基于AT89C51单片机电子体温计设计说明书.doc

word完美格式 PAGE 精心整理 学习帮手 1系统设计的目的意义 1.1 目的 体温是生命活动的一种表现，是人体新陈代谢的一个重要生理参数。体温既有生理学的意义，又有重要的临床意义，是临床诊断的一个重要指标。因此体温计在现在的生活中有极为重要的作用。传统的水银体温计易破碎，存在水银污染的可能，测量时间较长，不易读数，为此设计一种新型的体温计，它的测量精度与传统的水银体温计相媲美的情况下，大大地缩短了测量时间且携带方便，对环境几乎没有污染。它以AT89C51单片机为核心，结合温度传感器，LED模块等外部设备，在软件的控制下，实现智能化的体温测量，不但能够精确测温，而且能够对温度进行逻辑判断，并且通过LED显示器将测量结果显示出来。若温度高于38摄氏度系统就会自动报警，这就意味着所测得的温度异于人体正常温度，引起人们注意。本设计的创新点在于，不仅完成了电子体温计的要求，而且还增加了一个报警装置。当测量者的体温高于人体正常体温时，体温计就会自动报警，人性化设计，为广大客户带来方便。 1.2 国内外进展情况 中国电子体温计行业最早起源于1998年，以每年高于30%的速度发展至今经历了十多年时间。高达数倍甚至十多倍的利润空间、较低的政策壁垒和技术壁垒吸引了众多企业进入该行业。目前国内涌现了大小80多家电子体温计品牌，既有“欧姆龙”、“婴之侣”、“捷威”等行业领头的外资品牌，也有“华辰”、“世佳”、“华安”、“康复”等迅速发展壮大的国内品牌。今后试图进去该行业的生产厂家将达到50多家。由于行业逐步规范和新一轮电子体温计产品消费热潮的兴起，2009年以后，电子体温计产品行业进入了一个前所未有的高速发展时期，市场的快速发展孕育着巨大的商机。 1.3 设计思路 本系统可以使用ISIS画出原理图，打开ISIS软件，单击命令窗口file——new design，创建一个default模板，保存名称为“基于AT89C51单片机电子体温计设计.DSN”。执行菜单命令library——pick device/symbol，添加所需元件。本程序中可以使用DS18B20温度传感器，上面有“+”“-”可以模拟外界温度变化。芯片选取74LS137，74LS373。在原理图编辑窗口中放置元件，再单击工具箱中的“原件终端”图标，在对象选择中单击POWER和GROUND放置电源和地。放置好元件后，布好线。左键双击各元件，设置好相应参数，完成电路设计。 设计的软件部分在Keil中完成，具体操作步骤在后面仿真步骤中有详细介绍，在此就不一一列出。 2系统分析 2.1 系统总体设计 本系统采用AT89C51单片机、DS18B20温度采集模块和LED显示器共同实现。AT89C51集合了温度传感器、放大器、A/D转换器三者的作用。其中AT89C51通过P1.0和DS18B20进行单总线通信，启动DS18B20温度采集功能并取出转化后的体温数值，最后将体温值显示在外接在P0口与P2口的四位共阴LED上。设计思路如图2.1所示。 DS18B20 DS18B20 单片机 LED显示器 蜂鸣器 图2.1 设计思路示意图 2.2 DS18B20基础知识 DS18B20是Dallas公司继DS1820后推出的一种改进型智能数字温度传感器，与传统热敏电阻相比，只需一根线就能直接读出被测温度，并可根据实际需求编程实现9~12位数字值的读数方式。 2.2.1 DS18B20的封装形式及引脚功能 DS18B20有三种封装形式： 采用3引脚TO-92的封装形式。 采用6引脚TSOC封装形式。 采用8引脚SOIC封装形式。 DS18B20芯片的引脚功能如下： GND：电源地。 DQ：数字信号输入/输出端。 VDD：外接供电电源输入端。采用寄生电源方式时，该引脚接地。 2.2.2 DS18B20的内部结构 温度传感器DS18B20的内部结构如图所示，主要由64位ROM、温度传感器及高速缓存器配置寄存器等部分组成，如图2.2所示。 VDDDQ64位ROM和 VDD DQ 64位ROM 和 单线接口 高速 缓存器 温度传感器 高温触发器TH 低温触发器TL 配置寄存器 存储与控制逻辑 电源 检测 8位CRC发生器 C 图 图2.2 DS18B20内部结构示意图 下面对DS18B20的相关部分进行简单的描述。 （1）64位ROM。64位ROM是由厂家用激光刻录一个64位的二进制ROM代码，是该芯片的标志号，如图2.3所示。 8位循环冗余检验 48位序列号 8位分类编号（10H） 图2 图2.3 64位ROM示意图 8位分类编号表示产品分类编号，DS18B20的分类编号为 10H;48号序列号是一个大于281x1012的十进数编码，作为该