基于STM32的铁路实时温度监测座椅

崔杨 张玉雪

摘要：随着社会的发展，对人们出行的安全要求不断提升，除了需要对出行交通工具的安全进行保障之外，出行环境的安全也要加以注重。为了能够在出行时对乘客的进行实时监测，本文对基于STM32单片机的铁路实时温度监测座椅进行研究设计，将实时测温监控装置和公共交通中人流量较大的列车座椅相结合。以STM32单片机作为控制中心，使用GY-906 BCC红外测温模块作为本装置的测温端口，通过实时监测列车上乘客的体温来对其出行条件是否健康进行判断，减少在乘坐公共交通工具带来的风险。通过对无接触实时测温系统的研究，实现了基于单片机的实时测温等一系列功能。

关键词：无接触;STM32单片机;实时测温系统

0引言

随着社会的不断发展，人们乘坐公共交通工具出行对道路交通运输系统提出了严峻的考验，尤其是中国作为铁路大国，铁路运行过程中对乘客的实时监测更为重要。因此，设计一款可以在列车上实时监测乘客体温的装置，可以实时的对旅客的体温进行监测，并上传至后台进行数据收集、比较，将身体健康异常的乘客进行面部识别并加以及时服务，保证乘客储出行的安全。通过设计系统-基于STM32单片机的铁路实时温度监测座椅，在当今环境下的铁路运行具有一定的意义。

1总体设计原理

本设计基于STM32单片机的铁路实时温度监测座椅主要由5部分组成。以STM32单片机为控制核心，当有乘客入座相应座椅时，便会触发开关按钮，由STM326单片机向GY-906 BCC红外测温模块发送电信号，GY-906 BCC红外测温模块在接收到由单片机发出的电信号后开始对座椅上的乘客进行实时温度监测，并记录数据发送至后台，与人体正常体温进行比较，直至乘客离开座位。若在过程中，乘客体温监测度数超过38.5℃，则会通过STM32单片机触发由有源蜂鸣器与LED灯连接而成的声光报警系统，在后台进行声光报警，引起工作人员的注意，并将座位信息与乘客信息统计成表，方便工作人员对相关乘客进行服务，铁路实时温度监测座椅硬件结构框图如图1所示。

2系统组成电路设计

2.1 GY-906 BCC红外测温模块

本系统采用的 GY-906 BCC红外测温模块是一组通用的红外测温模块。在出厂前该模块已进行校验及线性化，具有非接触、体积小、精度高，成本低等优点。被测目标温度和环境温度能通过单通道输出，并有两种输出接口。该模块安装在座椅背部，在本设计中主要用于对乘客面部以及额头区域的温度进行实时采集，并将数据通过电信号传输至单片机。

2.2 STM32单片机最小系统

本系统使用的STM32单片机作为主控部件，实现对 GY-906 BCC红外测温模块测得的数据信息进行分析及处理，对超出阈值的温度进行采集并向声光报警系统发送高电平信号，实现对座椅等外设的控制输出。

在设计过程中以STM32单片机作为主控，将经编译完成代码指令转换成电信号控制各部件进行协调运转。主程序代码包括一段初始化代码，其中包括屏幕的初始化、屏幕的清屏、按键的初始化、LED以及总线的初始化。除此之外还写有一个for语句循环，用来显示最初的“----”符号。其作用主要为接收GY-906 BCC红外测温模块测得的数据信息并进行分析处理，并将数据传输至OLED显示屏模块，进行显示。还包括一段if、else语句，用来进行温度的判断。当温度>38.5℃时，则输出一段高电平，在数据比对过程中采集到超出阈值的温度时，即向声光报警系统发送高电平信号，进行声光报警。

2.3 OLED显示屏模块

本系统还有以一个非常重要的部分，那就是OLED显示屏模块，将所测得的温度通过具体的数值直观的显示在OLED屏幕中，以方便工作人员将数据进行采集对比。

OLED，即有机发光二极管，又称为有机电激光显示，具备轻薄、省电等特性。在显示屏选择方面，本系统所采用的OLED显示屏为IIC接口0.96寸模块，4线SPI、IIC接口，兼容3.3V和5V控制芯片的I/O电平。

2.4声光报警模块

本系统的声光报警模块由STM32单片机作为主控部件进行控制，并由一组有源蜂鸣器模块和LED二极管构成。有源蜂鸣器模块由高电平触发，采用S8050三极管驱动，工作电压3.3V-5V，当I/O口输入高电平时，蜂鸣器发出“滴”的警示声。

2.5自动杀菌及识别部分

本系统的自动杀菌系统由STM32單片机控制，当乘客离开座位后，座位底部的压力传感器恢复正常后则启动置于座位上方的花洒，向座位全方面喷洒酒精杀菌，并等待下一名乘客入座。系统核心硬件实物图如图2所示。测试数据对比如图3所示。

3总结

本文通过对无接触实时测温模块、自动灭菌理论的相关研究结合铁路座椅，提出了基于STM32的铁路实时测温座椅的设计。该设计相对于现如今的铁路座椅来说更加适合当下的大环境，并且在今后的升级改造中也会加入一些更具科技感的功能，使其更加舒适、智能。对乘客来说使用更加安全放心和舒适，同时对铁路工作人员来说，大幅度降低了工作量，减少了安全隐患，使监测工作更加便捷、精确。

参考文献：

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[2]石秋萍，周旭，单昱.基于STM32单片机新风控制系统的设计与研究.设备管理与维修，2021-11-25.

[3]焦利杰.二维码生成原理与应用安全的分析研究[J].湖南工业职业技术学院学报，2021，（01）：18-23.

[4]霍英楠，孙金根.一种基于STM32的温度测量系统的开发[J].成组技术与生产现代化，2018，35（03）：55-57+62.

注：本文为辽宁省大学生创新创业项目“基于STM32的铁路实时温度监测座椅”（项目编号：202113207008）研究成果