摘要：比较3种常见体温计的测量原理及其优缺点，根据亚健康的预测要求，结合智能马桶的设计特点，采用ATmega8、DSl8B20和MAX232等器件构成一种可长期采集体温数据，自动绘制体温曲线，跟踪分析体温波动趋势，实现亚健康预测的体温采集系统。见微知著地积极保健，便于及早发现和预防疾病，有利于确诊及治疗。
1 引言
      随着人们对自身健康的重视，亚健康问题越来越受到关注。亚健康状态是人体处于健康与疾病之间的过渡阶段。半数以上亚健康患者容易发展成高血压、冠心病、糖尿病等疾病。亚健康逐渐成为人类健康的头号杀手。

      判断一个人是否处于亚健康状态，需要观察其生理信号(如体温)在一段时间内是否发生了不正常的变化，要求人们坚持每天做身体检查，记录结果并进行判断，这样的过程显得很繁琐和不方便。笔者提出“智能马桶”的设想，将体检装置与马桶结合起来。人们在如厕过程中即可被自动检测出生理信号，并将数据传送到计算机进行处理和判断。

      由于篇幅问题，下面仅介绍“智能马桶”中体温测量部分的设计。

2 常见体温计的原理及优缺点
2．1 水银体温计
    水银体温计是利用水银热膨胀原理制成的。它的示值准确，稳定性高，价格低廉，操作简单，但容易破碎，测量时间比较长，对急重病患者、老人、婴幼儿等使用不方便，读数比较费事，不利于数据采集。

2．2 电子体温计
      电子体温计的核心元件是温度传感器，分为分立式温度传感器(如热敏电阻器和热电偶等)和集成式温度传感器(如LM35、AD7416、DSl8B20等)。电子体温计由温度传感器检测体温，经转换、放大，调整为易于处理的电信号，最后由单片机控制，并根据需要执行相应的扩展功能。电子体温计可直接以数字显示温度，读数直观，灵敏度高，价格适中，携带方便，测温快捷。但其示值准确度受电子元件及电池供电状况等因素的影响。

2．3 红外辐射式体温计
      红外辐射式体温计是基于黑体辐射原理制成的，借助红外温度传感器，测量人体发出的热辐射能，经过一系列转换后，得到对应的人体温度值。红外辐射式体温计可以实现非接触、无损伤测温，但其测量结果较易受环境及人活动状态的影响，此外，还要求规范操作，测试要在一定距离范围内才能保证其有效性，价格较贵，难以普及。

3 体温测量方案的选择及系统构成
      考虑到人的如厕时间短和体检次数多，因此，准确、快捷、方便、可重复测量成为设计者要考虑的首要因素。设计中采用电子式体温测量方案，触摸式检测手心或手背温度，为了使用方便，工艺设计中将测温探头安装在智能马桶的扶手位置，较人性化。现在市面上的电子体温计都没有数据采集口，改装又较为不便，因此，自行设计了带数据接口的体温计。

3．1 主电路的选择
      测温器件选用美国Maxim公司的DSl8B20型单线接口数字温度传感器，一线输出，可编程9位一12位A／D转换精度，分辨率可达0．0625~C；有单线数字式接口，与单片机连接方便，线路简单，可靠性高，成本低廉[2]。

      人体体温在35℃-42℃之间，要如实反映人体体温，需要用单片机对DSl8B20的测量值进行计算转换处理，还要控制测量的数据显示、采集、传输等。这里采用美国ATMEL公司的基于AVR RISC的具有MTP和ISP功能的、低功耗CMOS ATmega8型8位单片机，其CPU集成了8KB的：Flash，多次在线可编程，512B的．EEPROM和lKB的SRAM等，有利于降低成本[5]。

3．2 系统构成及实现
      该系统的硬件由控制器、体温测量部分、数码显示部分和采集管理部分(PC)组成。控制器选用了ATmega8型单片机，测量部分采用DSl8B20型温度传感器，数码显示是通