电子体温计毕业设计.docx

电子体温计毕业设计篇一：毕业论文-电子体温计设计毕业论文（设计）题目电子体温计（硬件部分）的设计院系专业年级学生姓名学号指导教师电子体温计（硬件部分）的设计电子信息工程专业学生指导教师【摘要】体温计是人们生活中的必不可少的用品。在现代化的工业生产中，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研各个领域，已经成为一种有力的工具，本文介绍一种基于单片机控制的电子温度计。本设计采用电子体温计系统的硬件设计，采用一种新型的可编程温度传感（DS18B20）,不需复杂的信号调理电路和A/D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，性能稳定。传感器DS18B20接触人体，感应温度后，模数转化后的电信号送入STC89C52单片机，并将其送入LCD1602数码管显示。它能快速准确地测量人体体温，与传统的水银玻璃体温计相比，具有读数方便，测量时间短，测量精度高，能记忆并有蜂鸣提示的优点。并且超过预定的温度，回有报警提示。尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合于家庭，医院等场合使用。【关键词】电子体温计DS18B20传感器STC89C52单片机LCDI602显示屏TheDesignOfTheElectronicThermometerElectronicAndInformationEngineering【AbstractThethermometerisessentialnecessitiesinpeople,slives.Inmodernindustrialproduction,single-chiptechnologyhasspreadtothewaywelive,work,researchinvariousfields,hasbexxeapowerfultool,thispaperdescribesamicrocontroller-basedcontrolofelectronicthermometers.Thisdesignusesthehardwaredesignoftheelectronicthermometersystem,anewtypeofprogrammabletemperaturesensor,dataacquisitionandprocessingdoesnotrequirexxplicatedsignalconditioningcircuitryandtheA/Dconversioncircuitwithamicrocontroller,easytoachieveaccuracyhighandstableperformance.SensorDS18B20contactwiththehumanbody,thesensortemperature,theelectricalsignalsintotheanalog-to-digitalconversionSTC89C52microcontrollerandintotheLCD1602digitaldisplay.Itcanquicklyandaccuratelymeasurethebodytemperature,xxparedwithtraditionalmercuryglassthermometer,withtheeasyreading,shortmeasurementtime,highmeasurementaccuracy,memoryandBeeperadvantages.Andexceedsapredeterminedtemperature,backtothealarm.Electronicthermometermercury-free,onthehumanbodyandambientsound,especiallysuitableforfamilies,hospitalsandotheroccasions.KeywordsDigitalThermometerDS18B20SensorSTC89C52MicrocontrollerLCD1602Display目录绪论11任务要求2路23 系统设计24 方案设计与论证25 系统框图46 硬件电路设计46.1传感器电路46.1.1DS18B20四个比较重要的主要的数据部件46.1.2数字温度传感器DS18B20介绍66.2路76.3LCD1602显示屏电路.116.4电源模块127 PCB电路板的制作148 系统调试与测量141.1 1系统调试141.2 测量数据151.3 误差分析16设计总结17参考文献18致谢19绪论体温测量的历史，最早出现在16世纪。当时空气热膨胀是Saatorio主要根据的原理，制出了第一支体温计，用于测量口腔温度体。到20世纪初，才开始设计采用水银来制作体温计，至今水银体温计在家庭等处，得到了广泛的应用。埃布斯坦在1928年发表的报告中指出，水银温度计当时除测量口腔及腋下的温度外，还可以用来测量颈部、外耳，大腿根部及尿温。水银体温计的原理就是玻璃球内积存的水银温度和被测量皮肤的温度相等。由于水银体温计精度很高、使用方便、并且易于携带，因而很多人喜欢采用水银体温计。再加上体温计测温方法及其结构都已完全成熟，并没太多的改进余地，人们对水银体温计的研究热情逐渐渐低，到现在水银体温计几乎已经没有什么发展的余地。再加上由于测量体温用水银体温计很不方便，如果打破摔坏体温计，水银的污染也很严重等，为了准确测量人体的局部温度，促使人们不得不开发了多种多样的测温方式和测温器件设备。现在其它不同种类的电子仪器测量体温也日益普及，已有许多医院采用了电子体温计来测量体温。这一事实至少说明了，电子测温仪器的性能与水银温度计的性能已经很接近了。因此，鉴于传统的水银体温计多种因素，诸如汞的污染及其携带不方便易破碎，尤其是测量时间过长等缺点，本课题为解决此问题设计出一种数字式电子体温计。它在稳定性及响应时间上比传统的水银体温计有着显著的优势，精度要求也能和传统的水银体温计相媲美。单片机智能化仪表在测量仪表的方面，有着很大的发展趋势。它给日常生活带来多方面的进步，其中数字温度计就是一个典型的例子，家庭、医院等随处可见，为了能更加满足人们的需要，数字体温计正在不断的进行更新换代。现在所使用的温度计还有很多是水银、酒精或煤油。温度计的分辨力都是为1O。这些普通水银温度计的刻度间隔通常都很密集，读数比较困难，分辨的不准确，而且他们有着比较大的热容量，需要很长时间达到热平衡，因此温度数值很难读准，使用非常不方便。本设计所介绍的电子体温计，主要用于家庭等普通环境。与传统的水银温度计相比,电子体温计易于读数，广泛的测温范围，测温精度比较高等优点，其输出温度采用数字显示。现在温度计发展非常迅速，从最原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电偶温度计、热电阻温度计、集成的半导体数字温度计等。在电子式温度计中，最重要组成部分就是传感器。温度计的测量范围、精度、控制范围和用途取决于传感器的精度、灵敏度等等。现在的温度传感器被广泛的应用，目前已经研制出各种各样的新型温度传感器，从而现在温度监控系统的功能日趋强大。篇二：毕业设计电子体温计设计电子体温计系统结构整个系统主要包括测温模块（电子体温计）、发射模块、接收模块、计算机终端，如图1所示。测温模块由热敏电阻、放大器、微处理器构成。测得人体的体温后，该模块将温度数据送至发射模块。数据在发射模块内被调制，并由发射天线进行发射。接收天线收到信号后，将信号送至接收模块进行解调，解调后的数据通过异步串行口送入计算机。计算机可在同一屏幕上同时显示将多名患者的体温。测温模块原理框图如图2所示。本设计中的温度传感器采用高精度热敏电阻。单片机采用TI公司的微控制器MSP430F435o该款微控制器内带有8路12位ADo我们使用其中的一路作为温度信号采集通道。微控制器根据采集到的温度信号的幅度来确定被测样本的温度。此外微控制器还带有LCD驱动电路，可以直接与LCD屏相连而不需要额外的驱动电路，它最多可以显示96段。微控制器计算出温度数据后，分两路输出，其中一路送给LCD用于温度的显示。另一路作为无线基带信号送给无线收发芯片TRF6900,用于调制载波信号。4无线收发模块的设计收发射模块均由德州仪器（TI）公司的无线收发芯片TRF6900,微控器MSP430F435、收发天线以及其他周边电路组成。TRF6900是Tl公司推出的单片射频收发芯片，其内部结构如图3所示。芯片内集成了完整的发射电路（功率放大器、锁相环、压控振荡器、直接数字合成器、串行接口）和接收器电路（低噪声放大器、混频器、中频放大器、FM/FSK解调器），适合在ISM频段内进行数据的双向无线传输。传统的频移键控（FSK）是利用基带数字信号去控制电子开关，使之在不同振荡频率的振荡器之间进行切换，从而输出不同频率的信号，再与载波进行混频，从而实现频率调制。与传统的方法不同，TRF6900采用DDS和PLL技术。该技术直接由基带数字信号0,1产生相应两种不同频率的正弦波。直接数字频率合成器是基于数字域，直接产生相应频率的正弦波。它具有频率范围宽，频率分辨率高，可用软件方便地控制输出频率、频率切换速度快且切换频率时相位保持连续等优点。从而在线性调频、扩频和跳频系统、多普勒响应模拟等领域得到了广泛应用。具体方法是当传输0的时候是根据外接的参考频率和DDS的编程设置产生输出某个频率，而1则是在此基础上根据调制系数的传输速率来编程产生偏移频率。但DDS由于受参考频率的限制，输出频率通常较低，一般为100MHz400MHz,而这一频段的频率资源相当紧张。如果直接产用DDS产生射频信号，将会对DDS的实际应用造成很大限制。所以在实际应用中往往是采用DDS/PLL混合方式。该方法将DDS输出的中频信号作为PLL倍频器的参考频率，利用PLL将信号变换到所需的频率。这种方式既保留了DDS的频率分辨率高和频率切换速度快的特性，又弥补了DDS输出频率较低的不足，从而得到广泛的应用。TRF6900就是采用DDS/PLL这种方式。TRF6900的工作模式有两种，分别为模式0和模式1,使用时通过MODE线设置其工作模式为发射或接收。输出频率可通过对四个专门工作寄存器A,B,C,D编程来灵活设置。控制字A和B分别控制DDS模式O和模式1状态下输出信号频率。控制字C负责锁相环和DDS模式O的设定。控制字D负责调制和DDS模式1的设定。图3TRF6900内部结构图本系统中采用的微控制器是TI公司的MSP430F435o它具有功耗低、体积小、硬件资源丰富等特点。为了降低功耗，用户可以对内部电路模块进行通/断选择。这些功能模块可在50OnIS内接通和断开。在待机模式下，芯片的功耗可以达到微安级。系统发射模块的构成如图4所示。该模块由MSP430F435、TRF6900,收发天线组成，它与测温模块共用一个微控器MSP430F435o接收模块的构成如图5所示。其所用器件基本上与发射模块相同，所不同的是该模块具有异步串行通信的功能。系统工作时接收模块在计算机的控制下，首先被设置为发射模式，并向发射模块发出询问信号。该询问信号的有效数据为地址码。而发射模块首先被设置为接收模式，当收到询问信号后，通过计算来判别该地址码是否有效。若无效，则继续工作在接收模式下等待。若有效，则立刻通过程序改变自身的工作模式，变为发射模式，然后将温度信号通过TRF6900和发射天线发射出去。这