语音温度计的设计

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1、第2页共59页目录引言11设计内容及要求21.1设计内容21.2设计要求22方案设计与选取22.1方案设计22.2方案选取33硬件部分33.1电源部分33.2温度采集部分43.3键盘部分123.4核心控制部分133.5显示部分173.6扬声器部分214软件部分214.1软件设计需要完成的任务214.2软件设计要点224.3凌阳音频压缩算法224.4程序流程图264.4.1系统程序流程图264.4.2DS18B20程序流程图274.4.3LCD1602程序流程图274.4.4语音播放程序流程图285系统测试285.1SPCE061A简

2、易开发板的测试285.2电源部分测试295.3键盘部分测试295.4液晶显示部分测试296调试总结306.1硬件部分调试306.2软件部分调试30第2页共59页7总结31谢辞32参考文献:33附录134附录253附录357第63页共58页引言在日常生活中，我们一般采用温度计对环境温度进行测量。而在某些特殊领域，比如工业、医疗等，我们要采用温度传感器等来测量。在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环

3、境都非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。因此，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。随着微电子技术的迅速发展，目前各公司研制出了试用于各种应用领域的单片机。高性能单片机芯片市场也异常活跃，不断采用新技术，使单片机的种类、性能不断提高，应用领域不断扩大。SPCE061A型单片机是凌阳科技公司推出的一款16位微处理器，

4、具有体积小，集成度高，易扩展，可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点，内嵌32K字闪存FLASH，2K字（Word）SRAM，内置十位ADC、DAC，有多达十四个的中断源等丰富的片内资源，处理速度高，能够很方便地完成普通单片机的功能，尤其适用于数字语音播报和识别应用领域，是数字语音识别与语音信号处理的理想产品，在数字语音播报和识别应用领域得到了广泛的应用。本方案使用具有语音处理功能的凌阳16位单片机SPCE061A，充分发挥SPCE061A语音处理能力，再配合1602液晶显示器等来实现语音温度计系统的设计。63第63页共5

5、8页1设计内容及要求1.1设计内容结合生产实际,在洗衣机，空调等家用电器的设计当中，大都采用了温度报警技术。课题要解决对外界环境的温度采集，用单片机来实现对所测温度结果的分析，对所测温度进行显示，且能语音报告。用户可自行设定报警的温度限，通过按键控制可对它进行加、减设置，随时可以改变报警的温度设限值。1.2设计要求1.熟练掌握Protel的使用方法。2.使用单片机等器件设计电路。3.掌握数字电路、接口电路的设计方法。4.可通过按键来设定并控制温度。5.温度测量范围为:0—99°C摄氏度2方案设计与选取2.1方案设计方案一：语音温度计

6、采用AT89S51单片机作为控制核心，对温度传感器DS18B20控制，读取温度信号并进行计算处理，分析并作出是否进行报警的判断，如果超过报警温度限则用扬声器报警。控制语音芯片例如ISD1420或者ISD1760等语音专用芯片实现语音的录放，使用按键实时播报温度和对报警温度的调整，并送入液晶显示器1602显示。方案一的系统设计框图如图所示：语音模块:包括录音和放音部分)电源电路键盘电路温度传感电路路路路液晶显示器扬声器51系列单片机图2.1方案一的系统设计框图63第63页共58页方案二：语音温度计采用SPCE061A单片机作为控制核心

7、，对温度传感器DS18B20控制，读取温度信号并进行计算处理，分析并作出是否进行报警的判断，如果超过报警温度限则用扬声器报警。但是不同的是语音方面使用SPCE061A单片机自身带有的语音录放音功能，使用按键实时播报温度和对报警温度的调整，并送入液晶显示器1602显示。方案二的系统设计框图如图所示：电源电路键盘电路温度传感电路路路路液晶显示器扬声器SPCE061A单片机图2.2方案二系统设计框图2.2方案选取方案一中使用的是51系列单片机作为控制器，但是51系列单片机不具备处理语音信号的能力，还需要加上具有语音处理功能的专用编码和解码

8、芯片才能够完成语音信号的数字化处理。而方案二使用的是SPCE061A作为控制器的，而SPCE061A自身是一款具有语音功能的16位单片机，而且SPCE061A还配有专用的语音压缩函数，只需要扩展少部份外围电路就能完成语音信号的数字化处