【《单片机控制的电子体温计系统的软件设计案例分析》5400字（论文）】

单片机控制的电子体温计系统的软件设计案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u26310单片机控制的电子体温计系统的软件设计案例分析 [36]。本次设计的调试步骤分为仿真调试与程序调试来完成，先用keil4来编写要实现功能的程序，再用仿真软件来设计并布线。建立新的程序文件，从元器件库中查找本设计所需要的元器件，如STC89C52、DS18B20、LED数码管、蜂鸣器、按键、电阻、电容等。查找后放在规定阿区域，各个器件之间进行连线。使用Keil对各个模块的控制对象编写程序，分别编程对温度测量，蜂鸣器报警提示进行控制的程序，使结果发送至显示屏。编写程序后完成后进行编译检查程序是否有误，2.仿真调试结果当系统开始仿真时，系统体温设置高温38度报警，低温25度报警，上下限设置结果如图4-1、图4-2所示。图4-2上限值设置图4-3下限值设置当按下一次DS18B20的左边红色按钮时，温度降低1℃；当按下一次右边红色按钮时，温度升高1℃。按下温度传感器右侧按钮让体温增加至38℃以上时，蜂鸣器闪亮并且鸣响，给予报警提示。仿真测试结果如图4-4所示。图4-4仿真测试仿真在硬件的开发过程中作用很大，通过仿真可以判断选择的方案和系统是否正确、是否实用，事先验证的基础上再实现，能节省资源和时间。2.4本章小结本章主要介绍了系统仿真与调试。首先介绍了Proteus仿真软件和KeilC51编程软件，然后说明了调试步骤、调试结果。在Proteus中设计电路仿真试验，将找到的元器件放在对应位置以完成原理图的设计，导入hex文件并进行仿真调试。hex文件是在keil中完成程序编写并编译成功后生成的。在对整个系统编程的过程中，发现了控制对象赋值错误导致整个程序无法编译的错误并修改了程序。

第3章系统测试与测量本章主要描述了软硬件部分的测试和体温的测量，分别说明了软件部分和硬件部分的测试过程以及该过程中遇到的问题和解决方案，并对实物部分得出来的测量结果进行了分析和总结。3.1系统测试3.1.1硬件测试首先是检查单片机开发板上各个元件是否完好，并用数字万用表对各器件进行了短路测试；通过接通电源观察蜂鸣器是否鸣响的方式判断蜂鸣器的型号，经检测确定为无源蜂鸣器；用万用表测量语音芯片和DS18B20的供电引脚，将红黑表笔分别接到供电引脚正负极，读取到电压值为2.93V符合两个模块的工作电压。通过以上方式，确认硬件电路及各外设模块能够正常运行，可以实现预期功能。在调试及测量过程中遇到了一些问题，由于操作不当导致DS18B20的引脚出现损坏，后来及时更换器件重新进行测试并成功。3.1.2软件测试首先是每一个模块的程序编写结束后进行调试，然后对系统整个程序进行调试。确定总程序模块没有问题之后，已经调试好的硬件系统结合编译好的程序进行综合调试，在不断地调试过程中，逐步完善程序直至达到预期的要求。首先，将数码管测试程序下载至单片机中并通电，观察到八位数码管都显示正常；将DS18B20测试程序下载至单片机中，通电后显示温度与水银温度计测量温度相似，表明该温度传感器模块工作正常；通过编写无源蜂鸣器测试程序，检测到蜂鸣器工作正常；将语音模块测试程序下载至单片机中，测试了语音模块的录音后播报以及直接播报功能正常。在编写程序及调试的过程中也遇到了一些问题，在购买硬件之前根据课本数码管的引脚图自行编写了程序并运行成功，后来硬件部分调试好后，下载程序过程中发现程序和开发板上各器件上的引脚不对应导致没法运行，然后仔细研究了开发板上各器件原理图并更改了原程序的引脚号后，数码管完成了显示，实现了各部分的功能。调试是一个非常重要的过程，所以需要清楚软件的使用方法以及如何将程序烧录到单片机上。首先要做的就是对硬件电路做检查，如果硬件电路没有问题，再去检查软件方面，对软件的每一块程序都进行仔细地检查和调试。软件方面的调试不仅是编写程序上的问题，它需要不断调试、运行，将程序下载到硬件上去，检测能否运行实现功能。为确保程序能够在硬件上能按预期正常运行，要认认真真去编写每一块程序，保证没有语法上和逻辑上的错误。3.2数据测量软硬件测试完发现没有问题后，将编译的程序烧录到单片机上并通电开始测量数据。理论上，正常的体温测量分为腋窝、口腔和直肠的温度，它们的正常值不一样。通过查阅相关资料得知，在临床上用于测量的口腔的温度正常值在36.2至37.5℃之间，而直肠的温度正常值在36至37.9℃之间，腋窝正常值是在36至37℃之间，由于手腕手指温度通常暴露在体表外，会受外界温度的影响，一般波动范围在1~2℃，比如在天热、天冷时温度会有所不同，所以手腕手指等体表温度测量值在34~33.5℃属于正常现象。1.测量结果用电子体温计测量完手部温度之后，再利用了通过延长DS18B20的方法进行腋窝温度的测量，测出来的结果接近人的正常体温，和水银温度计测出来的结果相近，在正常误差范围内。所测得的测量值汇总在表格中，如表5-1所示。表5-1测量值对比数据测量对象电子体温计体表测量温度(℃)电子体温计腋下测量温度(℃)水银体温计腋下测量温度(℃)甲33.736.436.6乙丙33.333.636.136.336.536.4采用普通水银温度计和电子体温计在同样环境下分别对腋下温度进行测量之后，得到了以下几组数据。电子体温计和水银体温计测量温度值和测量时间如表5-2、表5-3所示。表5-2普通水银温度计腋下体温数据数据测量对象早晨中午晚上温P(℃)TP(min）温P(℃)TP(min)温P(℃)TP(min)甲36.63.0136.93.2336.43.08乙36.53.4336.73.0536.53.35丙36.23.0936.62.4736.36.03表5-3电子体温计测量腋下体温的体温数据数据测量对象早晨中午晚上温D(℃）TD(min）温D(℃)TD(min)温D(℃)TD(min)甲36.31.9236.51.9536.42.04乙36.11.9636.32.0536.02.31丙36.12.0736.31.8136.41.97注:表格中，温P（℃）为普通水银温度计的测量，TP(min)为普通水银温度计测量时间;温D(℃)为电子体温计的测量值，TD(min)为电子体温计测量时间。通过对多个不同测量体的测量得到以上数据，分别使用水银体温计和电子体温计都测量了5次而得的平均值，再将所得出的平均值填入上表中，通过对数据的整理和分析，电子体温计基本达到了要求，和水银温度计相比，有测量时间短，读取数据方便等优点本设计所用到的水银体温计如图5-1所示。图5-1普通水银体温计本设计所用到的电子体温计实物图如图5-2所示。图5-2电子体温计实物图查阅芯片资料得知，给DS18B20供5v电压才能保证它工作的稳定性，才能更加精确的测量人体温度，开发板资料里发现接DS18B20的引脚处电压为1.3v，导致它的测量值不精确，所以用连线的方式把它的引脚接到5v电压处，最后得到了准确的测量值。测量结果如图5-3所示。图5-3测量结果2.误差分析以上数据集是用普通水银体温计和电子体温计测量得到的。根据上