数字体温计的设计与实现（张晨浩）1.doc

2-1 毕业设计（论文）学生开题报告 课题名称 数字体温计的设计与实现 课题类型 B 指导教师 方娜 学生姓名 张晨浩 学 号 0915025103 专业班级 09GB电气一班 本课题的研究现状、研究目的及意义 研究现状： 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，近年来单片机系统在工业测控领域的应用越来越广泛，它既可以测量电信号，又可以测量温度、湿度等非电信号，在日常生活及工农业生产等许多领域，经常要用到温度的检测及控制，本文介绍一种采用数字温度传感器实现的基于单片机的数字温度计。 随着现在社会的发展，医院的现代化、信息化是大势所趋。传统水银体温计操作不便，耗时且不能实现白动测星和显示读数:另外，水银体温计很不安全，若外管破裂、水银流出，人吸入水银蒸汽会对健康产生危害;若测温头进入口腔后不镇咬破，则有生命危险:水银污染对环境危害严重。电子体温计是水银体温计的取代品，与传统水银体温计相比，由于采用医用塑料和不锈钢等材料作为外壳和测量头，不易破损，特别是不含水银，不会对人体健康和环境造成危害，故可广泛用于家庭、医院等卫生保健场所. 水银体温计一直在国内普遍使用，随着人民物质文化生活水平的提高，几十年如一日的水银体温计必将被新颖的电子体温计所取代。在一些发达国家，电子体温计己基本取代了水银体温计。为了减少汞的使用和泄露,欧盟全面封杀水银体温计。2005年，欧盟委员会做出决定，在4年内，使水银体漏计从欧洲市场上消失，并从2011年禁止水银温度计出口。 在这种背景下，设计出一种用于医院和家庭中的新型高精度医用数字温计芯片，取代国外芯片，可以使数字体温计产品的价格大幅下降，推动数字体温计的普及。 随着数字电子技术的不断发展，人们逐渐采用单片机来设计数字体温计。但由于单片机的接口信号是数字信号，若想使用单片机来处理体温这类非电信号，必须借助于温度传感器，将温度转换成弱的电流或者电压(模拟信号)，然后通过模/数(A/D)转换，来适应单片机的接口需要。一般的体温检测大多以热敏材料作为温度传感器，如热敏电阻，但是热敏电阻的可靠性较差、测量准确率低，而且还必须经专门的接口电路转换成数字信号后才能由单片机进行处理。基于以上原因，设计了采用数字温度传感器实现单片机控制的数字体温计。 温度数我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量，仅凭感觉只能感觉到大概的温度值，传统的指针式的温度计虽然能指示温度，但是精度低，使用不够方便，显示不够直观，数字体温计的出现让人们直观的了解温度2-2 本课题的研究内容 1、硬件部分 本数字温度计山三个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路。 本数字温度计控制器采用用单片机AT89C2051，它是由ATMEL公司推出的一种小型单片机，它具有低电压供电和小体积等特点，成本较低，两个端口刚好满足电路系统的设计需要，很适介便携手持式产品的设计使用。可用两节电池对本温度计进行供电。 温度传感器使用DS18B20，它可自接将被测温度转换为串行数字信号，供单片机处理。通过编程，DS18B20可以实现9一12位的温度读数。信息经过单线接口送入DS18B20,或从DS18B20送出，因此，从单片机到DS18B29仅需连接一条信号线和地线。 显示电路采用4位一体的共阳LED数码管，列驱动用8550三极管。用4位一体的共阳LED数码管以动态扫描法实现温度显示。 2、软件设计 本设计在软件力一面采用Keil-C51单片机C语言设计，一定程度上简化了软件编写，而且逻辑性更强，系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序和显示数据刷新子程序等。 主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量温度值。 读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节。 温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令。 计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算，并进行温度值正负的判定。 显示数据刷新子程序主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作。 本课题研究的实施方案、进度安排 第1-周 资料根据任务书要求，开题报告； 第周 器件； 第周 第-10周 第周 电路焊接与组装、软件结构化编程、单元调试、系统联调； 第-14周 ； 第15周 修改论文第16周 。2-3 已查阅的主要参考文献 [1]李广弟.单片机基础[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2001. [2]刘亚利.HIRFL-CSR上程中的智能温度控制系统[J]. 微计算机信息，20