基于spcea的带语音功能的超声波测距系统.

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1、基于SPCE061A的带语音功能的超声波测距系统1引言   超声传感器是一种将其他形式的能转变为所需频率的超声能或是把超声能转变为同频率的其他形式的能的器件。为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲，目前常用的超声传感器有两大类，即电声型与流体动力型。电声型主要有：1压电传感器；2磁致伸缩传感器；3静电传感器。流体动力型中包括有气体与液体两种类型的哨笛。由于工作频率与应用目的不同，超声传感器的结构形式是多种多样的，并且名称也有不同，例如在超声检测和诊断中习惯上都把超声传感器称作探头，而工业中采用的流体动力型传感器称为“哨”或

2、“笛”。[2]总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；目前较为常用的是压电式超声波发生器；通常用于小距离检测、障碍物检测等。   凌阳科技教育推广中心为增加学生的学习兴趣，特提供了配合SPCE061A精简系统开发板（61板）使用的超声波测距模组，并提供配套的程序、电路图等全部资料，该模组可广泛应用于小距离测距、机器人检测、车辆倒车雷达以及家居安防系统等领域。本文所介绍的方案正是采用61板结合超声波测距模组，以及凌阳科技大学计划的SPL10A2带LCD显示的R

3、TC模组进行的设计。2芯片特性简介   SPCE061A是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机，使用它可以非常方便的实现语音的录放系统，该芯片拥有8路10位精度的ADC，其中一路为音频转换通道，并且内置有自动增益电路。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。两路10精度的DAC，只需要外接功放（SPY0030）即可完成语音的播放。另外凌阳十六位单片机具有易学易用的效率较高的一套指令系统和集成开发环境。在此环境中，支持标准C语言，可以实现C语言与凌阳汇编语言的互相调用，并且，提供了语音录放的库函数，只要了解库函数的使用，就会很容易完成语音录放，这

4、些都为软件开发提供了方便的条件：特性：16位μ’nSP™微处理器；工作电压：内核工作电压VDD为2.6~3.6V(CPU)，I/O口工作电压VDDH为VDD~5.5V(I/O)；CPU时钟：0.32MHz~49.152MHz；内置2K字SRAM；内置32K闪存ROM；可编程音频处理；晶体振荡器；系统处于备用状态下(时钟处于停止状态)，耗电小于2μA@3.6V；2个16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值)；2个10位DAC(数-模转换)输出通道；32位通用可编程输入/输出端口；14个中断源可来自定时器A/B，时基，2个外部时钟源输入，键唤醒；具

5、备触键唤醒的功能；使用凌阳音频编码SACM_S240方式(2.4K位/秒)，能容纳210秒的语音数据；锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号；32768Hz实时时钟；7通道10位电压模-数转换器(ADC)和单通道声音模-数转换器声音模-数转换器输入通道内置麦克风放大器和自动增益控制(AGC)功能；具备串行设备接口；低电压复位(LVR)功能和低电压监测(LVD)功能；内置在线仿真板(ICE，In-CircuitEmulator)接口。2.1超声波测距模组简介   超声波测距模组采用脉冲测量法，模组上由发射部分和接收部分组成，超声波的发射受主控制器（本系统中为

6、61板）控制；超声波换能器谐振在40KHz的频率，模组上带有40KHz方波产生电路。其主要特性有： 超声波传感器谐振频率：40KHz； 模组传感器工作电压：4.5V~9V 模组接口电压：4.5~5.5V1．三种测距模式选择跳线J1（短距、中距、可调距）：短距：10cm~80cm左右（根据被测物表面材料决定）；中距：80cm~400cm左右（根据被测物表面材料决定）；可调：范围由可调节参数确定；2．单/多模组的两种使用方法（单传感器、阵列式传感器）：单模组使用：单模组就可完成测距实验，一般只用来做测距/障碍物方面的应用。多模组配合使用：模组上提供接口J5

7、、J6，可将几个模组串联起来，组成阵列式的传感器组。2.2SPL10A2模组简介   模块使用的LCD最多可显示99999.999位数据，同时可显示“错误、常数、告警、异常、累计、余量、购量”提示、电池欠压提示、阀门开启提示、余量/增量条形提示，外接8个按键，一个复位键，预留电源、数据、蜂鸣器接口，可方便与任何一款CPU进行软硬件接口设计。LCD显示界面如下所示：   SPL10A2模组有内建的RealTimeClock(RTC)的功能，可以提供实时时钟（年、月、日、星期、时、分、秒）信息。RealTimeClock功能需设定起始时间，否则系统会依据初

8、始的设定开始计时。3系统总体方案介绍系统的结构框图如图3.1所示，而图3.2为超声波测距模块的