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关于电子温度计的设计研究

来源:教学设计 时间:2022-03-20 09:43:42 点击: 推荐访问: 温度计 电子 电子专业学生实习报告
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  摘 要:本设计采用单片机作为主控中心,同时设置了温度检测模块、显示模块来完善本设计的功能。其温度检测模块由温度传感器构成,其将检测到的信息经过转化传递给单片机。单片机接收到传递过来的信息之后,命令液晶显示器显示相应的信息以完成体温的测量工作。经过一系列的测试,验证了本设计的可行性。
  关键词:单片机;体温;液晶显示器
  一、绪论
  目前市面上已经出现了能够快速测量体温的体温枪,只需要将探测头放置在需要测量的位置,在显示屏上就能够快速的显示出温度。但是该种仪器的售价并不便宜,大致需要一百到两百元人名币不等,因此设计一款成本低廉、使用方便的体温测量仪器就显得非常有必要。而本设计就是在这样的背景之下产生的。本设计要能够快速的测量体温,首先需要解决以下几个方面的问题:(1)体温的测量问题;(2)体温信息的显示问题。
  二、总体设计
  本设计要完成体温的检测,并且需要将体温信息显示在显示屏上。对于仪器仪表的设计,由于单片机体积成本方面的巨大优势,目前用得最多的就是单片机控制的方法。因此本设计采用单片机作为主控系统。同时该设计设置了温度检测模块、显示模块,来完善本设计的功能。其中温度检测模块由温度传感器构成,其检测好温度之后,对温度信息进行转化,并将转化后的信息传递给单片机。显示模块由液晶显示器构成,其负责接收单片机发送的命令,显示温度信息。对于一些有特殊需要的场合,本设计还可以设计无线传输模块,将检测到的信息传递到其他场所。
  本设计中温度传感器所用的型号为DS18B20,单片机所用的型号为STC89C51,液晶显示器所用的型号为LCD1602。对于一些用处,本设计还可以加入按键模块以及蜂鸣器模块,来完善该设计。则该系统的原理图如图1所示:
  (一)硬件设计
  单片机:单片机的发展可以追溯到上个世纪七十年代,到现在单片机的应用已经涵盖到了从军事、航天、航海到家用仪表等等方面,尤其是在工业控制方面,更是发挥着非常积极的作用。单片机本身就可以作为一种微型计算机系统,它在体积、质量、价格以及成本等方面非常的具有优势,已经成为了各种设计中必不可少的元件之一,并且这也非常有利于学习计算机原理与结构。本设计中采用的stc89C51型单片机是51系列单片机中的代表,功能强大,非常适合于初学者进行学习研究。
  温度传感器:温度传感器的作用是把温度信息转换为电信息进行传递的器件。利用的原理为金属的电阻随温度的变化而变化的原理。本设计采用的温度传感器的型号为DS18B20。其采用单总线通信的方式。其数据传输方向是双向的,所以其有很多的优点,例如结构简单、成本低廉、维护简单等。
  液晶显示器:液晶显示器负责接收单片机的指令,显示相应的信息。液晶介于固体与液体之间,其分子排列与固体晶体一样非常规则,但是在常态下却成液态。假若给液晶施加一个电场,它的分子排列就会改变,再配合偏振光片,就能阻止光线通过产生图案。本设计采用的液晶显示器的型号为lcd1602,该种显示器可以显示两排信息,并且其可以显示字母、数字、符号。
  (二)软件设计
  该系统要完成的工作为检测人体的温度,并将温度信息显示在液晶显示器上面。具体实现的方式为温度传感器DS18B20检测温度,并将温度信息进行转换,之后传递给单片机,单片机接收到信息之后,发送命令给液晶显示器显示相对应的信息。
  三、結语
  该款系统可以很好的检测人的体温,完成了预期的目标,是一个很成功的设计。并且,人的体温在很大程度上可以反映出人的健康情况。该款设计还可以有很多的改进的地方,例如可以加装远程传输系统,实现体温信息方面的远程传输。还可以加装存储装置,实现个人温度信息的存储,这就可以方便的实现对人的体温信息的长期监控,这对于一些病人是非常有必要的。当然,本设计不仅仅可以应用到人的体温检测,还可以应用到其他方面的温度检测上,该系统结构简单,成本低廉,是一个非常成功的设计。
  参考文献
  [1] 姜香菊.传感器原理及应用[M].机械工业出版社,2015.
  [2] 李华.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京航空航天大学出版社,1993.
  [3] 张毅刚.单片机原理及应用[M].高等教育出版社,2004.
  [4] 张伟昊.智能鱼缸的设计[J].电子制作,2018(13).

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