张宇航 郑珺珺 李慧 朱万里
（宿州学院机械与电子工程学院 安徽宿州 234000）
【摘要】：针对当前红外测温系统的信息分离的问题，设计了一种以嵌入式STC89C52单片机为系统的操作系统，利用指纹模块对信息的采集与识别，经由主控系统，对相关人员的信息进行直接收集并进行处理。该系统的程序在keil MKD5软件上完成，经过调试与实验结果表明，本文设计的指纹识别的红外测温系统能够处理好相关信息的处理，该设计容易操作，且成本低，具有较高的使用价值，并解决大量的人力成本，也能较为完整的采集人体温度。
【关键词】：单片机；指纹识别；红外测温；语音播放；智能系统
引言：伴随着信息领域关键技术的发展与去年新冠疫情的爆发，以及隐私安全和成本的问题。综合考虑，选择指纹系统，成本不高，且与门禁系统搭配更方便安置。可以减少人接触，同时可以更为普及。本课题研究是如何普及红外测温系统，并进行信息登录，随着新冠疫情在世界的广泛普及，测温是将会普遍，能对将来可能出现的病毒，进行防护作用。
1.系统总体设计架构
系统总体设计框图如图1所示，系统以STC89C52单片机为核心控制系统，实现的主要功能是：先进行红外测温数据采集，将温度信息显示在LCD1602上，若是温度高于正常温度，则再测，再次测温，若是再次高于，则会进行语音报警和蜂鸣器报警，进行指纹数据采集。也可以按照实际情况，先进行指纹识别信息，再进行红外测温，当二者有一出现异常都会进行，语音报警和蜂鸣器报警。
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图1 系统框架
2.硬件系统电路设计
2.1 红外测温模块
红外测温是利用黑体辐射定律，根据任何高于绝对零度的被测物体向外辐射能量来确定温度，物体的温度越高，所散发出的红外辐射能量越强。红外测温属于非接触式，测温范围广、温度分辨率较高、稳定性高等优点。
2.2 指纹识别模块
AS608指纹模块，借助光学技术采集指纹，利用人类手指末端指腹上凹凸的皮肤形成的纹路。将手指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，用棱镜将其投射在电荷耦合器件(CCD) 上，进而形成脊线（指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线）呈黑色、谷线（纹线之间的凹陷部分）呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图像。
2.3 语音播放与蜂鸣器报警
通过内部程序设计，将内部文字转化成语音，全双工的异步串行通讯（UART）接口，实现与单片机的数据传输。内部存储数个语音，按照要求发出响应的语音。蜂鸣器使用是无源蜂鸣器。
2.4 显示模块与相关辅助模块
1602液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对相应的显示区域进行控制，从而显示出图形。可以显示数字、字母、符合等点阵LCD，常用的为5*7单点阵、16*2行的模块。按键模块是通过程序设计，对各种的按键服用各种的功能。
2.5 红外人体检测模块
红外热释电传感器是一款基于热释电效应的人体热释运动传感器，能检测到人体或动物身上发出的红外线，配合菲涅尔透镜能使传感器探测范围更远更广。
3软件系统程序设计
软件设计流程图如图2所示，采用模块化设计，主要实现外部设备的初始化、红外测温、指纹识别、显示屏显示、报警模块等，以温度和指纹信息作为判断依据来运行系统。程序开发在基于ARM的MDK5上完成。
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4.系统的整体分析
系统的结构是8051架构，经过调整可以适应于8051系列产品，可移植性非常高，例如STC12系列，STC15系列，STC8系列等。
本设计具有高度灵活性，可以根据具体情况更换模块。本设计采用模块为AS608指纹识别模块，GY906红外检测模块，ISD1820模块，LCD1602模块。
5.结语
该项目适用当下，对未来更具有广阔的前景，随着智能化时代的降临，语音模块与指纹识别模块成本下降，变成了基础的功能。对其进行合理的运用，更能方便人们的生活，对人们的隐私也同时兼顾，如何面对日益智能化又同时面对自然的挑战，是当下思考的问题。
6、参考文献
[1]基于语音交互的智能家居设计[J]. 王锦龙,陈婷婷,陈奕婷,易向东. 科技创新与应用. 2020(20)
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[3]高精度红外辐射源温控系统硬件设计[J]. 李侍林,王莹莹,杜世凯,冯隆兴,宋春辉. 计算机测量与控制. 2020(08)
[4]基于单片机的汽车防盗系统设计[J]. 伍志东,张欢. 集成电路应用. 2020(04)
[5]智能语音控制系统设计与研究[J]. 潘锋. 电子设计工程. 2019(22)
[6]单片机指纹识别系统及其算法设计与实现[J]. 顾永好. 通讯世界. 2016(05)
项目名称：2020年省级大学生创新训练项目??项目编号：S202010379154。???“宿州学院大学生创新创业训练计划资助”.
图2系统流程图