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毕业设计语音式吃药提醒器的设计免费范文精选
语音式吃药提醒器的设计
摘要
针对ISD4004语音芯片以及DS1302时钟芯片的特点,设计一种由MCS-51单片机控制的语音提醒系统,能够循环录放,显示当前时间,即节省存储空间,又降低成本,具有较高的使用价值。
本系统由硬件和软件两部分组成,其中硬件部分包括89C51单片机,ISD4004语音芯片,DS1302时钟芯片,LED显示器,矩阵键盘,LM386音频放大器,驻极体电容器,扬声器及相关的外围电路。
软件部分主要是根据单片机和ISD4004以及DS1302的特点进行程序设计。
硬件部分实现的功能:
通过驻极体电容器将语音信号录入ISD中保存起来,并在单片机8051的控制下通过音频放大电路,由扬声器放出。
软件部分实现的功能:
将控制指令传给ISD4004及DS1302,同时监控ISD4004及DS1302的中断输出。
关键词:
ISD4004,DS1302,51单片机,LM386,循环录放
Functionthatthepartofthehardwarerealizes:
Firstly,weshouldrecordthevoicesignalbyusingthestaybodycondenser,thenthesignalwillbeemittedthroughtheloudspeakerafterhavingbeenenlargedbythecircuitoftheaudiofrequency,andallthesearecontrolledunderthesinglechip8051.
Functionthatthepartofthesoftwarerealizes:
ThesinglechipwillcontroltheordertopasstoISD4004andDS1302andtheinterruptoutputofISD4004andDS1302atthesametime.
Keywords:
ISD4004,DS1302,singlechip8051,LM386,alarm
第III页目录
1绪论..................................................................................................................................1
1.1课题提出的背景......................................................................................................................................................1
1.2市场上已有的此类产品...........................................................................................................................................1
2方案的比较和论证..........................................................................................................3
2.1基于PIC单片机的语音提醒器的设计...................................................................................................................3
2.2基于AT89C51单片机的语音提醒器的设计..........................................................................................................3
3系统总体构思与硬件电路设计......................................................................................5
3.1实时时钟DS1302.....................................................................................................................................................5
3.1.1DS1302介绍................................................................................................................................................5
3.1.2DS1302与单片机的连接............................................................................................................................7
3.2LED显示..................................................................................................................................................................7
3.2.1LED简介.....................................................................................................................................................7
3.2.2时钟显示电路............................................................................................................................................10
3.3ISD4004语音电路..................................................................................................................................................11
3.3.1ISD4004芯片介绍.....................................................................................................................................11
3.3.2ISD4004与单片机的连接及ISD4004外围电路图.................................................................................16
3.4LM386.....................................................................................................................................................................17
3.4.1LM386芯片介绍.......................................................................................................................................17
3.4.2应用电路....................................................................................................................................................19
3.5矩阵键盘.................................................................................................................................................................20
3.5.1矩阵式键盘的结构与工作原理................................................................................................................20
3.5.2本设计使用的键盘电路............................................................................................................................20
3.6光报警.....................................................................................................................................................................21
3.6.1发光二极管简介........................................................................................................................................21
3.6.2应用电路....................................................................................................................................................22
3.78051单片机............................................................................................................................................................22
3.7.1单片机主要引脚及功能简介....................................................................................................................22
3.7.28051存储器配置.......................................................................................................................................25
3.7.3中断控制....................................................................................................................................................28
4软件设计........................................................................................................................31
4.1时钟部分.................................................................................................................................................................31
4.1.1数据与代码转换。
....................................................................................................................................31
4.1.2计时功能的实现与中断服务程序..............................................................................................................31
4.1.3时间控制功能与比较指令..........................................................................................................................31
4.1.4时钟部分程序流程图..................................................................................................................................32
4.2语音部分.................................................................................................................................................................35
附录A..............................................................................................................................................................................40
附录B..............................................................................................................................................................................44
第1页1绪论
1.1课题提出的背景
随着生活水平的不断提高,人们对健康的关注程度也越来越高,然而,由于各种各样的原因,总是有人会忘记自己的健康日程。
老年人因为记忆力减退等因素,常常忘记自己该吃药了;忙于事业的年轻人则因为快节奏的生活、繁重的工作而忽略自己的健康。
本语音提醒器的设计即是针对这些人进行的,可以从视觉和听觉上督促使用者在预设好的时间里用药,其他时间用作电子时钟。
1.2市场上已有的此类产品
目前市场上已经有很多用于吃药提醒的产品,其功能有的简单有的复杂,外形多种多样。
技术上大都是结合单片机、语言芯片、传感器等,经过系统开发,实现预设的功能。
归纳一下,这些产品的形式大致有药盒、药瓶、药箱以及单独的提醒器。
下面,对于其中的一些产品,作简单介绍。
(1)一种安全用药定时提醒管理器
其包括:
一个电子装药盒和一个与所述电子装药盒电性连接的定时器,所述电子装药盒包括至少一个承座和若干相互间隔的药格,且所述承座收容所述若干药格,其中,所述承座配设有与各药格对应的指示灯,且所述定时器电性连接各指示灯。
特点:
使用方便、易于携带且能有效提醒患者及时正确服药,其实用性强,安全性高。
(2)定时服药瓶盖
此设计涉及一种定时发出声响或语音提醒人们按时服药的定时服药瓶盖,设置在瓶盖上的设定时间间隔机构、声响机构、闪光器及复位开关,其相互电连接;当到服药时间时,闪光器闪光并声响器发出声响提示,服药后,复位开关随瓶盖旋紧在瓶体上而闭合,待到第二次服药时间时,又闪光及发出声响,这样可以在24小内设定多次提醒。
包括设置在瓶盖上的定时机构、声响机构、闪光器及复位开关;1.5伏钮扣电池正极电连接由设置在瓶盖体内定时器构成的定时机构,其另一端接地;定时器通过位于瓶
第2页盖与瓶体之间的复位开关,分别电连接由设置在瓶盖顶部的声响器构成的声响机构和由放大器及压电陶瓷构成并设置在瓶盖顶部的闪光器,声响器和闪光器的另一端接地。
(3)智能药箱
包括带有若干个抽屉的药箱,其特征在于:
还包括中央控制装置、供使用人输入信号的输入设备、语音输出设备、定时器,所述的抽屉设有明显的编号,抽屉内侧安装有关闭传感器;所述的中央控制装置包括传感监视单元、计算分析单元、信息存储单元;传感监视单元与关闭传感器配合,记录并向计算分析单元发出抽屉的开启和位置信号;计算分析单元包括按时服药提醒模块、服药确认模块、服药检查模块;连接输入设备的信息存储单元,储存各抽屉的药品名称、各药品的服用时间、用法用量、余量信息;按时服药提醒模块根据预设的服药时间,检查尚未按时服用的药品,向语音输出设备发送提醒信号;关闭传感器向传感监视单元发送抽屉开启信号,传感监视单元向服药确认模块发出请求信号;服药确认模块中的时间判断器判断是服药时间后发送服药信号给准确服药检查处理模块;如果不是服药时间,则通过语音输出单元询问使用人是否想服药,从输入设备得到确认信号后,发送服药信号给服药检查模块;服药检查模块得到确认的服药信号后从信息存储单元获取该时间段可以服用的药物名、正在开启的抽屉内的药品信息,判断器判断打开的抽屉中的药物是否包含在服药名中,判断为真,置这种药在此时间段已经服用的标志为真;判断为假,通过语音输出设备发出报警提示信号。
(4)一种定时报警提醒器
用于定时服药提醒,属于一种定时器,尤其涉及一种用于提醒患病者按时服药的定时器。
本实用新型采用报警器与药瓶整体化结构或分体制造再由使用者将报警器粘贴到药瓶或药盒上的结构,可以切实达到准确有效提醒患者按时服药的作用。
另外,本实用新型直接采用几档开关进行定时时间设定,使得中老年患者只需进行开或关的两档操作即完成了多次提醒服药的设定工作,十分便捷。
组成:
包括信号处理单元、定时单元、报警提醒单元、报警停止部件和电源;所述的信号处理单元分别与定时单元、报警提醒单元和电源连接;其特征在于:
所述的信号处理单元为芯片,所述的报警停止部件为一体或分体结构,所述的定时单元为至少包括两个开关的开关组。
特点:
没有采用集成化大型编程芯片,成本和造价低,易于市场推广。
第3页2方案的比较和论证
2.1基于PIC单片机的语音提醒器的设计
美国Microchip公司的PIC16F877单片机,是Microchip公司推出的一款低功耗,高性价比的8位RISC单片机,属于PICmicro系列单片微机,具有Flashprogram程序内存功能,可以重复烧录程序,适合教学、开发新产品等用途;而其内建ICD(InCircuitDebug)功能,可以让使用者直接在单片机电路或产品上,进行如暂停微处理器执行、观看缓存器内容等,让使用者能快速地进行程序除错与开发。
PIC系列单片机的主要特点
(1)哈佛总线结构。
PIC系列单片机在架构上采用了与众不同的哈佛总线结构,在芯片内部将数据总线和指令总线分离,并且采用不同的宽度,便于实现指令提取、流水作业和全部指令的单字节化、单周期化,从而有利于提高CPU执行指令的速度,并能确保数据的安全性。
(2)精简指令集(RISC)技术。
指令系统只有35条指令,容易学习、记忆、理解,也给程序的编写、阅读、调试、修改、交流带来了极大的便利,可谓易学好用。
(3)寻址方式简单。
只有寄存器间接寻址、立即数寻址、直接寻址和位寻址4种寻址方式,比较容易理解与掌握。
(4)运行速度高。
由于采用了哈佛总线结构,指令的读取和执行采用流水作业方式,使得运行速度大大提高。
PIC系列单片机的运行速度远远高于其他相同档次的单片机,在所有8bit单片机中,PIC系列单片机是目前世界上运算速度最快的品种之一。
(5)功耗极低。
其I/O口驱动负载能力较强,每个端口输入和输出电流的最大值可达25mA,可直接驱动LED、光耦或微型继电器。
(6)PIC18F6585芯片具有ADC、I2C和SPI串行总线端口等,并有外接电路,简洁、开发方便,可用C语言编程,程序保密性强等特点。
2.2基于AT89C51单片机的语音提醒器的设计
AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单
第4页片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
主要特点:
与MCS-51兼容
4K字节可编程闪烁存储器
寿命:
1000写/擦循环
数据保留时间:
10年
全静态工作:
0Hz-24MHz
三级程序存储器锁定
1288位内部RA
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