sent_Str("    体温正\xfd常");
          Uart2_Sent_Str("体温正\xfd常");
        }
			}
		}
		if(alarm_blue == 0)
		{
			if(blue_count >= 3 && flag_blue == 0)	//如果口罩检测完成，蓝牙发送数据，如果异常，报警三次，语音提醒
			{
				flag_blue = 1;
				blue_value = blue_value/3;
        blue_count = 0;
				if(blue_value <= 150)
				{
					alarm_blue = 1;
					beep_count = 6;
          Uart1_Sent_Str("\r\n口罩未佩戴");
					Uart2_Sent_Str("口罩未佩戴");
				}
				else
				{
          Uart1_Sent_Str("\r\n口罩已佩戴");
					Uart2_Sent_Str("口罩已佩戴");
				}
			}
		}
		if(beep_count > 0)
		{
			if(time_num % 20 == 0)
			{
				LED = ~LED;
				BEEP = ~BEEP;
				beep_count--;
			}
		}
		else
		{
			LED = 1;
			BEEP = 1;
		}
	}
	else													         //设置界面
	{
		LED = 1;
		BEEP = 1;
	}
}