崔楊 張玉雪

摘要：隨著社會的發(fā)展，對人們出行的安全要求不斷提升，除了需要對出行交通工具的安全進行保障之外，出行環(huán)境的安全也要加以注重。為了能夠在出行時對乘客的進行實時監(jiān)測，本文對基于STM32單片機的鐵路實時溫度監(jiān)測座椅進行研究設(shè)計，將實時測溫監(jiān)控裝置和公共交通中人流量較大的列車座椅相結(jié)合。以STM32單片機作為控制中心，使用GY-906 BCC紅外測溫模塊作為本裝置的測溫端口，通過實時監(jiān)測列車上乘客的體溫來對其出行條件是否健康進行判斷，減少在乘坐公共交通工具帶來的風險。通過對無接觸實時測溫系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)了基于單片機的實時測溫等一系列功能。

關(guān)鍵詞：無接觸;STM32單片機;實時測溫系統(tǒng)

0引言

隨著社會的不斷發(fā)展，人們乘坐公共交通工具出行對道路交通運輸系統(tǒng)提出了嚴峻的考驗，尤其是中國作為鐵路大國，鐵路運行過程中對乘客的實時監(jiān)測更為重要。因此，設(shè)計一款可以在列車上實時監(jiān)測乘客體溫的裝置，可以實時的對旅客的體溫進行監(jiān)測，并上傳至后臺進行數(shù)據(jù)收集、比較，將身體健康異常的乘客進行面部識別并加以及時服務(wù)，保證乘客儲出行的安全。通過設(shè)計系統(tǒng)-基于STM32單片機的鐵路實時溫度監(jiān)測座椅，在當今環(huán)境下的鐵路運行具有一定的意義。

1總體設(shè)計原理

本設(shè)計基于STM32單片機的鐵路實時溫度監(jiān)測座椅主要由5部分組成。以STM32單片機為控制核心，當有乘客入座相應(yīng)座椅時，便會觸發(fā)開關(guān)按鈕，由STM326單片機向GY-906 BCC紅外測溫模塊發(fā)送電信號，GY-906 BCC紅外測溫模塊在接收到由單片機發(fā)出的電信號后開始對座椅上的乘客進行實時溫度監(jiān)測，并記錄數(shù)據(jù)發(fā)送至后臺，與人體正常體溫進行比較，直至乘客離開座位。若在過程中，乘客體溫監(jiān)測度數(shù)超過38.5℃，則會通過STM32單片機觸發(fā)由有源蜂鳴器與LED燈連接而成的聲光報警系統(tǒng)，在后臺進行聲光報警，引起工作人員的注意，并將座位信息與乘客信息統(tǒng)計成表，方便工作人員對相關(guān)乘客進行服務(wù)，鐵路實時溫度監(jiān)測座椅硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

2系統(tǒng)組成電路設(shè)計

2.1 GY-906 BCC紅外測溫模塊

本系統(tǒng)采用的 GY-906 BCC紅外測溫模塊是一組通用的紅外測溫模塊。在出廠前該模塊已進行校驗及線性化，具有非接觸、體積小、精度高，成本低等優(yōu)點。被測目標溫度和環(huán)境溫度能通過單通道輸出，并有兩種輸出接口。該模塊安裝在座椅背部，在本設(shè)計中主要用于對乘客面部以及額頭區(qū)域的溫度進行實時采集，并將數(shù)據(jù)通過電信號傳輸至單片機。

2.2 STM32單片機最小系統(tǒng)

本系統(tǒng)使用的STM32單片機作為主控部件，實現(xiàn)對 GY-906 BCC紅外測溫模塊測得的數(shù)據(jù)信息進行分析及處理，對超出閾值的溫度進行采集并向聲光報警系統(tǒng)發(fā)送高電平信號，實現(xiàn)對座椅等外設(shè)的控制輸出。

在設(shè)計過程中以STM32單片機作為主控，將經(jīng)編譯完成代碼指令轉(zhuǎn)換成電信號控制各部件進行協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。主程序代碼包括一段初始化代碼，其中包括屏幕的初始化、屏幕的清屏、按鍵的初始化、LED以及總線的初始化。除此之外還寫有一個for語句循環(huán)，用來顯示最初的“----”符號。其作用主要為接收GY-906 BCC紅外測溫模塊測得的數(shù)據(jù)信息并進行分析處理，并將數(shù)據(jù)傳輸至OLED顯示屏模塊，進行顯示。還包括一段if、else語句，用來進行溫度的判斷。當溫度>38.5℃時，則輸出一段高電平，在數(shù)據(jù)比對過程中采集到超出閾值的溫度時，即向聲光報警系統(tǒng)發(fā)送高電平信號，進行聲光報警。

2.3 OLED顯示屏模塊

本系統(tǒng)還有以一個非常重要的部分，那就是OLED顯示屏模塊，將所測得的溫度通過具體的數(shù)值直觀的顯示在OLED屏幕中，以方便工作人員將數(shù)據(jù)進行采集對比。

OLED，即有機發(fā)光二極管，又稱為有機電激光顯示，具備輕薄、省電等特性。在顯示屏選擇方面，本系統(tǒng)所采用的OLED顯示屏為IIC接口0.96寸模塊，4線SPI、IIC接口，兼容3.3V和5V控制芯片的I/O電平。

2.4聲光報警模塊

本系統(tǒng)的聲光報警模塊由STM32單片機作為主控部件進行控制，并由一組有源蜂鳴器模塊和LED二極管構(gòu)成。有源蜂鳴器模塊由高電平觸發(fā)，采用S8050三極管驅(qū)動，工作電壓3.3V-5V，當I/O口輸入高電平時，蜂鳴器發(fā)出“滴”的警示聲。

2.5自動殺菌及識別部分

本系統(tǒng)的自動殺菌系統(tǒng)由STM32單片機控制，當乘客離開座位后，座位底部的壓力傳感器恢復(fù)正常后則啟動置于座位上方的花灑，向座位全方面噴灑酒精殺菌，并等待下一名乘客入座。系統(tǒng)核心硬件實物圖如圖2所示。測試數(shù)據(jù)對比如圖3所示。

3總結(jié)

本文通過對無接觸實時測溫模塊、自動滅菌理論的相關(guān)研究結(jié)合鐵路座椅，提出了基于STM32的鐵路實時測溫座椅的設(shè)計。該設(shè)計相對于現(xiàn)如今的鐵路座椅來說更加適合當下的大環(huán)境，并且在今后的升級改造中也會加入一些更具科技感的功能，使其更加舒適、智能。對乘客來說使用更加安全放心和舒適，同時對鐵路工作人員來說，大幅度降低了工作量，減少了安全隱患，使監(jiān)測工作更加便捷、精確。

參考文獻：

[1]鄭俊杰，李申，肖迪創(chuàng)，李未，賈巍.基于STM32單片機的二維碼門禁系統(tǒng).電子制作，2022-01-01.

[2]石秋萍，周旭，單昱.基于STM32單片機新風控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究.設(shè)備管理與維修，2021-11-25.

[3]焦利杰.二維碼生成原理與應(yīng)用安全的分析研究[J].湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報，2021，（01）：18-23.

[4]霍英楠，孫金根.一種基于STM32的溫度測量系統(tǒng)的開發(fā)[J].成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化，2018，35（03）：55-57+62.

注：本文為遼寧省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目“基于STM32的鐵路實時溫度監(jiān)測座椅”（項目編號：202113207008）研究成果