基于单片机的数字显示体温计设计

基于单片机的数字显示体温计设计基于单片机的数字显示体温计设计 摘要摘要 本文针对传统的测温仪器自身存在的诸多缺点以及在现实生活中所暴露的 使用不便 缺少安全性等缺陷 提出了一种非接触式红外测温系统设计方案 该系统是以 STC89C52 作为红外测温传感器数据传输和控制核心 此外 还设计 了液晶显示器 功能按键等外围模块 该系统最大的创新之处在于实现基本的 非接触式温度测量功能 它的安全性 方便性更有利于普通百姓的使用 本次 红外测温系统的设计简化了电路结构 提高了测温的稳定性及可靠性 该系统 的反应速度快 传输效率高 测量精度高 可靠性高等优点 将会在和传统测 温仪器的竞争中脱颖而出 在不久的将来一定会具有广阔的市场前景 关键词 关键词 STC89C52 红外测温 数字显示 2 Digital Display Thermometer Design Dased on single chip microcomputer Aiming at disadvantages of the traditional temperature measurement instrument own existence and exposure of difficult to use in real life the lack of security this paper proposes a non contact infrared temperature measurement system design The system is based on STC89C52 as infrared measuring temperature sensor data transmission and control core In addition design the function of liquid crystal displays buttons and other peripheral modules The biggest innovation in the system realizes the basic contactless temperature measurement function its safety convenience is more advantageous to the use of the common people The infrared temperature measurement system is designed to simplify the circuit structure improves the stability and reliability of measuring temperature The system response speed high transmission efficiency high measurement precision high reliability etc Will be in competition and the traditional temperature measurement instruments in the near future will have broad market prospects KeyKey wordswords STC89C52 Infrared Temperature Measurement Digital Display 基于单片机的数字显示体温计设计 3 目录 1 总设计方案论述 6 1 1 选题的背景及意义 6 1 2 课题的研究现状与发展趋势 6 1 2 1 研究现状 6 1 2 2 发展趋势 7 2 红外数字显示测温系统硬件电路设计 8 2 1 红外数字显示测温系统基本原理与构成 8 2 1 1 红外数字显示测温系统基本原理 8 2 1 2 红外数字显示测温系统构成 8 2 2 单片机的主控电路设计 8 2 2 1STC89C52 芯片简介 8 2 2 2 系统主控电路 10 2 3 红外温度传感器模块电路的设计 10 2 3 1TN901 红外测温模块 11 2 3 2 红外测温原理 11 2 3 3 红外测温模块的工作时序 13 2 3 4 红外测温模块温度值计算 13 2 3 5 红外测温模块电路 13 2 4 LCD1602 显示电路设计 14 2 4 1 LCD1602 显示器简介 14 2 4 2 LCD1602 显示电路 15 2 5 按键电路的设计 16 2 6 系统其它硬件电路 17 2 6 1 系统的电源电路 17 2 6 2 系统晶振电路 17 4 2 6 3 复位电路的设计 18 3 系统软件设计 19 3 1 软件编译 KeilC51 开发环境 19 3 2 系统软件设计要求及任务 19 3 3 系统主程序流程图 19 3 4 系统子程序流程图 20 3 4 1 功能按键流程图 20 3 4 2 红外测温流程图 21 参考文献 22 致谢 24 附录 A 25 附录 B 27 基于单片机的数字显示体温计设计 5 1 总设计方案论述 1 1 选题的背景及意义 随着经济的发展 社会生活水平的提高 人们对自身身体情况愈来愈重视 体温是人体生命活动最基本的特征 也是观察人体机能是否正常的重要指标之 一 1 但是在现实生活中 伴随着生活节奏的变快 父母在忙碌的工作状态下 抽出时间帮助孩子测体温是一件非常麻烦的事 而且由于儿童不像成年人一样 配合 比较好动 测温过程既耗费时间又费精力 老年人活动不便 使用传统 的体温计也很不方便 由于人老眼花 不能特别方便地看清体温计汞柱的位置 现在各种流行病比较多 传染性比较强 传统的接触式测温系统有很大的局限 性 特别是在高发病的场所诸如学校或者客运中心等等 2 目前市面上存有的家用测量体温仪主要有水银温度计 电子体温计两种 虽然都能满足人们对体温测量的要求 但是随着人们对测温结果精确值的提高 对仪器各方面要求的提高 3 传统的测温仪器存在的缺陷开始被人们所认识 测量准确度低 等待时间长 使用不当还会发生意想不到的事故等 4 非接触式红外测温系统的开发 将能很好的代替传统测温仪器 弥补他们 的不足与使用的不便 5 它的响应时间快 非接触 使用安全及使用寿命长等 优点 更适合儿童在平时的生活中独立完成体温测量 6 1 2 课题的研究现状与发展趋势 1 2 1 研究现状 在日常生活中 测量体温的仪器主要有水银温度计 电子体温仪两种 水 银体温计应该是人们接触最早的一款体温测量仪器 它是根据水银的热胀冷缩 性质 通过读取刻度值来判断温度值 然而它有着诸多缺点 比如在使用过程 中 仪器必须要和被测量者接触 而且最终测量结果的产生需要较长的时间 7 仪器是很薄的玻璃管 所以其极易破碎 同时水银蒸汽 汞 是一种具有强烈 毒性的物质 对人体有着巨大的危害 如果不小心飞溅出来 造成人身危害 发生非常严重的事故 由此可见 水银体温计对于特殊群体 尤其是儿童有着 非常大的局限性 8 另一种温度计是之后出现的电子温度计 它是利用了半导 6 体电阻随温度变化而变化的特征 通过液晶显示器来显示人体的温度 其最大 的不足之处在于最终的显示值的准确度会受电子元件及电池供电状况等因素的 影响 从而不利于体温的准确测量 总的来说 传统的测温计还是存在着一些 难以克服的缺陷 9 当今社会 红外测温技术已在工业 石化 农业 医学 安全监控与防范 和科学研究等领域被广泛地应用 衍变成自动控制 在线监测 非接触测量 设备故障诊断 资源勘查 遥感测量 环境污染监测分析 人体医学影像检查 等重要方法 10 在传统的测温系统中注入现代科技的元素 它所具备的响应时 间快 非接触 使用安全及使用寿命长等优点 较传统温度仪器更加能满足人 们生活生产的需求 必定会占领相当大的市场 受到人们的青睐 11 1 2 2发展趋势 根据世界预测公司Frost 寄存器选择输入 sbit EN P1 1 液晶使能控制 sbit RW P2 5 按键引脚定义 sbit keys P3 6 sbit keyz P3 5 sbit keyj P3 4 sbit keyq P3 3 发光二极管指示接口定义 sbit ledg P1 2 sbit ledd P1 3 sbit ledc P1 4 sbit fm P3 7 sbit ji P1 5 bit flag 0 红外测温引脚定义 sbit A TN9 P2 0 TN9 触发 sbit CLK TN9 P2 1 TN9 时钟线 sbit DATA TN9 P2 2 TN9 数据线 全局变量定义 bit flag unsigned char TN Data Buff 5 红外模块 0 数据缓存数组 unsigned char DATA INDEX unsigned char DATA NUM 八位数据计数 unsigned char data tmp 红外模块数据缓存 基于单片机的数字显示体温计设计 27 unsigned char table mbtemp 00 00 C float iTemp MBTemp 11 01 温度数据 int T1h 25 T1l 4 温度上下限初始值 函数定义声明 void show temp 温度显示子函数函数 void key pro 按键处理子函数 void warn 报警子函数 延时子程序 11 0592M 晶振下 void delay unsigned int i for i 0 i 10 i 延时毫秒子程序 11 0592M 晶振下 void delay ms unsigned int time unsigned int i j for i 1 i time i for j 1 j 113 j 写入命令函数 void LCD Write Com unsigned char com delay ms 5 RS 0 RW 0 EN 1 P0 com nop EN 0 写入数据函数 void LCD Write Data unsigned char Data delay ms 5 RS 1 RW 0 28 EN 1 P0 Data nop EN 0 写入字符串函数 void LCD Write String unsigned char x unsigned char y unsigned char s if y 0 LCD Write Com 0 x80 x 表示第一行 else LCD Write Com 0 xC0 x 表示第二行 while s LCD Write Data s s 初始化函数 void LCD Init void LCD Write Com 0 x38 显示模式设置 delay ms 5 LCD Write Com 0 x38 delay ms 5 LCD Write Com 0 x38 delay ms 5 LCD Write Com 0 x38 LCD Write Com 0 x08 显示关闭 LCD Write Com 0 x01 显示清屏 LCD Write Com 0 x06 显示光标移动设置 delay ms 5 LCD Write Com 0 x0C 显示开及光标设置 基于单片机的数字显示体温计设计 29 C 格式 void TN IRACK EN void 实现功能 红外模块启动函数 入口参数 无 出口参数 无 void TN IRACK EN void unsigned char j flag 0 A TN9 0 delay DATA NUM 0 DATA INDEX 0 for j 0 j 4 j TN Data Buff j 0 C 格式 void TN IRACK UN void 实现功能 红外模块关闭函数 入口参数 无 出口参数 无 void TN IRACK UN void A TN9 1 C 格式 int TN ReadData void 实现功能