基于单片机的体温测量系统设计毕业论文设计.docx

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基于单片机的体温测量系统设计毕业论文设计

毕业论文声明

本人郑重声明：

1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。

除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。

对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。

本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。

3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。

4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。

论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。

学位论文作者（签名）：

年月

关于毕业论文使用授权的声明

本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。

本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。

同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。

本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。

如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。

本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。

本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：

按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。

在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。

论文作者签名：

日期：

指导教师签名：

日期：

毕业论文（设计）

题目基于单片机的体温测量系统设计

毕业论文（设计）原创性声明

本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：

日期：

毕业论文（设计）授权使用说明

本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。

有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。

学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。

保密的论文（设计）在解密后适用本规定。

作者签名：

指导教师签名：

日期：

日期：

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

3）其它

基于单片机的体温测量系统设计

洪亮

南京信息工程大学电子信息工程系，南京210044

摘要：

本文是以AT89S52单片机为核心，根据红外线测温仪的原理，设计了一种非接触式人体体温测试仪。

该系统包括硬件设计和软件设计两部分。

硬件方面首先进行了系统的总体电路设计，然后分别从红外线传感器、电压信号放大、A/D转换、实时时钟、正负电压转换、显示部分等功能模块进行了电路设计。

软件方面首先进行了系统的总体程序设计，然后分别从A/D转换、数据处理、实时时钟、中断部分、显示部分等模块进行了程序设计。

本系统采用模块化设计，系统由各个应用模块组成，所以整个程序的编制和维护都比较方便，结构清晰，提高了可靠性和修改性，并给出了针对各个应用模块的设计思路和设计框架，从而实现非接触式人体体温的数字显示。

关键词：

单片机；红外热释传感器；体温；液晶显示

1、引言

1.1课题研究的目的与意义

高等动物都有一定的体温，一定的体温是机体不断的新陈代谢的结果，同时体温又是机体功能活动正常进行的重要条件。

人能够在环境温度不同的条件下，通过对体内产热和散热过程的调节来保持体内温度的相对稳定，并提高对环境温度变化的适应能力。

在正常情况下，人的温度保持在37℃上下（大致介于36.2℃—37.3℃）。

不受外界环境温度的变化而变化。

但是当人体内的某些机能发生变化或某些部位发生病变时，恒定的体温将会发生变化；在临床医学中，体温是一个重要的生理参数，病人的温度为医生提供了生理状况的重要信息。

还可以对某些重大疾病或隐藏于身体内部的健康问题起着积极的预防和警示作用。

在“非典”期间，人体体温便是检测并隔离患者状况的一个重要参数，从而达到了控制“非典”大规模扩散的作用。

在公共场所进行体温监测时主要考虑以下三个要求：

非接触性、测量的快速性和准确性。

采用红外非接触测温方法可以满足这些要求。

因此对非接触式人体温度测量是非常有意义的，也是应付突发要求的必要工作。

1.2国内外发展现状

由于近些年“非典”和猪流感的袭击，在我国迅速诞生了一支专门抗击非典的医疗仪器队伍，特别是在红外体温检测仪的研发方面取得了突出的成就。

国家相关部门也在重点强调非接触式体温计的研发。

随着现代科技的发展,新材料、新工艺的运用,各式各样的体温计陆续出现,探测方式不断改进。

国内外体温计的发展大致分为三个阶段。

第一阶段是常见的玻璃水银体温计；第二阶段是电子体温计；如今应用最为广泛的是非接触式红外体温计。

水银体温计虽然价格便宜但是有诸多弊端：

首先，水银体温计遇热或安置不当，体温计容易破裂。

其次，人体接触水银后会中毒，中毒症状是恶心、头痛、腹泻、脱发等，严重者会造成血液凝固。

因为水银有剧毒，一旦它污染了水源或食物，可以对人的肾脏、肺等造成极大的伤害，水银也能加速人神经系统退变。

最后，采用水银体温计测温需要相当长的时间（5min～10min），使用不便。

电子体温计是采用热敏电阻测量温度的，电子体温计能快速准确地测量人体温度，与传统的水银玻璃体温计相比，具有读数方便、测量精度高、能记忆并有蜂鸣提示的优点，尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合于家庭、医院等场合使用。

但采用电子体温计测温也需要较长的时间，同样使用不便。

非接触式红外体温计是根据黑体辐射原理通过测量人体辐射的红外线而测量温度的。

它用的红外传感器只是吸收人体辐射的红外线而不向人体发射任何射线，它采用的是被动式且非接触式的测量方式，因此红外体温计不会对人体产生辐射伤害且价格低，体积小，实现了体温的快速准确测量，具有稳定性好，精度高，测量安全，使用方便等特点。

目前市场上虽然已经有这样的产品出现，但由于它们的价格较高，功能较少，精度不高等缺点[3]。

。

1.3本文的设计工作

非接触式人体体温测试仪的设计技术目前已经达到成熟，目前市场上已经有很多这样的产品出现，但由于它们的价格较高，功能较少，精度不高等缺点，使得它们即不能占据低端市场，也不能占据高端市场。

并且从非接触式人体体温测试仪的成本出发，还有很大的利润空间，有继续研究的价值。

本文是以单片机为核心，先通过传感器将光信号转换为电压信号，再通过电压信号放大电路将电压信号放大成A/D转换模块能够识别的模拟信号，再通过A/D转换，将模拟信号转换成单片机能够识别的数字信号，再将数字信号转换成系统所要显示的温度值，与读入的温度值一起通过液晶显示器进行显示。

2、系统总体设计

2.1设计任务

我们根据红外线测温仪的原理，通过关键器件的选择以及温度补偿的自动调节来提高红外线测温仪的精确度，设计了一种红外线测温电路，用于对人体温度的快速测量。

我们要设计的红外体温计其测量范围是35℃～42℃，且精度为±0．1℃。

在该设计中，以AT89S52单片机为主体，配有高精度放大器、8位ADC和实时时钟，测量值和时间值用液晶屏进行显示。

2.2系统设计

在硬件方面，一个系统的硬件设计中应选择合适型号的单片机后，进行系统所需的扩展和配置。

按照系统功能要求进行扩展和配置外围设备。

要设计合适的接口电路，系统的扩展和配置应遵循以下原则：

1尽可能选择常用单片机。

为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。

本次设计选取的是AT89S52单片机。

2系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便二次开发。

3系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。

4可靠性及干扰设计是硬件设计必不可少的一部分。

本次设计首先选择设计所需AT89S52芯片，根据实际要求利用Protel软件绘制课题的原理图和PCB图，外围设备电路简单，干扰较小。

在软件方面，单片机应用系统中软件的设计在很大程度上决定了系统的功能。

软件的资源细分为系统理解部分、软件机构设计部分和程序设计部分。

1系统理解是指在开始设计软件前，熟悉硬件留给软件的接口地址，I/O口方式，确定存储空间的分配，应用系统面板控制开关、按键、显示的设置等。

2软件结构设计要结合单片机所完成的功能确定相应的模块程序，比如一般子程序、中断功能子程序的确定。

确定模块程序运行的先后顺序，绘制程序整体流程图。

3程序设计和其他软件程序设计一样，首先要建立数学模型，选定数学算法，绘制具体程序流程图，做好程序接口说明。

然后选取C语言（汇编语言或C语言）。

本次课题的软件设计采用的是模块化设计，使用C语言编写程序，结构清晰简捷。

此系统是通过红外热释传感器ZTP135S-R采集人体体温并以电压信号的形式输出并进行放大，然后将模拟电压信号通过模数转换器转换成与之对应的数字量，经单片机对数据的非线性处理及分析，并显示在LCD上，即完成一次体温的测量，若需储存测量值，可储存一段数据到内部数据存储器中，整体框图如图2.1所示：

图2.1整体框图

3、系统硬件设计

本系统硬件由七个应用模块组成，下面便是我对各个模块的电路设计：

3.1接口电路设计

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K的系统可编程Flash存储器。

使