【正文】 的控溫性能達到了世界領(lǐng)先水平?！妗?硬件電路原理自動溫控熱療儀總體上包括三個方面的組成：硬件電路，軟件和機械結(jié)構(gòu)。例如，熱療儀的一般最佳療效所對應的人體最佳體溫是38℃，如果將系統(tǒng)的溫度設(shè)置為38℃，而此時傳感器檢測到的體表溫度只有36℃，那么系統(tǒng)就延長雙向可控硅的導通時間，從而延長紅外燈的導通時間，進而增大紅外燈的輸出功率，實現(xiàn)體表溫度的進一步升高，達到預期的38℃，實現(xiàn)熱療儀的最佳療效。本設(shè)計在這里采用了過零檢測電路，也就是檢測出一個周期的開始和結(jié)束零點。本設(shè)計的過零檢測電路出來的是一個下降沿脈沖，把它直接接到單片機的外部中斷就行了。 系統(tǒng)涉及的重要電路及元件設(shè)計中涉及到的重要電路主要包括：單片機及其基本電路，如復位和晶振電路；5V穩(wěn)壓電源電路；過零檢測電路；雙向可控硅的控制電路；人機界面，主要是鍵盤和顯示器；傳感器接入電路等?？刂破鞑捎脝纹瑱CAT89C51，溫度測量部分采用非接觸式溫度傳感器MLX90614，用熒光顯示器完成顯示功能。它的樣子像是普通的三極管，TO 220 的標準封裝，也有9013樣子的TO92封裝。因為三端固定集成穩(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。市電220V接到9V的變壓器（實際調(diào)試過程中，由于9V變壓器輸出功率達不到后續(xù)電路的要求，故改為15V）上，經(jīng)四個二極管組成的電橋（電橋還有集成芯片式，但這里不推薦），經(jīng)輸入端濾波電容濾波后，輸入穩(wěn)壓集成器7805，這樣，再由輸出濾波電容濾波，一般能得到穩(wěn)定的+5V恒壓源。過零檢測電路在整個系統(tǒng)中的作用主要包括兩個方面，一是確定雙向可控硅導通角的基準，也即是雙向可控硅何時導通的參照點。在設(shè)計過程中，很直接得就會考慮到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，通過一個下降沿來給單片機輸入外部中斷。而一旦光耦輸入信號的幅值小于發(fā)光二極管的導通電壓，光耦就不工作，這樣Q3的基極就處于高電平，從而導通，這樣ZD0就為低電平。這樣就解決了單片機發(fā)送雙向可控硅控制信號的周期和具體時間問題。其英文名稱TRIAC即三端雙向交流開關(guān)之意。因該器件可以雙向?qū)?，故除門極G以外的兩個電極統(tǒng)稱為主端子，用TT2表示，不再劃分成陽極或陰極。對標準的雙向可控硅，電流能沿任一方向在主端子T1 和T2 間流動，用T1 和柵極G端子間的微小信號電流觸發(fā)。大功率雙向可控硅大多采用RD91型封裝。通常非隔離式分三種：I/O口直接驅(qū)動、三極管驅(qū)動、專用驅(qū)動芯片驅(qū)動。光耦分普通光耦和雙向光耦兩種,下圖中使用的即為雙向光耦，通常在光耦合器的輸出端加阻容吸收電路(RRC2)；由于感性負載電流和電壓不同相，所以其電壓的變化率就升高，也容易引起誤觸發(fā)，常在電路中加RC阻容吸收環(huán)節(jié)（RC1）減小電壓的變化率。 顯示屏LCD1602管腳定義和接線圖 LCD1602顯示屏很普遍，它能顯示兩行，每行16位，共32位數(shù)字或字符。5腳是顯示屏寫入或讀出控制腳，由于不從顯示屏讀內(nèi)容，因此該腳直接接地，即只對顯示屏寫操作。167。“+”鍵：按下設(shè)置鍵后，按下它，實現(xiàn)設(shè)置對象的增加。近20年來，非接觸紅外測溫儀在技術(shù)上得到迅速發(fā)展，性能不斷完善，功能不斷增強，品種不斷增多，適用范圍也不斷擴大，市場占有率逐年增長。再利用單片機的實時控制和數(shù)據(jù)處理功能，由顯示器實時顯示溫度數(shù)據(jù)。℃，因此非常適用于該硬件設(shè)計的溫度檢測模塊。MLX90614 應用了 SMBus 和 PWM 兩種數(shù)字輸出方式，出廠設(shè)定為 SMBus。芯片計算出的溫度是感應器視角范圍內(nèi)所有物體的平均溫度。167。 MLX90614引腳分布頂視圖各個引腳定義及功能描述見下表 ：引腳名稱引腳功能VSS接地端，同時連接金屬封裝；SCL/VzSMBus串行時鐘輸入端。但是硬件上的簡單勢必會給軟件上提出更高的要求。第7章 紅外燈167。波長600nm—700nm紅光與人體組織吸收光譜產(chǎn)生共振而吸收導人人體，產(chǎn)生光化效應，其直接作用深度和效果比其他可見光都深。紅光照射通過干擾和掩蓋效應可阻止疼痛信號的傳遞過程，并可通過中樞系統(tǒng)的負誘導效應，起到鎮(zhèn)痛效果，同時促使體液中的鎮(zhèn)痛介質(zhì)腦腓肽，內(nèi)腓肽釋放和增加，具有消炎消腫，陣痛解痙、改善局部組織血液循環(huán)及營養(yǎng)代謝，降低血脂，調(diào)節(jié)神經(jīng)機能等治療作用，廣泛用于內(nèi)、外、婦、兒科等急性慢性炎癥等多種疾病的治療。 紅外線光源紅外線光源主要有以下幾類：紅外線輻射器 將電阻絲纏在瓷棒上，通電后電阻絲產(chǎn)熱，使罩在電阻絲外的碳棒溫度升高（一般不超過500℃），發(fā)射長波紅外線為主。用于光療時有以下形式： 立地式白熾燈：用功率為250～1000W的白熾燈泡，在反射罩間裝一金屬網(wǎng)，以為防護。 本設(shè)計中采用的是白熾燈紅外線光源，產(chǎn)品名稱為紅外理療燈，規(guī)格為RAP38 E27 150W。99 SE所提供的原理圖設(shè)計系統(tǒng)(Advanced二、 產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(Sch)與印制電路板設(shè)計(PCB)之間的一座橋梁，它是電路板自動布線的靈魂。99 SE提供的強大功能實現(xiàn)電路板的版面設(shè)計，完成高難度的布線工作。167。（四）放置和調(diào)整元器件：（五）原理圖布線：常用的布線方式是直接電氣連接和網(wǎng)絡(luò)標號。原理圖和PCB的引腳順序不一致。第9章 電路調(diào)試167。四、要有系統(tǒng)性，隨時關(guān)注各部分之間的聯(lián)系，可能后一個部分會對前一個部分產(chǎn)生影響，這就要保證各部分的穩(wěn)定性了。這一步要考慮變壓器的輸出功率，其功率要滿足后續(xù)電路功率的和，否則系統(tǒng)不會正常工作。二、過零檢測電路：。在光耦的輸出端，檢測到的信號應正好與預期信號相反。該系統(tǒng)的軟件程序主要包括顯示程序，溫度讀取與顯示程序，鍵盤識別程序及溫度控制程序。所謂的骨架模型是根據(jù)裝配體內(nèi)各元件之間的關(guān)系而創(chuàng)建的一種特殊的零件模型。傳感器同樣需要安裝在燈殼的邊緣部分，這樣可以在最大程度上避免燈泡溫度對于傳感器的影響，同樣又可以測量傷口溫度。 機械設(shè)計總體效果圖結(jié) 論本次系統(tǒng)設(shè)計的目的是實現(xiàn)熱療儀在結(jié)構(gòu)上和功能上的進一步完善和提高，以期更好的療效和使用時更加安全。而該論文側(cè)重在系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計。在此設(shè)計的基礎(chǔ)上，運用Protel 99SE電路繪圖軟件，綜合完成了整個電路的原理圖和制版圖的設(shè)計。另一方面，則是為單片機提供了中斷信號。在傳感器的選擇方面，MLX90614的價格要比它的同類產(chǎn)品MLX90615高的多，這就增加了系統(tǒng)的成本，而它們的本質(zhì)區(qū)別就在于測量角度和測量范圍的不同，這樣，是否能通過考慮用菲涅爾透鏡實現(xiàn)對MLX90615的聚焦，來達到其測量范圍的要求。當然，由于熱療儀本身的特點，整個系統(tǒng)溫度變化的范圍有限，僅靠判斷溫度是低于還是高于設(shè)置溫度，然后再輸出控制信號，還是能滿足系統(tǒng)的要求的。 其次要感謝在設(shè)計過程中幫助過我的各位同學。最后，還為我們提供了這次畢業(yè)設(shè)計的良好條件。 最后我要感謝我們專業(yè)課及基礎(chǔ)課老師