非接触测温自动开门器：Arduino + 红外测温 + 舵机驱动

项目简介

针对疫情防控需求，设计一款非接触式自动开门装置：人体红外传感器检测人员靠近 → MLX90614 红外测温模块测量额温 → 体温正常 (30-37°C) 驱动双舵机开门 5 秒 → 体温异常 (>37°C) 蜂鸣器报警拒绝开门 → LCD 实时显示温度与状态。以 Arduino UNO 为核心，结构简单、成本低廉，适合家庭、办公室、小型场所部署。

硬件清单

• Arduino UNO ×1
• 2004 I2C LCD 液晶屏 ×1
• GY-906 (MLX90614) 红外测温模块 ×1
• Tower Pro MG90S 金属齿舵机 ×2（对称驱动门扇）
• 无源蜂鸣器 ×1
• HC-SR501 人体红外感应模块 ×1

接线指南

工作流程

1. 系统上电初始化：LCD 显示欢迎、舵机归中 (90°)、传感器就绪
2. HC-SR501 检测到人体靠近 (D4 变高)
3. 读取 MLX90614 物体温度 (mlx.readObjectTempC())
4. 温度 < 30°C：LCD 提示“Not detected, retest!”，可能测量距离过远或环境温度低
5. 30°C ≤ 温度 < 38°C：LCD 显示“body temperature ok”，双舵机同步旋转开门，延时 5 秒后同步关门
6. 温度 ≥ 38°C：蜂鸣器鸣叫 0.5 秒，LCD 显示“Keep out!”，门保持关闭

核心代码

#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Servo.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_MLX90614.h>

Adafruit_MLX90614 mlx = Adafruit_MLX90614();
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);
Servo myservo1, myservo2;
#define RED_LED 13
#define PIR_PIN 4

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(RED_LED, OUTPUT);
  pinMode(PIR_PIN, INPUT);
  myservo1.attach(7);
  myservo2.attach(8);
  myservo1.write(90);
  myservo2.write(90);
  mlx.begin();
  lcd.init(); lcd.backlight();
}

void loop() {
  if (digitalRead(PIR_PIN) == HIGH) {
    float temp = mlx.readObjectTempC();
    lcd.setCursor(0,0); lcd.print("ObjectTemp:");
    lcd.setCursor(13,3); lcd.print("-DKARDU");
    controlDoor(temp);
  }
}

void controlDoor(float t) {
  Serial.println(t);
  if (t < 31) {
    lcd.setCursor(0,1); lcd.print(t);
    lcd.setCursor(0,2); lcd.print("Not detected,retest!");
  } else if (t >= 30 && t < 38) {
    lcd.setCursor(0,1); lcd.print(t);
    lcd.setCursor(0,2); lcd.print("body temperature ok ");
    for (int pos = 90; pos <= 180; pos++) {
      myservo1.write(pos);
      myservo2.write(180 - pos);
      delay(15);
    }
    delay(5000);
    for (int pos = 180; pos >= 90; pos--) {
      myservo1.write(pos);
      myservo2.write(180 - pos);
      delay(15);
    }
  } else if (t >= 38) {
    digitalWrite(RED_LED, HIGH);
    lcd.setCursor(0,1); lcd.print(t);
    lcd.setCursor(0,2); lcd.print(" Keep out! ");
    delay(500);
    digitalWrite(RED_LED, LOW);
  }
}

改进建议

• 增加测温距离补偿算法，提升低环温下的准确性
• 引入双重测温（MLX90614 + 接触式）交叉验证
• 加装电磁锁/电控锁替代舵机，适配标准门锁
• 接入 Wi-Fi/4G 模块上传考勤与异常记录至云端
• 优化舵机运动曲线，减少机械冲击与噪音

原理图

原理图展示 I2C 总线共享、舵机 PWM 驱动、PIR 与蜂鸣器数字 IO 连接。