电子体温计设计

任务分配

总体方案设计：XXX XXX XXX XXX XXX XXX

软件系统设计：XXX XXX

硬件系统设计：XXX XXX

绘图：XXX

软件编程：XXX XXX XXX XXX

整体效果图：

目录

任务分配 .................................................................................................... 0

第1章 绪论 .............................................................................................. 1

1.1 设计背景 ........................................................................................... 1

1.2 系统总体方案设计概述 ................................................................... 2

第2章 方案设计 ...................................................................................... 3

2.1 性能要求 ........................................................................................... 3

2.2 设计思路 ........................................................................................... 3

第3章 电子体温计的控制电路的设计（硬件系统的设计） .............. 4

3.1 总体设计思想 ................................................................................... 4

3.2 传感器电路 ....................................................................................... 4

3.3 单片机电路 ....................................................................................... 6

3.4 LCD1602显示屏电路 ......................................................................... 9

3.5 电源模块 ......................................................................................... 11

第4章 软件控制程序的设计 ................................................................ 13

4.1 DS18b20的读操作 .......................................................................... 13

4.2 DS18b20的温度数据处理 .............................................................. 14

4.3 1602显示部分 ................................................................................. 15

第5章 系统调试与测量 ........................................................................ 17

5.1 系统调试 ......................................................................................... 17

5.2 测量数据 ......................................................................................... 17

5.3 误差分析 ......................................................................................... 18

课程设计心得 .......................................................................................... 19

附录1 ....................................................................................................... 20

附录2 ....................................................................................................... 21

参考文献 .................................................................................................. 29

第1章 绪论

1.1 设计背景

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1～0.1℃。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。

1.2 系统总体方案设计概述

该系统用于体温检测，能准确快速地测量人体体温，并且需要实时的显示当前的温度。与传统的水银玻璃体温计相比，电子体温计具有方便的读数，高精度的测量，测量时间比较短，能记忆并有与其它体温计不同的蜂鸣提示的优点。

第2章 方案设计

2.1 性能要求

测温范围32°C ~43°C，误差在±0.2°C以内，当温度超过37.5°C时，可以报警，采用LED数码管直读显示。并且能够实时的宽范围的温度检测，能清楚的显示与读出数据。

2.2 设计思路

本研究旨在设计一个电子体温计，主要控制器采用单片机STC89C52，传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20智能型传感器。该传感器检查的温度是32°C ~43°C之间，检查的分辨率为±0.2°C。当温度出现不同寻常的时候，不在设置范围内时，可以报警，且是通过蜂鸣器。研究工作总体包括以下多个方面：了解电子体温计的工作原理，典型结构，发展历史及国内外的研究和发展的现状；研究电子体温计的两个最主要的核心模块：DS18B20传感器控制和STC89C52单片机主控制器。

第3章 电子体温计的控制电路的设计（硬件系统的设计）

3.1 总体设计思想

图3-1系统框图

3.2 传感器电路

美国DALLAS半导体公司设计生产一种DS18B20温度传感器，并且DS18B20是一种智能化的温度传感器。新出来的，比较流行的温度传感器，是与平常传统的热敏电阻等测量温度的元件相比较，它提供9位(二进制)温度读数，并且可以指示器件的温度，而且能够直接读出被测的温度数值，因此选用此传感器。

DS18B20的性能和特点如以下几点，都是很好的优点：其一是多个DS18B20可以并联在唯一一个单独的三线上，并且能够实现多点组网功能；其二是独特单独的单线接口仅仅需要一个端口引脚就可以进行通信；其三是用户可以自己定义的非易失性温度报警的设置；不需要外部的外围器件；其余的是可以通过数据线供电，电压范围为是在3.0～5.5V；当待机的时候，功耗为零；温度以9~12位的数字两读出；负电压特性，当电源极性接反的时候，温度计不会因发热而烧毁，只是不能正常工作。报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温串口通信接口

5V稳压电路

时钟振荡

主

控

制

器 LED

显

示

温

度

传

感

器