基于Proteus的电子体温计的设计与仿真设计

1、基于Proteus的电子体温计设计与仿真温度计是现代人日常生活的必需品之一，常见的温度计多为传统的水银温度计，它是在传统的热胀冷缩的基础上进行的。它是由温度计的性质制成的，温度计测温时间长，读数不便，有汞泄漏的不安全因素。因此，非常有必要设计一种更加方便快捷的电子体温计来解决这些问题。本文将以AT51单片机为基础，结合数字温度传感器DS18B20 、数码管显示器等89实现电子温度计设计电子体温计； AT 89C51单片机；温度传感器DS18B20体温测量的历史可以追溯到16世纪。那时，萨托里奥利用空气的热膨胀原理，制成了第一个测量口腔温度的温度计。本世纪初，水银被用于制造温度计，并广泛应用于临

2、床。根据埃布斯坦1928年的报告，除了测量口腔和腋窝的温度外，还可以测量直肠、颈部、大腿、外耳和尿液的温度。这些是通过被测皮肤的温度等于玻璃球中积聚的水银温度的原理来实现的。水银温度计因其方便和高精度而被广泛使用。另外，测温方法及其结构已经成熟，没有太大的改进空间，人们对其研究失去了信心，至今进展甚微。由于水银温度计用于体温监测的不便和汞污染严重的可能性，为了正确测量人体局部温度，人们开发了各种测温仪器和方法。虽然水银温度计还是不愧是高精度、便宜又好用的测温仪器。现在很多医院都采用了电子体温计，使用其他电子仪器测量体温也越来越普遍。这一事实至少表明电子体温计的性能已经接近水银体温计。因此，针对

3、传统水银体温计中汞的污染，携带不便，易破碎，特别是测量时间长的缺点，本课题设计了一款数字电子体温计来解决这一问题。它在稳定性和响应时间上较传统水银温度计有显着优势，其精度要求可与传统水银温度计相媲美。：由于设计应用于人体健康的体温测量，必须保证设计的可靠性和可用性。本设计中使用的温度传感器为DS18B20传感器，精度为，以0.5保证温度计测量的准确性。为了提醒用户高温状态，设计中的蜂鸣器保证了设计的可靠性。本设计以895 1芯片为核心，通过检查D S18 2 0是否工作，然后将其部分的数字温度读入单片机，并通过相应的数字显示出来。管子当温度超过设定温度时，蜂鸣器会报警。系统框图如下：AT51是

4、一款可编程可擦除只读存储器， HYPERLINK :/baike.baidu 具有4 KB闪存( FP E R O M HYPERLINK :/baike.baidu F l a s h P r o g a mm l e and _ 89_ s a b l e R e a d Only Memory )低压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。 _ _ _ _ _ _ _ _ _ HYPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm _ _ AT 892 05 1是一款具有2 KB闪存可编程可擦除只读存储器的微控制器。单片机可擦写只读存储器可重复擦写1000次该器

5、件采用ATMEL高密度非易失性存储器制造技术制造，工业标准MCS - 51指令集和输出引脚兼容由于将多功能8位CPU和闪存组合在一个芯片中， ATMEL_AT51是一款89C微控制器，而AT2051是它的精简版。 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 89_ 89C微控制器为许多 HYPERLINK :/baike.baidu 嵌入式控制系统提供了一种灵活且廉价的解决方案。( 1 )适应电压范围更广，电压范围3.0 5.5V ，可在寄生供电方式下由数据线供电。( 2 独特的单线接口方式， DS18B20与微处理器连接时，只需一根端口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通信。( 3 ) D

6、S18B20支持多点联网功能，可在单根三线制上并联多个DS18B20 ，实现联网时的多点测温。( 4 ) DS18B20在使用中不需要任何外围元件，所有的传感元件和转换电路都集成在一个三极管形状的集成电路中。( 5 温度0.5-55 + 125， - 10 +时精度85为 。( 6)可编程分辨率为9 12位，对应可区分温度0.5分别为、 0.25、 0.125，0.025可实现高精度测温。( 7 ) 9位分辨率下，温度转换为数字最多93.75ms， 12位分辨率下，温度值转换为数字最多750ms ，速度更快。( 8 ) 测量结果直接输出数字温度信号，通过“单线总线”串行传输到CPU ，同时可以

7、传输CRC校验码，具有很强的抗干扰和纠错能力.( 9 )负压特性：当电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。DS18B20结构主要由四部分组成： 64位光刻ROM 温度传感器、非易失性温度报警触发器TH和、配置寄存器。引脚定义：1 ) DQ为数字信号输入/输出端；常见的数码管由八个条形和一个点形的发光二极管管芯组成，称为八段数码管。根据其结构的不同，可分为共阳极数码管和共阴极数码管两种。将发光二极管的阳极连接在一起称为共阳极显示器，阴极连接到共阳极显示器。它变成了共阴极显示器位显示由8个发光二极管组成，其中7个发光二极管a g控制7个笔画的明暗，另一个控制小数点的明暗。的字符较少

8、，字符的形状有些失真，但容易失控，使用方便。如下图：LED数码管引脚图模块的是采集周围的温度，并将模拟信号转换信号采集模块如下该电路的功能是完成单片机的复位，具有上电复位功能和按键复位功能。本设计采用自动复位的上电复位方式。晶体振荡器为12 MH Z 。复位电路如图主要显示周长0-100，精度0.1，显示数码管为4位8段显示数码管。由于单片机资源有限，这里采用动态扫描方式。在这种连接方式中，单片机的接口为P0口。作为输出端口，需要上拉。图中的电阻都是10K 。数码管采用共阳极管。显示接口电路图如下设计安全温度为0 37当人体温度超过37时，需要有报警指示。本设计采用PN P晶体管9015驱动蜂

9、鸣器，晶体管工作在开关上。状态。示意图如下_ _本设计的主要思想温度采样、数码管显示和报警电路的设置。流程图如下：在这篇智能仪器课文的写作过程中，学到了很多单片机的使用知识，也遇到了很多困难，尤其是刚接到课题的时候，不知所措，后来在过程中逐步克服困难，我不仅学到了很多，还得到了很多同学的支持参考1梁森，王侃福，黄航美。自动检测与转换技术M : 机械工业, 20062邓崇义.数据采集与处理系统中的干扰问题及解决方法J. HYPERLINK %20%20%20%20:/210.35.68.87/kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=cjfd&LinkType=BaseLink

10、&Field=BaseID&TableName=CJFDBASEINFO&NaviLink=%e7%94%b5%e5%b7%a5%e6%8a%80%e6%9c%af%e6%9d%82%e5%bf%97&Value=DGJZ t _blank 电工技术杂志, 20045杰.传感器与检测技术M高等教育， 20027沙占友,马洪涛,安国臣,孟志勇.新型智能温度传感器原理与应用，电子测量与仪器仪表学报，卷。 16 补充。 2002.10 : 144-1468沙占友.智能测温系统优化设计。电子测量与仪器杂志，第16卷增刊。 2002.10 : 125-12711康华光.电子技术基础仿真部分M.高等教育， 198814紫梅.电