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1、-基于单片机的语音温度报警的设计摘要随着电子技术日新月异的开展，单片机对电子行业的更新与开展起了很大的作用。因此，单片机控制系统有了突飞猛进的开展。各种该类别的系统与电子产品也层出不穷地出现在生活中各个生产和民用行业方面。采用单片机来控制温度的问题越来越受到人们的关注。现如今，高品质的单片机器件为语音测温系统的设计与开展提供了便利的条件，具有极其广阔的开展空间。基于单片机的语音报温系统的研究是基于对温度传感器、A/D模数转换、单片机、语音芯片及显示系统的综合应用。本课题设计一小型基于单片机的语音报温系统，方便人们在多种环境下对温度的检测和应用。关键词：温度传感器、A/D模数转换、语音系统、单片
2、机、实时时钟ABSTRACTWith the rapid development of electronic technology, update and development of single chip microputer on the electronics industry has played a big role. Therefore, single-chip microputer control system with rapid development. Endless stream of various systems and electronic products in
3、 that category also appear in the production and civilian industry aspects in life. Problems with using single-chip microputer to control temperature more and more peoples attention. Today, high-quality single-chip devices for speech facilitate the design and development of temperature measurement s
4、ystem of conditions, with e*tremely broad space for development. Speech reported temperature based on single-chip puter system for temperature sensor, A/D is based on analog-digital conversion, MCU, voice chips and displays the prehensive application of the system. The subject design a small voice r
5、eported temperature based on single chip microputer system to facilitate detection and application of temperature in a wide range of environments.【KEY WORD】:monolithic temperature sensors,ADC,voice system,single chip microputer,real time clock目录引言1一、总体设计思想及系统框图1二、硬件设计2一89C51单片机2二温度采集系统51、温度传感器的介绍52、
6、温度采集与主控制89C51的设计53、DS18B20的外形和内部构造6三信号放大及A/D转换器71、信号放大器的介绍72、A/D转换器7四语音录放系统81、主要特性82、功能描述93、管脚描述9五电子时钟系统的设计111、实时时钟的简介112、DS12C887时钟芯片的介绍113、DS12C887性能特点124、存放器及内部RAM的功能12六时钟键盘、显示器与89C51接口设计14三、软件局部的设计15一主流程图15二A/D转换及信号识别的程序设计16三语音报警的程序设计17总结21附录22参考文献23致 谢24. z-引言一传感器的开展及其地位目前传感器技术已经在越来越多的领域中得到应用，其
7、广泛应用于工业、农业、商业、交通、环境监测、医疗诊断、军事科研、航空航天、现代办公设备、智能楼宇和家用电器等领域，是构成现代信息系统的重要组成局部。在根底科学研究中，传感器更有突出的地位，包括宏观上的茫茫宇宙、微观上的粒子世界、长时间的天体演化、短暂的时间反响、超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、弱磁场等极端技术研究。由此可见，传感器技术在开展经济推动社会进步方面的重要作用是十清楚显的。二语音测温系统的开展状况近年来，随着人们生活水平的提高，高效与平安越来越被人们重视。语音测温系统的开发与研究是近几年新兴的科研成果及应用，它的语音报警大量满足了工业平安生产和人们日常生活的及时性、可靠性
8、与普遍性。多通道红外温度报警系统曾应用于抗非典时期的各个交通部门，确保了我国的交通运输在特殊情况下的正常运作；分布式光纤温度传感系统是近几年开展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术，曾应用于监测三峡大坝混凝土温度场对大坝进展温度控制，减小坝体温度梯度，防止裂缝，确保了大坝平安。各种语音芯片的产品也层出不穷，电子语音保温杯，电力系统开关柜语音报警系统等等。可见，测温系统与语音播报系统的综合应用有着极为广泛的开展前景，并能够在工业生产，生活学习，旅游交通等各个方面发挥着重要的作用。三课题主要研究内容此题目是设计一个基于单片机的语音报温系统，用以对一个温度*围进展平安控制，精度为0.5摄氏
9、度，误差为0.5，要具有较好的快速性与准确性，具有十进制数显示所测量温度及语音报警等功能。例如，水温在45摄氏度到75摄氏度之间为正常，当温度低于45摄氏度时语音报温“温度过低并用显示器显示具体数值，当温度高于75摄氏度时，报温“温度过高并显示具体数值。为增强设计的多元化和实用性，另增加一个电子日历时钟系统，用24小时制显示年、月、日、时、分、秒等。一、总体设计思想及系统框图本设计系统构造主要由信号采集、模数转换、单片机、语音播报系统、时钟系统、显示系统几局部构成。系统总体设计框图如下列图1.1所示。总体设计思想为：系统以AT89C51单片机为控制核心，将温度传感器采集到的温度信号送到放大器进
10、展放大后，送入A/D转换器进展模数转换，再送至AT89C51单片机进展处理，当温度不在规定的*围内时，语音播报系统将会收到信息进展报警，同时显示系统显示其温度。图1.1 系统总体设计框图二、硬件设计一89C51单片机AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器 全静态工作：0Hz-24KHz 三级程序存储器*锁定128*8位内部RAM 32条可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 6个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路MCS-51系列单片机采用40个引脚的双列直插封装方式，引脚如图2.1所示，包括2个电源引脚、2个时钟引脚、4个控制引脚、32个I
11、/O接口。图2.189C51管脚图1、电源引脚VCC40脚：接+5V电源正端。Vss20脚：接地端。2、时钟引脚*TAL119脚：内部振荡电路反相放大器的输入端，是外接晶体的一个引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。*TAL218脚：内部振荡电路反相放大器的输出端，是外接晶体的另一端。当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。3、控制引脚EA非/Vpp:地址锁存有效信号输出端。ALE在每个机器周期内输出两个脉冲。在片外程序存储器期间，下降沿用于控制锁存P0输出的位低8位地址，在不片外程序存储器期间，可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的。对于片内含有EPROM的机型，在编程期间，该引脚用作编程脉
12、冲PROG的输入端。PSEN29脚:片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。当从外部程序存储器读取指令或常数期间，每个机器周期该信号两次有效，以通过数据总线P0口读回指令或常数。在片外数据存储器期间，PSEN信号将不出现。RST/Vpd9脚：RST即为RESET，Vpd为备用电源。该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当单片机振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，就可实现复位操作，使单片机回复到初始状态。上电时，考虑到振荡器有一定的振荡时间，该引脚上高电平必须持续10ms以上才能保证有效复位。当Vcc发生故障，降低到低电平规定值或掉电时，该引脚可接上备用电源Vpd+5V为内部
13、RAM供电，以保证RAM中的数据不丧失。4、I/O引脚1P0口P0.0-P0.7：P0.7是最高位，P0.0是最低位，其有两种功能如下。通用I/O接口：无片外存储器时，P0口可作通用I/O口接口使用。地址/数据口：在外部存储器时，用作地址总线的低8位和数据总线。2P1P1.0-P1.7：P1.7是最高位，P1.0是最低位，仅用作I/O口。3P2口P2.0-P2.7：P2.7是最高位，P2.0是最低位，其有两种功能如下。通用I/O接口：无片外存储器时，P2口可作通用I/O口接口使用。地址口：在外部存储器时，用作地址总线的高8位。4P3口P3.0-P3.7：P3.7是最高位，P3.0是最低位，其有
14、两种功能如下。第一功能：用作通用I/O接口。第二功能：用于串行口、中断源输入、计数器、片外RAM选通。5.单片机最小系统1时钟电路在本设计中AT89C51的时钟电路采用内部时钟方式，利用芯片内部的振荡电路，此方式是在*1和*2两端跨接晶体或陶瓷谐振器。在本设计中*TAL1和*TAL2两端跨接12MHz晶体振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟电路，时钟电路如图2.2所示。图2.2时钟电路2复位电路本设计采用的是按键复位电路，该电路具有上电复位的功能，假设需要复位，只需要按下RESET键，R1与C1仍然能构成微分电路，使RST端产生一个微分脉冲复位，复位完之后C1经R2放电，等待下一次的复位按键，复位电路如图2.3所示。
