當你身體不好的時(shí)候，你經(jīng)常去醫院看醫生。*程序是獲取序列號并記錄好您的體溫，以便為醫生診斷提供依據。使用傳統的水銀溫度計。天氣冷的時(shí)候，你會(huì )穿更多的衣服。有時(shí)你擔心放在腋下的溫度計是否會(huì )斷裂。護士也必須努力閱讀上述指數值。為此，設計了這樣一種儀器:一種具有安全、快速和直觀(guān)溫度測量的溫度計。結構框圖如圖1所示。

圖中，溫度傳感器采用LM35精密溫度傳感器，其輸出電壓與攝氏溫度成正比?？偣灿?個(gè)頻道。放大器:用CA3140組成放大電路，將LM35輸出的M數放大成0~5V的DC電壓信號，作為單片機的模擬輸入信號。單片機:由PIC16C71單片機組成的微機控制系統。顯示單元:4位高亮度發(fā)光二極管顯示器，其中*位紅色表示通道號，較后3位綠色表示溫度值，保留1位小數。鍵盤(pán):4個(gè)鍵，分別控制4個(gè)顯示通道。初始狀態(tài)默認為*通道的值。1 PIC16C71單片機PIC單片機由美國微芯片推出，代表了當今世界微控制器的新趨勢。采用精簡(jiǎn)指令集和哈佛總線(xiàn)結構，指令總線(xiàn)和數據總線(xiàn)分開(kāi)。PIC16C71是一款18引腳雙列直插式集成器件。除了中央處理器之外，該芯片還具有36個(gè)8位隨機存取存儲器(RAM)、1k EPROM、1個(gè)定時(shí)/計數器、13個(gè)雙向獨立可編程輸入/輸出引腳、內置自振蕩看門(mén)狗、低功耗(除了小工作電流外，還具有睡眠模式)、強大的輸出驅動(dòng)能力(可以直接驅動(dòng)發(fā)光二極管)、寬工作電壓(2~6V)，特別是內置4通道高速8位模數轉換。其基準電壓是軟件可編程的，可以是芯片的電源電壓或RA3/AN3/VERF引腳上的電壓。端口B還具有電平改變中斷功能(鍵盤(pán)可以直接插入)。與其他常見(jiàn)的8位微處理器相比，中央處理器體積小(18針)，不需要外部隨機存取存儲器、可編程只讀存儲器(E-PROM)、模數轉換器、顯示器和鍵盤(pán)的外部接口以及輸出驅動(dòng)芯片。外圍電路大大簡(jiǎn)化，體積減小。同時(shí)，可以實(shí)現2: 1的代碼壓縮和4: 1的運行速度提高。其紫外可擦除陶瓷封裝是開(kāi)發(fā)的理想選擇，而低成本一次性用戶(hù)可編程器件(OTP)則適合批量產(chǎn)品。長(cháng)期以來(lái)，它在國外被廣泛使用，在國內也在上升。

2LM35 LM35精密集成溫度傳感器的應用是NS的產(chǎn)品。其輸出毫伏電平電壓與攝氏溫度成正比。無(wú)需外部調節或校準，精度高，可由單個(gè)電源供電，電源電流僅為60μ；答:外形非常小，只有3個(gè)引腳(如圖2所示)。VOUT是輸出電壓端，VS是電源端，GND是地。溫度測量范圍在12~150℃之間，不需要負電源和外部下拉電阻。VS為4~20V DC。該儀器設定的溫度測量范圍為12~63.8℃，包括人體溫度的變化范圍。LM35設置在& ge的原因12℃時(shí)不需要外部負電源。設置63.8℃是為了避免PIC單片機在運行中的缺點(diǎn)(沒(méi)有乘法和除法指令)，但可以向左移動(dòng)兩次，達到乘以4的目的，即255，這是8位模數轉換的較大值。其輸出為+10.0毫伏/℃，即37℃時(shí)為370毫伏。63.8℃相當于LM35的638毫伏。如果638毫伏放大到5V，PIC16C71可以獲得更高的精度。CA3140是美國無(wú)線(xiàn)電生產(chǎn)的高精度線(xiàn)性集成運算放大器。它是CMOS輸入，低功耗，雙極晶體管輸出(可以輸出更大的電流)，特別適合與單片機連接的應用。它具有低失調、低溫度漂移和低噪聲性能，失調電壓小于100μ；v，偏移電流低于10nA，溫度漂移為1μ；低于V/℃，使用如圖3所示的放大電路。由于放大器的高輸入電阻，放大器的增益為:AV=(R2+RW1)/R1，對應于638毫伏的5V放大系數應為7.8，以R1為20kω；；R2是15萬(wàn)歐米茄；的標準阻力；RW1是10kω；的多圈電位計可放大調節。r是100ω；，RW2是10kω；放大后的電壓信號作為模擬輸入信號進(jìn)入PIC16C71的端口ra1至ra3，5V內部8位模數轉換結果為255(0FFH)。為了獲得相應的溫度值，模數結果需要除以4(255/4=63.8)。對于PIC單片機，除以4很容易實(shí)現，然后轉換成BCD碼顯示。取兩個(gè)整數和*小數。由于LM35和CA3140都是高精度的線(xiàn)性器件，并且CA3140的零點(diǎn)和增益可調，因此在37℃左右可以實(shí)現高精度，保留一個(gè)小數位。

3顯示器和鍵盤(pán)3.1顯示，由于PIC16C71的端口a和b都具有很高的吸電流和供電能力，每個(gè)輸入/輸出端口可以吸電流25mA和供電20mA電流，端口b的總吸收/驅動(dòng)電流為150/100 ma，端口a的總吸收/驅動(dòng)電流為80/50mA。這種能力顯然非常適合驅動(dòng)7段發(fā)光二極管顯示器。RB7-RB0連接到發(fā)光二極管的每一段和小數點(diǎn)。RA3~RA0定義為此時(shí)的輸出。每條腿都通過(guò)三極管連接到發(fā)光二極管，4條引線(xiàn)中的一條用來(lái)確定當前顯示的是哪一段。發(fā)光二極管是常見(jiàn)的陰極高亮7段數碼管，每段顯示5毫秒，即掃描4位的顯示周期為20毫秒，頻率為50Hz。5毫秒的時(shí)基可以滿(mǎn)足人眼的需要。時(shí)基是通過(guò)將4.096兆赫振蕩的頻率除以1: 32獲得的，然后將其加到TRM0上，TRM0的初始值被設置為96，(256-96)×；(32次；4/4096000)= 5毫秒，因此TRM0每5毫秒產(chǎn)生一個(gè)中斷。當OPTION寄存器的低4位為0100時(shí)，TRM0的預分頻器比為1: 32.3.2鍵盤(pán)可以使用端口b連接4次，因為RB7~RB4具有電平變化中斷功能；4=16個(gè)鍵盤(pán)。這種設計只需要4個(gè)鍵，定義為#1、#2、#3和#4。RB4設為輸入，RB3~RB0設為輸出。OPTION的較大高位允許弱上拉端口B，因此當沒(méi)有按鍵時(shí)RB4為高。RB2輸出設置為& ldquo0&rdquo。如果你按& ldquo# 2 & rdquo，RB4變?yōu)榈碗娖?，該電平的變化?huì )導致端口B的電平變化，從而導致中斷。&ldquo從RB3-RB0交替輸出；0&rdquo。，可以檢測是否有按鍵。測試按鍵時(shí)，通過(guò)按鍵去抖處理讀取鍵值。只有在按下的鍵被釋放后，才能開(kāi)始新的掃描。這種掃描方法可以防止鍵盤(pán)的錯誤操作。4編程(Programming)由于PIC單片機采用RISC精簡(jiǎn)指令集，PIC16C71是一款除跳轉指令外只有35條指令的中程PIC單片機。其余是單周期指令。對于編程來(lái)說(shuō)，它沒(méi)有統一的格式，易于學(xué)習和使用。如圖4和圖5所示，給出了主程序和鍵盤(pán)服務(wù)子程序的流程圖。PIC單片機程序編寫(xiě)簡(jiǎn)單，但程序調試是必要的。有兩種調試方法:一種是使用實(shí)時(shí)在線(xiàn)模擬器，另一種是模擬軟件包。為了實(shí)現100%的全實(shí)時(shí)在線(xiàn)模擬。采用福建高旗生產(chǎn)的PICMATE基礎系統，使用PROBE71仿真模板進(jìn)行仿真調試，滿(mǎn)足設計要求。5結論該系統結合PIC系列單片機和LM35傳感器元件的特點(diǎn)，設計了外圍電路簡(jiǎn)單、成本低、實(shí)用性強的多通道體溫測量?jì)x。然而，它也可以增強一些其他輔助功能。通過(guò)一些軟件和硬件的改變，它也可以在其他領(lǐng)域用作測量?jì)x器。[參考] [1]李東興，林佩燦，陳小木。PIC16CXX系列單片機[C]的應用設計。福州:高企電子科技有限，1996年。[2]余光云，王祁宏。吳宜豐。PIC系列單片機開(kāi)發(fā)及應用技術(shù)[。北京:電子工業(yè)出版社。2000.4.[3]吳峰。PIC單片機開(kāi)發(fā)及應用技術(shù)[。北京:北京航空航天大學(xué)出版社。1999。[4]上海電氣科學(xué)研究所。實(shí)用電子部件手冊[手冊。上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社. 1998 .作者簡(jiǎn)介:沈世斌，1967-，南京師范大學(xué)控制科學(xué)與工程系工程師和實(shí)驗人員，主要從事檢測技術(shù)和自動(dòng)控制的教學(xué)與研究。