基于51單片機(jī)的電子體溫計(jì)設(shè)計(jì)

1、德州學(xué)院德州學(xué)院物理系物理系20112011屆電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)1電子體溫計(jì)設(shè)計(jì)電子體溫計(jì)設(shè)計(jì)摘要本文設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)控制的電子體溫計(jì)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)測(cè)量顯示和語(yǔ)音播報(bào)與聲音報(bào)警的功能。主要由電源電路模塊，AD轉(zhuǎn)換電路模塊，溫度控制模塊，自動(dòng)控制模塊，溫度設(shè)制、顯示及報(bào)警電路模塊，串行通信模塊和語(yǔ)音播放模塊組成。自動(dòng)控制模塊采用雙AT89S52構(gòu)成主從串行處理結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。溫度控制模塊

2、選用AD590集成溫度傳感器來(lái)采集外界溫度，轉(zhuǎn)換為線性電壓信號(hào)。線性電壓經(jīng)由OP07構(gòu)成高精度低溫漂的放大電路處理后，由AD轉(zhuǎn)換電路模塊中的ADC0809完成A／D轉(zhuǎn)換，得到8位的數(shù)字信號(hào)送入自動(dòng)控制模塊的主機(jī)中。主機(jī)將采集到溫度值在LED數(shù)碼管上顯示出來(lái)，并通過(guò)串口通信將溫度信號(hào)傳到從機(jī)。此外，主機(jī)完成溫度預(yù)制和報(bào)警電路模塊功能，從機(jī)完成溫度值的語(yǔ)音播放功能。關(guān)鍵詞單片機(jī)；AD590；ADC0809；ISD25601緒論溫度是存在于客

3、觀世界的一個(gè)基本物理量，它與人類(lèi)的生活和生存有著密切的聯(lián)系。溫測(cè)量的歷史，可以追溯到l6世紀(jì)。當(dāng)時(shí)Saatio用空氣熱膨脹的原理，制出了第一支測(cè)量口腔溫度的體溫計(jì)。本世紀(jì)初，開(kāi)始用水銀來(lái)制作體溫計(jì)，至今在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)1928年Ebstein的報(bào)告，當(dāng)時(shí)除測(cè)量口腔及腋下的溫度外，還可以測(cè)量直腸、頸部、大腿根部，外耳及尿溫。這些都是用被測(cè)皮膚溫度與玻璃球內(nèi)積存的水銀溫度相等的原理實(shí)現(xiàn)的。由于水銀體溫計(jì)使用方便、精度高，因而應(yīng)

4、用很廣。由于用水銀體溫計(jì)進(jìn)行體溫監(jiān)測(cè)很不方便，水銀的污染的可能也很?chē)?yán)重等，為了正確測(cè)量人體局部溫度，促使人們開(kāi)發(fā)了各種不同的測(cè)溫儀器和測(cè)溫方法?，F(xiàn)在已有許多醫(yī)院采用了電子體溫計(jì)，用其它電子儀器測(cè)量體溫也日益普及。電子溫度測(cè)量方式是隨著電子技術(shù)的興起而發(fā)展的一門(mén)學(xué)科。它利用材料隨溫度變化的參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)[1]對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。早期的電子溫度測(cè)量均采用模擬技術(shù)的方法，對(duì)傳感器的非線性補(bǔ)償采用分立式電路進(jìn)行各種方法的補(bǔ)償，線路復(fù)雜、體積龐大、

5、可靠性低，應(yīng)用受到很大的制約，微電子技術(shù)的發(fā)展使這一希望逐步變成了現(xiàn)實(shí)。現(xiàn)在數(shù)字集成電路技術(shù)和相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)處理理論相對(duì)成熟，開(kāi)發(fā)制造成本大幅下降，為新一代電子體溫計(jì)的開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了良好的先決條件，以數(shù)字技術(shù)為主要技術(shù)的新一代電子體溫計(jì)[23]又一次成為關(guān)注和研究的對(duì)象。因此，鑒于傳統(tǒng)的水銀體溫計(jì)汞的污染及其攜帶不方便易破碎，尤其是測(cè)量時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等缺點(diǎn)，本課題設(shè)計(jì)出一種數(shù)字式電子體溫計(jì)。2系統(tǒng)方案與論證德州學(xué)院德州學(xué)院物理系物理系201120

6、11屆電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)3圖22DS18B20溫度測(cè)溫系統(tǒng)框圖方案三：外部溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)集成溫度傳感器采集轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大后成為模擬輸入信號(hào)，AD將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)并口送入到主機(jī)。主機(jī)處理這些信號(hào)后通過(guò)LED數(shù)碼管顯示出來(lái)，同時(shí)還處理按鍵和報(bào)警模塊的程序。溫度值由主機(jī)通過(guò)串行通信傳送給聰機(jī)，從機(jī)控制語(yǔ)音芯片報(bào)出對(duì)應(yīng)的溫度值。系統(tǒng)框圖如圖23所示。圖23系統(tǒng)框圖2.2

7、方案選擇方案一：熱電偶在測(cè)溫范圍內(nèi)熱電性質(zhì)穩(wěn)定，比熱小，導(dǎo)電率高，但熱電偶的體積較大，使用不易，價(jià)格高[56]。而電子體溫計(jì)的溫度傳感器要求易用，方便攜帶，體積小，故不用采用。方案二：測(cè)溫裝置電路簡(jiǎn)單、精確度較高、實(shí)現(xiàn)方便，但DS18B20一般用于工業(yè)測(cè)溫度，故不采用。方案三：采用集成溫度傳感器。集成溫度傳感器一般且有具有線性好、精度高、靈敏度高、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)如上所述，故選用方案三來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)電子體溫計(jì)主要由