【毕业设计电子体温计设计】

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1、电子体温计 系统结构　　整个系统主要包括测温模块（电子体温计）、发射模块、接收模块、计算机终端，如图1所示。   测温模块由热敏电阻、放大器、微处理器构成。测得人体的体温后，该模块将温度数据送至发射模块。数据在发射模块内被调制，并由发射天线进行发射。接收天线收到信号后，将信号送至接收模块进行解调，解调后的数据通过异步串行口送入计算机。计算机可在同一屏幕上同时显示将多名患者的体温。     测温模块原理框图如图2所示。本设计中的温度传感器采用高精度热敏电阻。单片机采用TI公司的微控制器MSP430F435。该款微控制器内带有8路12位AD。

2、我们使用其中的一路作为温度信号采集通道。微控制器根据采集到的温度信号的幅度来确定被测样本的温度。此外微控制器还带有LCD驱动电路，可以直接与LCD屏相连而不需要额外的驱动电路，它最多可以显示96段。　　微控制器计算出温度数据后，分两路输出，其中一路送给LCD用于温度的显示。另一路作为无线基带信号送给无线收发芯片TRF6900，用于调制载波信号。4 无线收发模块的设计　　收发射模块均由德州仪器（TI）公司的无线收发芯片TRF6900、微控器MSP430F435、收发天线以及其他周边电路组成。　　TRF6900是TI公司推出的单片射频收发芯片

3、，其内部结构如图3所示。芯片内集成了完整的发射电路（功率放大器、锁相环、压控振荡器、直接数字合成器、串行接口）和接收器电路（低噪声放大器、混频器、中频放大器、FM/FSK解调器），适合在ISM频段内进行数据的双向无线传输。　　传统的频移键控（FSK）是利用基带数字信号去控制电子开关，使之在不同振荡频率的振荡器之间进行切换，从而输出不同频率的信号，再与载波进行混频，从而实现频率调制。与传统的方法不同，TRF6900采用DDS和PLL技术。该技术直接由基带数字信号0，1产生相应两种不同频率的正弦波。直接数字频率合成器是基于数字域，直接产生相应

4、频率的正弦波。它具有频率范围宽，频率分辨率高，可用软件方便地控制输出频率、频率切换速度快且切换频率时相位保持连续等优点。从而在线性调频、扩频和跳频系统、多普勒响应模拟等领域得到了广泛应用。具体方法是当传输0的时候是根据外接的参考频率和DDS的编程设置产生输出某个频率，而1则是在此基础上根据调制系数的传输速率来编程产生偏移频率。但DDS由于受参考频率的限制，输出频率通常较低，一般为100MHz—400MHz，而这一频段的频率资源相当紧张。如果直接产用DDS产生射频信号，将会对DDS的实际应用造成很大限制。所以在实际应用中往往是采用DDS/P

5、LL混合方式。该方法将DDS输出的中频信号作为PLL倍频器的参考频率，利用PLL将信号变换到所需的频率。这种方式既保留了DDS的频率分辨率高和频率切换速度快的特性，又弥补了DDS输出频率较低的不足，从而得到广泛的应用。TRF6900就是采用DDS/PLL这种方式。TRF6900的工作模式有两种，分别为模式0和模式1，使用时通过MODE线设置其工作模式为发射或接收。输出频率可通过对四个专门工作寄存器A，B，C，D编程来灵活设置。控制字A和B分别控制DDS模式0和模式1状态下输出信号频率。控制字C负责锁相环和DDS模式0的设定。控制字D负责调

6、制和DDS模式1的设定。   图3 TRF6900内部结构图 　　本系统中采用的微控制器是TI公司的MSP430F435。它具有功耗低、体积小、硬件资源丰富等特点。为了降低功耗，用户可以对内部电路模块进行通／断选择。这些功能模块可在500ms内接通和断开。在待机模式下，芯片的功耗可以达到微安级。　　系统发射模块的构成如图4所示。该模块由MSP430F435、TRF6900、收发天线组成，它与测温模块共用一个微控器MSP430F435。接收模块的构成如图5所示。其所用器件基本上与发射模块相同，所不同的是该模块具有异步串行通信的功能。　　系统

7、工作时接收模块在计算机的控制下，首先被设置为发射模式，并向发射模块发出询问信号。该询问信号的有效数据为地址码。而发射模块首先被设置为接收模式，当收到询问信号后，通过计算来判别该地址码是否有效。若无效，则继续工作在接收模式下等待。若有效，则立刻通过程序改变自身的工作模式，变为发射模式，然后将温度信号通过TRF6900和发射天线发射出去。这时，接收模块已处于接收等待状态，接收到信号后，经过放大、变频、解调处理后，将温度信息还原，然后经异步串行口送至计算机进行显示。 图5接收模块电路 　　为了实现无线数据通信，必须根据无线传输的一般要求以及所采

8、用的无线传输收发芯片的特殊要求来设计一套传输协议。由于异步传输效率低，一帧只能传输一个字节，加之TRF6900不支持异步数据格式，所以采用同步帧格式。首先必须发送一个到两个字节的1和0相间隔的