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1、.基于单片机的理疗仪测温探头设计学生：冯伟樊景涛指导教师：陈宝明摘要：本文介绍了以美国DALLAS公司生产的DS18B20温度传感器构成的理疗仪测温探头的设计，该测温探头可以动态、实时、可控、方便的对人体各个部位体温进行精确测量，从而辅助观测理疗仪的治疗效果。关键词：理疗仪、DS18B20测温传感器、单片机BasedonSCMphysicalmeasurementtemperatureprobedesignAbstract:ThispaperintroducestheDALLASintheUnitedStatesthetemperaturesen
2、sorDS18B20productioncompanyconsistsofphysicalmeasurementtemperatureprobedesign,thistemperaturemeasuringprobecandynamically,real-time,controllableandconvenienttohumanbodypartsaccuratemeasurementtemperature,thusauxiliaryobservationphysicaltherapeuticeffect.KeyWords:Physical,DS1
3、8B20temperaturesensorandsingle-chipmicrocomputer一．引言：理疗仪是一种将物理因子作用于人体，使之产生好转的设备。具体说来，这些物理因子包括“电、声、光、磁、水、压力”等，例如，直流电疗法可以使低电压的平稳直流通过人体一定部位，以周期性的极短时间的电刺激治疗疾病，而超声波理疗则基于超声波的反射、折射原理，采用透镜及弧面反射而将声束聚焦于焦点之上使产生强大的能量作用于人体，而治疗某些疾病。然而，众所周知，人体是一个不断与外界进行信息交流的动态生理系统系统，其各项生理指标随时都有可能变化，现代化的理疗仪必
4、须及时采集这些指标并同时反馈，这样才能对人体生理系统进行实时判断，随时调整治疗方案。在诸多生理指标中，温度无疑是非常重要的一个，它是人体新陈代谢的一个重要生理参数，是临床疾病诊断的一个重要参考因素。基于此，在理疗仪设备中加装测温探头就变得十分有意义了。实际做法是，将数字式温度传感器封装于探头内部，通过探头与体表的接触采集、反馈温度。本实验采用高精度温度传感器DS18B20作为测温探头。....DS18B20充分利用了单总线的独特特点，可以轻松地组建传感器网络，提高系统的抗干扰性，使系统设计更灵活方便。二．各部分功能简介：1温度传感器DS18B20
5、DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器,它可以直接读取被测物体的温度值，与传统测温传感器相比，DS18B20功能更加强大些。它体积小，电压适用范围宽（3V-5V），用户还可以通过编程实现9-12位的温度读取，即具有可调的温度分辨率，因此它的实用性和可靠性比同类产品更高。DS18B20具有3引脚TO-92小体积封装形式;温度测量范围为-55～+125℃,可编程为9～12位A/D转换精度,测温分辨率可达010625℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出;其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生;多个DS18B2
6、0可以并联到3或2根线上,CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。另外用户还可自设定非易失性温度报警上下限值TH和TL（掉电后依然保存）。DS18B20在完成温度转换后，所测温度值将自动与贮存在TH和TL内的触发值相比较，如果测温结果高于TH或低于TL，DS18B20内部的告警标志就会被置位，表示温值超出了测量范围，同时还有报警搜索命令识别出温度超限的DS18B20。下面对其结构功能进行具体介绍：（1）DS18B20的外形及引脚说明图1DS18B20的外形及引脚说明外形如图1所示，其体
7、积只有DS1820的一半,引脚定义相同。由图可见，DS18B20只有一个数据输入/输出口，属于单总线专用芯片之一。DS18B20工作时被测温度值直接以“单总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰能力。(2)DS18B20的性能参数(a)可用数据线供电,电压范围:3.10～5.15V。(b)测温范围:-55～+125℃,在-10～+85℃时精度为±015℃。(c)可编程的分辨率为9～12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃。(d)12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字。....（3）数据格式温
8、度/0C二进制表示十六进制表示符号位（5位）数据位（11位）+125000001111101000007D0H+25.062500000
