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1、 学号：200710232002上海海事大学本科生毕业设计(论文)基于HT7500的数字体温计学 院：物流工程学院专 业：自动化班 级：自动化071姓 名：唐怀哲指导老师：何敏完成日期：2021年6月摘 要当今时代，体温计是医生临床诊断的必备仪器，也是家庭医药箱内不可缺少的一样物品，比起普通体温计，数字体温计更加平安可靠，直观方便。医用或者家用的数字体温计应功能齐全，体积小巧，方便使用。为了符合实际需求，数字体温计中的电路板往往需要嵌入小巧的外壳内，本文以集成化的HT7500为内核，在此根底上制作了一款体积小巧的数字体温计。关键词：数字体温计,HT7500,集成电路AbstractIn mod
2、ern time, digital thermometer is not only a necessary instrument when doctors do digital thermometers, but also an indispensable item in family medicine with normal thermometers, digital thermometers are more safety, reliable, intuitive and convenient. The circuit board of the digital thermometers a
3、re often embedded in a compact enclosure in order to meet the actual demand. This paper using integrated HT7500 for core, on the basis of making a compact digital thermometer.Key words： digital thermometer,HT7500,integrated circuit 目 录1.引言1温度传感器及其开展11.2 医疗卫生领域的温度传感器4开展方向41.4 论文研究内容6芯片简介7 概述7芯片结构和引脚描
4、述82.3 HT7500主要技术指标92.4 HT7500连接的LCD显示102.5 HT7500的电气特性以及特点：122.6 操作程序与功能122.7 系统振荡器电路以及比较器电路的分析143.基于HT7500的数字体温计的电路173.1 基于HT7500的数字体温计电路原理图：173.2 电路的工作原理193.3 电路的调试204.总结21参考文献211.引言改革开放的春风吹遍了神州大地，我国民生问题不断得到改善，这是有目共睹的。就衣、食来说，我国现在已经解决了温饱问题，度过了所谓的贫穷阶段。然而，随着时代的开展，民生问题也在开展，医疗问题就是一个典型的例子。在很多农村，城市家庭中，家庭
5、普遍会配有一个传统的水银体温计，然而传统体温计的测量精度普遍不高，容易受外界干扰，而且一般人很少会正确使用，正确的读数，广阔民众很容易因此而延误病情。数字体温计的出现，彻底解决了这一问题，其读数精确方便，测温迅速，老少皆宜，价格实惠的特点迅速让它取代了传统的水银体温计，在家庭和临床医学中扮演着一个重要的角色。本文介绍了基于微型化表贴式芯片HT7500的数字体温计的原理。1.1温度传感器及其开展温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学试验如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验中，有特别重要的意义。无论在工业还是民用，温度的测量都离不开温度传感器。温度传感器的开
6、展大致经历了以下3个阶段：传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；主要是能够进行非电量和电量之间转换；模拟集成温度传感器/控制器；智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向开展。传统的分立式温度传感器热电偶传感器如以下图1.1.1：热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精度；测量范围广，可从-501600进行连续测量,特殊的热电偶如金铁镍铬，最低可测到-269，钨铼最高可达2800。图1.1.1 热电偶传感器模拟集成温度传感器：集成传感器如以下图1.1.2是采用硅半导体集成工艺制成
7、的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一仅测量温度、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。图1.1.2 集成温度传感器智能温度传感器：智能温度传感器，亦称数字温度传感器如以下图1.1.3是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理
8、器、存储器或存放器和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器CPU、随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器MCU，并且可通过软件来实现测试功能，即智能化取决于软件的开发水平。智能温度传感器包括数字温度传感器和石英温度传感器。数字温度传感器被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中。用石英作为温度传感器的数字温度计可实现多种功能：用于热化疗仪中对药液的温度进行测量，能获得较好的测温效果；用于温度检测系统，测温系统可用于各行各业中。比方：可用于温室大棚的温度检测，当温度过高就产生报警信号；在轮胎生产中,进行的
9、温度检测。 数字智能温度传感器智能温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能到达1。目前，国外已相继推出多种高速度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是912位A/D转换器，分辨力一般可达。由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达，测温精度为。为了提高多通道智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。以AD7817型5通道智能温度传感器为例，它对本地传感器、每一路远程传感器的转换时间分别仅为27s、9s。Maxim公司生产的DS1620如以下图1.1.4，DS1620是直接数字输出
10、的温度传感器，采用DS1620不需要在AT89S51系统中扩展A/D转换器，因此可以降低电路的复杂性。DS1620是一片8引脚的片内建有温度测量并转换为数字值的集成电路，他集温度传感、温度数据转换与传输、温度控制等功能于一体。测温范围：-55+125，精度为。该芯片非常容易与单片机连接，实现温度的测控应用，单独做温度控制器使用时，可不用外加其他辅助元件。DS1620可把测得的温度用9位的数据表示出来，同时，本身还有3个温度报警输出，因此在恒温箱、温度计及其它对温度敏感的系统中得到了广泛的应用。 DS16201.2 医疗卫生领域的温度传感器医疗卫生领域中温度传感器的使用也非常常见，其中最常见的就
11、是体温测量，可以发生在医院，也可以发生在家庭。体温测量的历史，可以追溯到l6世纪。当时Saatorio用空气热膨胀的原理，制出了第一支测量口腔温度的体温计。本世纪初，开始用水银来制作体温计，至今在临床上得到了广泛的应用。根据1928年Ebstein的报告，当时除测量口腔及腋下的温度外，还可以测量直肠、颈部、大腿根部，外耳及尿温。这些都是用被测皮肤温度与玻璃球内积存的水银温度相等的原理实现的。传统所使用的体温计通常都是精度为1和的水银、煤油或酒精温度计，由于水银体温计使用方便、精度高，因而应用很广。再加上测温方法及其结构都已成熟，没多大改进余地，人们对它的研究失去了信心，至今几乎没有什么进展。由
12、于水银体温计携带不方便易破碎，进行体温监测由于时间过长很不方便，一旦水银温度计破碎，水银也很可能给人们的生活带来污染，而且这些温度计的刻度间隔通常都很密，不容易准确分辨，读数困难，而且他们的热容量还比较大，到达热平衡所需的时间较长，因此很难读准，这促使人们去开发其他多种不同的测温仪器和测温方法。目前的状况是，由于水银体温计精度高、廉价、使用方便，因此它仍然在医学领域尤其是体温测量方面占有着重要地位。但是同时也已有许多医院采用了电子体温计，在实际使用中电子测温仪器在稳定性及响应时间上比传统的水银体温计有着显著的优势，并且采用数字显示，读数很方便快捷，它在精度方面的性能也能和传统的水银体温计相媲美
13、。因此使用电子温度计的趋势将一直持续下去。开展方向进入21世纪后，数字温度传感器带动着数字体温计正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及平安性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速开展。有以下几方面的开展趋势：1提高测温精度和分辨力：20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能到达1。目前，国外已相继推出多种高速度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是912位A/D转换器，分辨力一般可达。由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达，测温精度为。为
14、了提高多通道智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。以AD7817型5通道智能温度传感器为例，它对本地传感器、每一路远程传感器的转换时间分别仅为27s、9s。2增加测试功能：新型智能温度传感器的测试功能也在不断增强。例如，DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟RTC，使其功能更加完善。DS1624还增加了存储功能，利用芯片内部256字节的E2PROM存储器，可存储用户的短信息。另外，智能温度传感器正从单通道向多通道的方向开展，这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。智能温度传感器都具有多种工作模式可供选择，主要包括单次转换模式、连续转换模式、待机
15、模式，有的还增加了低温极限扩展模式，操作非常简便。对某些智能温度传感器而言，主机(外部微处理器或单片机)还可通过相应的存放器来设定其A/D转换速率(典型产品为MAX6654)，分辨力及最大转换时间(典型产品为DS1624)。智能温度控制器是在智能温度传感器的根底上开展而成的。典型产品有DS1620、DS1623、TCN75、LM76、MAX6625。智能温度控制器适配各种微控制器，构成智能化温控系统；它们还可以脱离微控制器单独工作，自行构成一个温控仪。3总线技术的标准化与标准化：目前，智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、标准化，所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。4可靠性及平安性设计：传统的A/D转换器大多采用积分式或逐次比较式转换技术，其噪声容限低，抑制混叠噪声及量化噪声的能力比较差。新型智能温度传感器(例如TMP03/04、LM74、LM83)普遍采用了高性能的
