电子体温计的设计与实现529

滁州学院本科毕业设计 1602采用并行接口方式,有16跟引线,各线的功能及使用方法如下所述: VSS(1):接地电源。

VDD(2):电源正极,接+5V电源。 VL(3):液晶显示偏压信号。

RS(4):数据/指令寄存器选择端。高电平时选择数据寄存器,低电平时选择指令寄存器。 R/W(5):读/写选择端。高电平时读操作,低电平时进行写操作。 E(6):使能信号,下降沿触发。 D0~D7(7~14):I/O数据传输线。 BLA(15):背光源正极。 BLK(16):背光源负极。

图3-4 LCD1602显示电路

最后将所有模块整合,各个模块的引脚分别与对应的单片机接口连接。

4 系统的软件设计

4.1 主控程序设计

主程序是系统的监控程序,需要调用4个子程序,包括数码管显示程序、温度测试、处理子程序和报警子程序,流程图如4-1 所示。系统在初始化完成后就进入温度测量程序,实时的测量当前的温度并通过显示电路在LCD1602上显示。程序中以中断的方式来重新设定温度的上下限,根据

8

滁州学院本科毕业设计 硬件设计完成对温度的控制。系统软件设计的总体流程图如下。主控程序代码见附录一。

开始MCU初始化DS18B20初始化高于38摄氏度判断温度是否在上下限范围内低于36摄氏度红灯亮灯灭绿灯亮显示温度结束图 4-1 系统总体设计流程图

4.2 中断程序设计

MCS-51单片的中断系统有5个中断请求源,如表4-1所示。用户可以用关中断指令“CLR EA”来屏蔽所有的中断请求,也可以用开中断指令“SET EA”来允许CPU接收中断请求。在本设计中我们选用INTO 来作为中断请求源。

表4-1 5个中断源的中断入口地址

中断源 外部中断0

定时器T0 外部中断1 定时器T1 串行口

入口地址 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H

MCS-51响应中断后,就进入中断服务程序,中断程序的基本流程图如图4-2。

9

滁州学院本科毕业设计

关中断现场保护开中断中断处理关中断现场恢复开中断现场返回

图 4-2 中断程序的基本流程

5 仿真结果

仿真图如图5-1所示。结论:(1)当按下DS18B20的左边红色按钮一次时,温度减少1℃;当按下右边红色按钮一次时,温度增加1℃;

(2)所测温度在低于36℃,报警电路中绿灯亮;所测温度在高于38℃,报警电路中红灯亮;当温度在36℃~38℃之间绿灯和红灯都不亮。

10

滁州学院本科毕业设计

图5-1 在Proteus 中的电路仿真图

通过自己亲自动手设计,使我学到许多东西,包括硬件和软件等方面,使我了解到单片机的开发过程,能有计划的进行电子体温计的研制。

单片机的设计开发不仅是软件和硬件上要通过,在成为商品之前要对其外观继续设计等,使消

费者对此有第一感官的吸引力。总之,在产品设计时一定要考虑仔细、有计划,要考虑到产品的成本、功能、外观等一系列的问题,这样设计出来的产品才有商业价值,才有竞争力。单片机系统硬件及软件的设计,创新点在于针对温度的测量特点,采用温度传感器可与单片机直接相连,并且由于它的高度集成化,简化外围电路并降低费用,提高了电路工作的可靠性和稳定性,达到了较高的性价比。

该测温系统经过多次测试,工作稳定可靠、体积小、集成度高、灵敏度高、响应时间短、抗干扰能力强、调试方便、测温稳定等特点。此外该系统成本低廉,器件均为常规元件,有很高的工程价值。如稍加改动,该系统可以很方便地扩展为集温度测量、控制为一体的产品,具有一定工程应用价值。

11

滁州学院本科毕业设计

参考文献

[1] 万岐江,王淑萍,汪凤兰.体温测量的研究进展[J].新疆:医科大学学报,2008(03). [2] 梁森,王侃夫,黄杭美.自动检测与转换技术[M].北京:机械工业出版社,2006. [3] 高吉祥.数字电子技术[M].电子工业出版社,2003. [4] 康华光.电子技术基础模拟部分[M].高等教育出版社,1988. [5] 卜益民.模拟电子技术[M].北京:邮电大学出版社,2005. [6] 谢自美.电子线路设计[M].武汉:华中科技大学出版社,2000. [7] 高晓蓉.传感器技术[M].西南:交通大学出版社,2003.

[8] 黄继昌.传感器工作原理及应用实例[M].人民邮电出版社,1998. [9] 金发庆.传感器技术与应用(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2006.

[10] 庄春生,杨杰,刘宏伟,肖红.新型智能电子体温计的研究[J].河南科学,2004(03) . [11] 腾召胜,李继峰,黄大春.基于数字温度传感器DS1620的储粮温度自动测试系统[J].仪表技术和传感器,2000.

[12] 霍孟友.单片机原理与应用[M].机械工业出版社,2004.

[13] 沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[M].北京:电子工业出版社, 2005.1.

[14] 王元庆,董戴,洪光烈.液晶显示屏的液晶层温度测量方法的研究[M].仪器仪表学报2004(6):15-20.

[15] Stanley B. Lippman.C++Primer[M].北京:人民邮电出版社,2008. [16] 谭浩强.C++程序设计[M].北京:清华大学出版社,2004.

[17] Huddleston,C. [美].Intelligent Sensor Design:Using the Microchip dsPIC(智能传感器设计)[M].北京:人民邮电出版社,2000:827-1124.

[18] F.Rettig,R.Moos.Direct thermoelectric gas sensors Design aspects and first gas sensors[M].Sens Actuators B,2007.

12

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4