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[项目分享] 一种教室实时测温与预警方案

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本帖最后由 hnyzcj 于 2020-10-26 15:47 编辑

【创意来源】

时间已经到了2020年10月份，中国已经取得了对抗新冠疫情的阶段性胜利。但是国内部分地区仍然有零星的病例出现。对于人群相对集中的校园等场所，目前只是在校门口安装了进门测温装置，有效阻拦了有症状（体温高）的感染者，但仍然会存在以下问题：

（1）体温监测的及时性：无法保证后续进入教室的学生在一天中体温都是正常的。

（2）体温监测的准确性：虽然门禁测温快速高效，但是有些测量的准确性会受外界因素干扰。

（3）体温监测的高效性：虽然目前的测温已经结合人脸识别，但只是识别人脸，很少绑定人脸数据库。

针对以上问题，我们转变思路，变被动测量为主动上报。让每个人都携带一个腕式测温器，一旦出现体温异常首先腕表报警，同时上报数据到云端，第一时间采用隔离处理措施。

【项目展示】

【功能简介】

（1）可穿戴式测温：每位被测随身携带测温装置，随时测量体温数据，保证测量的及时性。

（2）异常体温报警：当某一个教室内学生出现体温异常时，教室内的监控屏会出现异常数据报警，并打印出相关信息。

（3）数据云端收集：出现异常的体温数据会被记录再物联网平台。

【硬件材料】

序号	名称	数量
1	掌控板	3
2	非接触测温模块	2
3	micro:bit掌控I/O扩展板	1
4	3.7v锂电池	3
5	Micro充电板	2
6	拨码开关	2
7	铜柱	1
8	亚格利板

【制作过程】

（1）系统设计：本系统分为3部分：第一部分可穿戴测温腕表；第二部分教室监控屏报警显示；第三部分物联网数据平台显示。

（2）结构设计：可穿戴测温端可穿戴测温端主要由非接触测温模块，掌控板组成，其作用是随身测试体温，当体温超过37.2时，发送异常数据到云端，从而引发教室端监控屏显示报警信息。在可穿戴测温端，我们利用LaserMaker为其设计其外壳结构如下图所示。

（3）电路连线：非接触测温模块通过I2C口与掌控板连接，具体连线如下图所示。

（4）程序编写

手腕测温端程序

数据监测端程序

（5）设备组装：

为了可能减少模块所占用体积，我们将非接触测温模块的接线端进行一定的改造。

第1步：拿出电子元件及切割后的结构件。剪开非接触测温模块I2C接口黑色4PIN头，依据电路连线与掌控进行焊接。

第2步：剪断非接触测温模块接在I2C线头，从测温模块侧边上的接线孔焊接I2C的四根线。

图16测温模块I2C口焊接

第3步：将非接触测温模块原有的接线端用尖嘴钳慢慢清除除，这样可以在一定程度上减少传感器的厚度。

图17清除接线端

第4步：拿出激光切割后的掌控底板结构件，用螺丝在其上固定三根铜柱，如下图所示。

图18固定铜柱

第5步：再拿出两根螺丝，固定在非接触测温模块圆孔附近，并用螺母固定，如下图所示。

图19测温模块固定柱

第6步：将非接触测温模块对应孔位安装上，再拿出两个螺母将其固定在底板上。

图20螺母固定

第7步：按电路所示，分别焊接充电板、电池、开关使其成为一个开关可控的供电电路。

图21焊接充电板、电池、开关

注意:第一次接入电池时，可能OUT+和OUT-之间无电压输出，这时接入5V电压充一下电，就可以激活保护电路了，电池从B+ B-上断开开再接上的话也需要充一下电以激活保护电路。当使用手机充电器来做输入时注意充电器必须要能输出1A或以上的，不然可能会不能正常充电。插入手机充电器到USB母座，红灯亮为正在充电，绿灯亮为充满。

第8步：分别将充电板、电池小心放在掌控与测温模块之间。如下图所示。再将掌控板按对应孔位固定在三根铜柱上。