一不小心，做个全省一等奖：额温枪其实很简单！

时间：2020-12-09 14:31:00

关键字：传感器额温枪

[导读]利用红外传感器、面部识别模块可以获取人的体温，判断他是否符合防疫标准和身份是否正确，经过信号调理以后，便把数据发送给STM32单片机进行运算处理与判断，并将人的身份和人的体温送OLED显示。

赛题分析

通过对赛题的分析研究，完成题目的要求需要满足以下几点功能要求：

（1）非接触测量时应当满足的温度范围够大，0-100摄氏度的测温，并且保证精确度；测量体温的时候注意超标报警这一功能，考虑报警的方式为蜂鸣器报警和LED灯闪烁。

（2）身份识别是能分辨不同的人，注意同时出现的情况。

（3）通过神经网络来进行防疫要求的识别（是否佩戴口罩）。

（4）考虑无接触测量模块的灵敏度和面部识别的精确性。

系统原理

利用红外传感器、面部识别模块可以获取人的体温，判断他是否符合防疫标准和身份是否正确，经过信号调理以后，便把数据发送给STM32单片机进行运算处理与判断，并将人的身份和人的体温送OLED显示。

人体体温不在正常范围内时将发出报警。

图1 系统结构框图

硬件部分

我们的装置由控制电路模块、面部识别模块、温度检测模块、电源模块、报警模块和显示模块等多部分组成。

电源模块用于对各电路模块进行供电，面部识别模块由摄像头进行检测识别，红外测温传感器采集温度检测的温度数据值，还会检测温度是否合理，有没有出现异常；

信号调理电路主要采用I/V转换电路、信号放大电路实现对传感器信号的调理；控制电路以STM32单片机为控制核心，对各类信号进行运算处理；

显示模块用于显示系统的相关参数。对于各个模块的选择思路如下：

3.1 控制器的选择

在控制器的选择是，我们需要考虑的大部分参数为时钟频率、单片机上的外设、外设的基本参数、单片机计算位数。我们先选择单片机位数，在8位、16位与32位之间，我们最终选择了32位，因为其成本相差不大，32位单片机也是我们使用的最多的。

我们可以使用的32位单片机有STM32与TIVA C 俩款，但由于赛题没有要求，所以我们选择的是最熟悉的STM32单片机作为控制器。

3.2 无接触测温方案的选用

在无线测温方面，我们赛前训练时，学习了单点式（一个测量点）测温传感器TN901、矩阵式（8*8个测温点）测温传感器AMG8833，等2种无线测温模块。

但是通过赛题分析，我们发现题目要求中更多的单个测温位置的温度测量，虽然矩阵式也可以当作单点式来使用，不过由于我们学习了单点式的使用，而且矩阵式转换成单点式传感器使用时测量精度不够理想。

所以最终我们选择的还是单点式传感器TN901。

3.3 身份识别方案的选用

身份识别的方案上，我们遇到了难题，我们一开始选用的是Openmv摄像头模块，但是它在人脸识别上的测量精度都没有达到我们心中的要求，正在我们一筹莫展的时候，我们发现了一款新的摄像头模块--K210，它对人脸识别准确度让我们很惊喜，并且在口罩识别的方面，K210的测试效果也很好，所以最终我们敲定了K210摄像头模块作为我们的身份识别方案。

3.4 作品结构的设计：

对于电子设计来说，如果电路是作品的神经，那么作品结构就是它的骨骼了，结构是作品至关重要的一环，它对作品的稳定性、测量误差的影响是不小的。如果设计不好，小则误差范围失控，大则整个系统都会出现不可逆转的崩溃。

所以我们最终为了摄像头模块的稳定，选择了三脚架作为支持，使得人脸识别

更加精准。