具有语音播报功能的数字温度计设计

合集下载

具有语音播报功能的数字温度计设计

具有语音播报功能的数字温度计设计

具有语音播报功能的数字温度计设计摘要:本课题针对普通温度计无法播报、灵敏度低、读数不易识别等特点,提出了具有语音播报功能的数字式温度计的设计方案。

选用AT89C51为主控芯片进行温度信号采集、数据处理和语音播放等控制,选用DS18B20对环境温度进行采集,ISD1760进行语音存储与播放,通过ZLG7290实现按键控制,使用128*64液晶来显示温度,时钟芯片PCF8563实现定时功能,以上构建了硬件电路。

该语音温度计测量范围为-25~60℃,误差为±0.5℃,该语音温度计测温速度快,读数方便,语音清晰,语音可定时播报,可广泛用于家庭生活,工厂,实验室等场合。

关键词:AT89C51;语音播报;数字式温度计The design of digital thermometer with speech functionAbstract:The topic for the ordinary thermometer can’t broadcast, low sensitivity, reading is not easy to identify the characteristics, puts forward a design scheme of the digital thermometer with voice broadcast function. Using AT89C51 as the main control chip for temperature signal collecting, data processing and voice playback control, use DS18B20 to collect the environmental temperature, ISD1760 for voice storage and display, through the ZLG7290 to realization control of buttons, the use of 128*64 LCD to display the temperature, the clock chip PCF8563 to realize the timing function, all those set up the construction of the circuit system. The voice thermometer measuring range is -25 ~ 60 ℃, error is ±0.5 ℃. This kind of voice thermometer measurement temperature is fast, else broadcast is convenient, clear voice, and the broadcast can be timing, so this kind of thermometer can be widely used in families, factories, laboratories and other occasions.Key words: AT89C51; voice broadcast; digital thermometer目录第1章绪论 (1)1.1选题目的和意义: (1)1.2本课题在国内外的研究状况及发展趋势: (1)1.3 本课题主要讨论问题 (1)第2章方案选择与论证 (3)2.1系统的总体设计思路 (3)2.2核心控制CPU模块 (3)2.3温度采集模块 (4)2.4显示模块和键盘控制 (4)2.5语音播报模块 (5)2.6时钟芯片模块 (6)第3章系统硬件电路设计 (8)3.1核心控制CPU的介绍 (8)3.1.1 AT89C51的功能描述 (8)3.1.2 AT89C51管脚功能 (8)3.1.3 AT89C51系统资源的分配 (10)3.2温度传感器模块 (10)3.2.1 DS18B20的功能描述 (10)3.2.2 DS18B20的特点 (10)3.2.3 DS18B20的测温原理 (11)3.2.4 DS18B20与A T89C51的接口电路设计 (13)3.3语音播报模块 (13)3.3.1 ISD1760语音模块功能描述 (13)3.3.2 ISD1760各引脚功能描述 (14)3.3.3 ISD1760语音芯片录放音电路设计 (16)3.4显示电路 (18)3.4.1 LCD12864液晶模块的功能描述 (18)3.4.2 LCD12864液晶显示模块与A T89C51接口电路设计 (18)3.5键盘以及定时电路 (19)3.5.1 ZLG7290的功能描述 (19)3.5.2 ZLG7290的原理及硬件接口电路设计 (20)第4章系统的软件设计 (21)4.1系统的主程序设计 (21)4.2测量温度子程序 (22)4.3 ISD1760语音播报子程序 (23)结束语 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录1 总电路图 (27)附录2 系统主程序 (28)附录3 测量温度子程序 (29)附录4 ISD1760语音播报子程序 (30)附录5 英文文献原文及翻译 (31)第1章绪论1.1选题目的和意义:温度是一种最基本的环境参数,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究合适的测温方法和测温装置具有重要的意义。

简易设计基于单片机的语音温度计

简易设计基于单片机的语音温度计

简易设计基于单片机的语音温度计随着科技的不断发展,我们的生活变得越来越便利。

而在日常生活中,我们经常会需要测量温度,尤其是在烹饪、医疗、室内温度控制等方面。

为了更加方便快捷地测量温度,我们可以利用单片机和语音识别技术来制作一个简易的语音温度计。

一、设计思路在设计这个语音温度计的过程中,我们需要使用单片机来采集温度数据,并利用语音识别模块来实现语音交互功能。

我们需要选用一款适合的单片机模块,例如Arduino或者Raspberry Pi,这些单片机模块具有强大的功能和良好的扩展性,非常适合用来制作语音温度计。

我们需要选择一款合适的温度传感器,常用的有DS18B20数字温度传感器或者DHT11数字温湿度传感器,这些传感器可以通过数字信号输出当前的温度值。

我们还需要选用一款语音识别模块,例如语音识别模块V3,它可以实现语音的采集和识别功能。

设计思路可以简单总结为:单片机采集温度数据,语音识别模块实现语音交互功能,用户可以通过语音指令查询当前温度值。

二、硬件连接在实际操作中,我们首先需要将温度传感器连接到单片机模块上,然后再将语音识别模块连接到单片机模块上。

接下来,我们需要编写相应的硬件连接代码,使得单片机能够读取到温度数据,并实现与语音识别模块的通讯功能。

接下来是单片机的部分代码设计:```#include <OneWire.h>#include <DallasTemperature.h>#define ONE_WIRE_BUS 2OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);DallasTemperature sensors(&oneWire);void setup(void){Serial.begin(9600);sensors.begin();}void loop(void){sensors.requestTemperatures();float temperatureC = sensors.getTempCByIndex(0);Serial.print("Temperature: ");Serial.print(temperatureC);Serial.println(" °C");delay(1000);}```这部分代码实现了单片机模块与温度传感器的连接,并可以实时读取温度数据并通过串口输出。

简易设计基于单片机的语音温度计

简易设计基于单片机的语音温度计

简易设计基于单片机的语音温度计
单片机语音温度计是一种利用单片机和语音模块设计的温度测量仪器。

它可以实时测量环境温度,并通过语音播报将温度数据告知用户。

该设计所需要的材料和器件有:一个单片机模块、一个温度传感器、一个语音模块、一个音频放大器以及一些电阻和连接线。

将温度传感器连接到单片机模块的ADC引脚上。

ADC引脚用于将模拟信号转换为数字信号,以便单片机能够读取温度传感器的数据。

接下来,将语音模块连接到单片机模块的IO口上。

通过IO口,单片机可以控制语音模块的播放和停止等功能。

然后,编写单片机的程序。

程序的主要功能是实时读取温度传感器的数据,并将数据转换为语音播放的格式。

可以根据需求,设计不同的语音播报内容,如“当前温度为XX摄氏度”。

在程序编写完成后,将程序下载到单片机模块上,并将整个电路连接好。

当电路连接完成后,该语音温度计就可以工作了。

用户只需要监测温度传感器所处的环境温度,温度数据会通过语音播报的方式告知用户。

单片机语音温度计是一种简单实用的温度测量仪器,具有方便、快捷的优点。

它可以广泛应用于家庭、办公室、工厂等场所,帮助用户及时获取环境温度信息。

基于AT89S52智能语音温度计的设计

基于AT89S52智能语音温度计的设计

题目:基于AT89S52智能语音温度计的设计摘要以AT89S52为核心,选用DS18B20单总线数字温度传感器,RT1602液晶显示器实现,液晶显示当前日期、时间和温度。

当测量温度超过设定的温度上下限时,启动蜂鸣器和指示灯报警。

温度显示稳定,且温度测量误差≤±1℃,温度值小数部分保留两位有效数字。

增加了摄氏温度与华氏温度转换对比显示功能,设定了整点语音自动播报时间温度,手动实时播报时间温度功能。

关键词:DS18B20;液晶显示;语音播报;声光报警AbstractAT89S52 as the core, choose to single bus digital temperature sensor DS18B20, DS1302 serial clock chip, RT1602 LCD monitor realization, LCD display the current date, time, weeks and temperature. When measuring temperature over set temperature fluctuation limit, start with light alarm buzzer. Temperature display stability, and temperature measurement error acuities 1℃, plus or minus temperature the decimal part retained two significant digits. Increased Celsius temperature conversion contrast with Fahrenheit and sets up a display function beep voice automatically broadcast time temperature, manual real-time broadcast time temperature function.Keyword:DS18B20;LCD;speech function;sounding and light alarm.目录摘要 ........................................................................ I ABSTRACT..................................................................... I1 引言 (1)2 设计要求 (1)3 方案论证 (1)3.1电源模块 (2)3.2温度传感器模块 (2)3.3显示模块 (2)3.4键盘控制模块 (3)3.5语音播报模块 (3)4 设计原理 (4)4.1单片机模块 (4)4.1.1单片机介绍 (4)4.1.2 单片机外围电路设计 (6)4.1.3 AT89S52复位电路 (7)4.1.4 AT89S52时钟电路 (8)4.2电源模块 (9)4.3温度传感器模块 (9)4.3.1 DS18B20的测温原理 (10)4.3.2 DS18B20与AT89S52的接口电路设计 (11)4.4键盘控制模块 (11)4.5报警模块 (12)4.6液晶显示模块 (13)4.7语音播报模块 (14)4.7.1 ISD1420语音芯片录放音电路设计 (14)4.7.2 ISD1420与AT89S52接口电路设计 (17)5 软件部分 (18)5.1开发工具介绍 (18)5.2系统的主程序设计 (18)5.2.1键盘扫描子程序 (19)5.2.2测量温度子程序设计 (20)5.2.3报警子程序 (21)5.2.4实现时钟功能的程序设计 (22)5.2.5显示程序设计 (23)5.2.6语音播放子程序 (24)6 仿真结果数据分析 (25)6.1功能仿真和结果 (25)7 结束语 (25)参考文献 (27)附录一:电路图 (28)附录二:源程序 (29)1 引言21世纪是人类全面进入信息电子化的时代,现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。

简易设计基于单片机的语音温度计

简易设计基于单片机的语音温度计

简易设计基于单片机的语音温度计在我们现代生活中,温度计是一个非常常见的生活工具。

我们经常使用温度计来测量室内外的温度,以便我们可以根据温度变化来调节室内的温度、选择合适的衣物或者提前预防疾病。

而随着科技的发展,一些新的温度计开始出现,比如语音温度计。

本文将介绍如何基于单片机制作一个简易的语音温度计。

一、设计方案语音温度计的设计方案基于单片机,通过单片机来测量温度,并且通过语音合成模块将温度信息转化为语音输出。

具体来说,设计方案如下:1.温度传感器:使用一款数字温度传感器来测量环境的温度。

传感器有许多种选择,比如DS18B20、DHT11等都可以。

2.单片机:选择一款带有模拟输入输出端口和串口的单片机,比如Arduino、STM32等。

3.语音合成模块:语音合成芯片可以将数字信息转化为语音输出。

这里我们选择一个简易的语音合成模块,比如ISD1820。

4.输出设备:为了让用户可以听到语音输出,我们需要连接一个扬声器。

通过以上四个部分的组合,我们可以实现一个简易的语音温度计。

下面我们将详细介绍每个部分的具体实现和连接方法。

二、硬件设计1.连接温度传感器:将温度传感器的数据线连接到单片机的模拟输入端口,同时连接到单片机的VCC和GND端口。

在Arduino上连接DS18B20传感器需要使用OneWire库和DallasTemperature库,并通过编程获取温度值。

2.连接语音合成模块:将语音合成模块的数据线连接到单片机的串口,同时连接到单片机的VCC和GND端口。

在Arduino上控制ISD1820语音合成模块,我们需要使用对应的库来实现串口通信。

3.连接输出设备:将扬声器连接到语音合成模块的输出端口。

通过以上硬件设计,我们完成了整个语音温度计的硬件部分的搭建。

接下来我们需要着手进行软件的编程设计。

1.获取温度值:通过编程读取温度传感器的数值,并将其转化为摄氏度的数值。

2.语音合成输出:将得到的温度数值转化为对应的语音输出,并通过单片机控制语音合成模块进行语音播放。

简易设计基于单片机的语音温度计

简易设计基于单片机的语音温度计

简易设计基于单片机的语音温度计全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:在日常生活中,温度计是一种常用的测量温度的工具。

而随着科技的发展,基于单片机的温度计设计也成为了一种新的趋势。

今天,我们就来介绍一种简易设计基于单片机的语音温度计。

一、设计思路我们的语音温度计设计思路是利用单片机来读取温度传感器所采集到的温度值,并通过语音模块来将温度值转换成语音输出。

用户可以直接通过语音来获取当前温度,从而实现便捷的测温功能。

二、硬件设计在硬件设计方面,我们使用温度传感器来采集环境温度,并将采集到的数据传输给单片机进行处理。

我们还需要加入语音模块,将处理后的温度数据转换成语音输出。

整个设计中,单片机起着核心的作用,负责数据的处理和控制。

三、软件设计在软件设计方面,我们需要编写单片机的程序来实现温度数据的读取和处理,以及语音输出的控制。

具体来说,我们需要编写温度传感器的驱动程序和数据处理程序,以及语音模块的控制程序。

还需要考虑用户的交互设计,使得用户可以通过简单的语音指令来获取所需的温度信息。

四、功能实现通过以上的硬件和软件设计,我们实现了一款简易的基于单片机的语音温度计。

用户只需要触发语音模块,就可以通过语音输出得知当前的温度。

这种设计不仅减轻了用户的操作负担,还提升了测温的便捷性。

五、应用价值这种基于单片机的语音温度计具有广泛的应用价值。

在家庭生活中,用户可以轻松地获取室内外的温度信息,为生活提供便利。

在工业领域,可以用于监控生产环境的温度变化,保障生产的质量和安全。

这种设计还可以用于医疗领域,帮助医生和护士及时监测病人的体温。

基于单片机的语音温度计在实现简单的功能的也带来了便捷和实用的用户体验。

未来,随着科技的不断发展,更多基于单片机的智能温度计设计将不断涌现,为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。

第二篇示例:简易设计基于单片机的语音温度计随着科技的不断发展,智能设备在人们生活中扮演着越来越重要的角色。

智能家居设备、智能手机等产品在人们的日常生活中起到了极大的便利作用。

智能语音报警数字温度计设计毕业设计论文

智能语音报警数字温度计设计毕业设计论文

南京工程学院毕业设计说明书(论文)作者:学号:208070534系部:通信工程学院专业:电子信息工程题目:智能语音报警数字温度计指导者:讲师(姓名) (专业技术职务)评阅者:(姓名) (专业技术职务)年 6 月南京摘要为在无人值守情况下实现对温度实时监测,并在温度超过设定范围时及时通知相关人员,设计了基于STC89C52单片机的智能语音报警数字温度计系统。

本设计课题是采用STC89C52单片机作为控制核心,对数字温度传感器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,当测量温度超过设定的温度上下限时,控制语音芯片ISD1820自动报警。

整个设计系统分为5部分:单片机控制、温度传感器、液晶显示、语音报警以及键盘控制电路。

在此基础上将来可以大量投入实际应用中,当某路温度超限时,报警系统引入电话线路控制,拨打相关人员的电话,同时进行电话信号音检测,判断接听后将语音信号送入电话线路完成报警!该系统设计灵活,使用方便,报警迅速有效且成本较低,具有广泛的适用范围。

关键词:温度检测;液晶显示;语音播报;声光报警AbstractTo achieve real-time monitoring on unattended conditions in the temperature, and when the temperature exceeds the setting range promptly notify the relevant personnel, designed based on STC89C52 of Intelligent voice alarm digital thermometer system. STC89C52 is used in this graduation project as the core controller of digital ,controlling the digital temperature sensor DS18B20, read and calculate the temperature signal, then deals with it,, analysis and determine whether to alarm, when the measured temperature exceeds the set upper and lower limit temperature ,controls the chip ISD1820 to alarm. The designed system is divided into 5 parts: MCU control part, temperature sensor part, LCD display part, voice alarm and keyboard control circuit part.On this basis, this system could be used into many practical application in the future, when a channel temperature exceeds the setting range, the alarm system could be with the telephone line control, a telephone call related personnel, and determine to make the voice signal into the phone and answer the line to complete the alarm! the system is flexible, easy to use, fast and effective to alarm and low cost,with a broad scope of application.Key words:Temperature measurement; liquid crystal display; voice broadcast; sound and light alarm目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2选题背景与意义 (1)1.3研究现状 (2)1.4论文主要研究内容 (3)1.5主要章节安排 (3)第二章主要芯片的原理及使用 (5)2.1STC89C52简介 (5)2.2DS18B20简介 (9)2.3ISD1820简介 (12)第三章语音模块的设计 ........................... 错误!未定义书签。

语音播报温度计设计说明

语音播报温度计设计说明
顺德职业技术学院毕业设计题目语音播报温度计院别电子与信息工程学院年级专业12级电子信息工程技术家电学生姓名尤荣彬指导教师冷碧晶答辩日期2015年6月7日顺德职业技术学院毕业设计论文任务书一毕业设计课题语音播报温度计二毕业设计内容和目标利用语音芯片和ds18b20温度传感器设计一款能自动测量温度并用语音播报出来同时用lcd显示实时温度的语音播报温度计用扬声器播放声音
指导教师:冷碧晶 教研室主任:昂勤树
目录(黑体四号加粗)
摘要
本设计是以STC89C52为核心,以数字温度传感器DS18B20来采集温度。同时,为了达到视觉与听觉的效果,分别采用LCD1602液晶显示器和ISD1420语音芯片,实现温度的显示和播报的功能。
因此,本设计主要有以下三模块,DS18B20作为温度数据收集模块,将实时温度这一模拟量直接转换成数字信号,送入单片机STC89C52进行分析处理,液晶显示器接收到单片机信号实现温度显示,而语音芯片则将数据转化为声音信号,通过扬声器进行播报温度。
硬件制作、焊接、测试。
9~12周
软件的调试
完成系统功能,调试系统运行的状况。
13~16周
软硬件的完善
对不完善的地方进行适当答辩。
六、备注:
1、本任务书一式三份,系、指导教师和学生各执一份;
2、学生须将此任务书按装订要求进行装订。
电子与信息工程学院 电子信息工程技术专业 12智能家电2班 同学:尤荣彬
STC89C52芯片为控制核心,STC89C52部具有8KB ROM 存储空间和512字节的数据存储空间,带有2K字节的EEPROM存储空间,与MCS-51系列单片机完全兼容,并且STC89C52可以通过串行口进行数据下载。
以数字温度传感器DS18B20来采集温度,测量温度围为:-20~110℃,它的供电方式简单,可用数据线供电,组成电路需要的外围器件较少,甚至不需要外围器件。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

具有语音播报功能的数字温度计设计摘要:本课题针对普通温度计无法播报、灵敏度低、读数不易识别等特点,提出了具有语音播报功能的数字式温度计的设计方案。

选用AT89C51为主控芯片进行温度信号采集、数据处理和语音播放等控制,选用DS18B20对环境温度进行采集,ISD1760进行语音存储与播放,通过ZLG7290实现按键控制,使用128*64液晶来显示温度,时钟芯片PCF8563实现定时功能,以上构建了硬件电路。

该语音温度计测量范围为-25~60℃,误差为±0.5℃,该语音温度计测温速度快,读数方便,语音清晰,语音可定时播报,可广泛用于家庭生活,工厂,实验室等场合。

关键词:AT89C51;语音播报;数字式温度计The design of digital thermometer with speech functionAbstract:The topic for the ordinary thermometer can’t broadcast, low sensitivity, reading is not easy to identify the characteristics, puts forward a design scheme of the digital thermometer with voice broadcast function. Using AT89C51 as the main control chip for temperature signal collecting, data processing and voice playback control, use DS18B20 to collect the environmental temperature, ISD1760 for voice storage and display, through the ZLG7290 to realization control of buttons, the use of 128*64 LCD to display the temperature, the clock chip PCF8563 to realize the timing function, all those set up the construction of the circuit system. The voice thermometer measuring range is -25 ~ 60 ℃, error is ±0.5 ℃. This kind of voice thermometer measurement temperature is fast, else broadcast is convenient, clear voice, and the broadcast can be timing, so this kind of thermometer can be widely used in families, factories, laboratories and other occasions.Key words: AT89C51; voice broadcast; digital thermometer目录第1章绪论 (1)1.1选题目的和意义: (1)1.2本课题在国内外的研究状况及发展趋势: (1)1.3 本课题主要讨论问题 (1)第2章方案选择与论证 (3)2.1系统的总体设计思路 (3)2.2核心控制CPU模块 (3)2.3温度采集模块 (4)2.4显示模块和键盘控制 (4)2.5语音播报模块 (5)2.6时钟芯片模块 (6)第3章系统硬件电路设计 (8)3.1核心控制CPU的介绍 (8)3.1.1 AT89C51的功能描述 (8)3.1.2 AT89C51管脚功能 (8)3.1.3 AT89C51系统资源的分配 (10)3.2温度传感器模块 (10)3.2.1 DS18B20的功能描述 (10)3.2.2 DS18B20的特点 (10)3.2.3 DS18B20的测温原理 (11)3.2.4 DS18B20与A T89C51的接口电路设计 (13)3.3语音播报模块 (13)3.3.1 ISD1760语音模块功能描述 (13)3.3.2 ISD1760各引脚功能描述 (14)3.3.3 ISD1760语音芯片录放音电路设计 (16)3.4显示电路 (18)3.4.1 LCD12864液晶模块的功能描述 (18)3.4.2 LCD12864液晶显示模块与A T89C51接口电路设计 (18)3.5键盘以及定时电路 (19)3.5.1 ZLG7290的功能描述 (19)3.5.2 ZLG7290的原理及硬件接口电路设计 (20)第4章系统的软件设计 (21)4.1系统的主程序设计 (21)4.2测量温度子程序 (22)4.3 ISD1760语音播报子程序 (23)结束语 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录1 总电路图 (27)附录2 系统主程序 (28)附录3 测量温度子程序 (29)附录4 ISD1760语音播报子程序 (30)附录5 英文文献原文及翻译 (31)第1章绪论1.1选题目的和意义:温度是一种最基本的环境参数,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究合适的测温方法和测温装置具有重要的意义。

传统温度计多采用物理原理,根据水银等随温度升降的热胀冷缩的性质,通过读取刻度值来判断温度值,此类方法准确度比较低,不易实现自动化,温度计容易损坏,并且测量需要的时间长,容易受到外界诸多物理因素的影响。

具有语音播报功能的数字温度计可克服传统温度计在生活生产中的诸多不利因素。

在对周围环境温度进行测量时,本设计可通过语音播报功能及数字显示功能成功地实现温度测控,其本身还可通过软硬件支持的相关功能及特定算法来调节测量精度,大大提高了设计的灵活性。

此类温度计测温性能方面准确快捷;显示方式则为清晰易懂的数字化类型,方便人们日常生活使用;语音播报功能使其更加智能化、人性化。

1.2本课题在国内外的研究状况及发展趋势:智能语音播报系统在我国属于新兴技术产业,有着极为光明的前景,此方面国内市场的主要产品趋向于应用国外先进的基础硬件生产成品。

随着我国国民经济持续高速的发展,智能化生产规模日趋扩大,语音播报融入日常生活已成为一种趋势。

如:对车辆收取管理、通行或进入等费用、提示语等播报的智能语音系统,或是在各公共场合的时间、天气、问候等提示语的播报。

在国外,语音播报技术已经非常先进,语音播报系统日趋成熟,许多国家致力于这方面的开发研究,到现在为止很多国家的产品已经达到国际先进水平,并已广泛应用于各个领域。

如:美国ISD公司生产的ISD系列智能语音存储芯片音质好,长期断电语音信号不丢失,非常适合于电子产品的开发应用。

其各型号产品性能各异,特点鲜明,总体功能齐全,可根据开发项目和要求选择合适的产品进行设计,既实现预期要求又不会资源浪费。

总体来讲,我国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段,总趋势为微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展。

1.3 本课题主要讨论问题此次设计是基于单片机控制的LED数码智能语音温度计。

主要研究的问题有:1、温度的测量,包括温度传感器的选取;2、播报语音的实现,包括选择语音芯片和编写对应程序;3、数显功能的实现,要求测量结果的数据转换,能够显示零下的负号。

第2章方案选择与论证2.1系统的总体设计思路根据本设计任务书的内容,实现语音播报和数字显示的温度计,通过单片机完成程序控制与数据转换,硬件设计由如下几个部分组成:核心控制CPU,温度采集,液晶显示,键盘控制,语音播报,硬件电路的系统框图如图2.1所示。

图2.1 语音播报的数字温度计系统框图基于图2.1系统框图,我们可以清楚的了解到具有语音播报的数字温度计设计的几个大模块。

每个模块都有一个核心器件,对于核心器件的选择在某种程度上也就决定了设计方案的选择,下面分别对各模块的方案进行选择和论证。

2.2核心控制CPU模块方案一:以SSI和MSI数字逻辑芯片为核心,若用此方案来解决对时钟信号产生、温度采集、信号处理、模拟量A/D转换后所得的数值的比较等问题话,将出现所用芯片数多,电路过于复杂而且PCB面积大,接线多,焊点多。

本方案可靠性差、灵活性不高,效率低而且成本也高。

方案二:采用单片机作为控制核心来构造整个电路,通过单片机对温度传感器控制,读取温度信号并进行计算处理,分析并送入显示模块显示时间和温度,并可以通过键盘来控制语音播报和实时语音播报。

该方案最大的优点就是充分发挥了单片机的软件功能,并使系统硬件简洁化,各类功能易于实现,而且容易扩展其他功能,具有高度的智能化、人性化。

而且单片机的种类繁多,适合低端应用的芯片也不少,价位也低于MSI的水平。

而在单片机家族的众多成员中,AT89C52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,成为电子系统中最普遍的应用手段,并在工业控制、交通运输、家用电器、仪器仪表等领域取得了大量应用成果。

AT89C52系列的开发环境要求较低,软件资源十分丰富,开发工具和语言也大大简化。

综上所述,按照实际需要,同时也考虑到设计成本与整个系统的精巧性,系统的核心控制CPU选择方案二。

2.3温度采集模块方案一:采用热敏电阻,虽然热敏电阻成本低,但是热敏电阻的阻值与温度非线性严重,大多数热敏电阻仅适合0~150℃范围。

对于检测1摄氏度的信号是不适用的,并且不能满足零下的测量范围。

方案二:DS18B20是美国达拉斯半导体公司推出的第一片支持"一线总线"接口的温度传感器。

它具有微型化、零待机功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点,可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理。

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。

其供电方式简单,可用数据线供电,所需的外围器件极少,甚至不需要外围元件。

以上,通过比较,温度传感器DS18B20有更强的性价比。

DS18B20使电压、特性及封装有更多的选择,可以构建经济的测温系统。

因而在本次设计中,选用的是DS18B20作为温度采集系统的温度检测元器。

2.4显示模块和键盘控制显示方案有以下三种:方案一:采用LCD128*64液晶显示模块显示方案一般可采用LCD或数码管显示。

相关文档
最新文档