语音播报温度计毕业设计.docx
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语音播报温度计毕业设计.docx
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语音播报温度计毕业设计
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。
三、参考资料
[1]蔡泽凡.《单片机技术初步实践》.高等教育出版社.2009
[7]牛俊英.《智能家电控制技术》.高等教育出版社.2009
[8]刘丰华.《家电控制器开发与制作》.高等教育出版社.2009
[2]李庆亮.《C语言程序设计实用教程》.机械工业出版社,2005.3
[3]杨志忠.《数字电子技术》.高等教育出版社,2003.12
[6]胡宴如.《模拟电子技术》.高等教育出版社,2008.6
四、毕业设计(论文)课题时间:
2015年3月25日至2015年6月7日
五、进度安排:
周次
工作内容
预定目标及检查方式
1~4周
确定题目、收集资料
熟悉设计内容及所需要的知识。
5~6周
硬件电路的设计
画原理电路图及PCB,检查图纸。
7~8周
PCB制板、焊接、调试
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的修改。
17~19周
论文撰写
按照统一要求撰写论文,准备答辩。
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
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。
关键词:
采集温度、STC89C52、ISD1420语音芯片
第一章系统设计简述
1.1系统设计目标
根据任务书的要求,本设计具体实现以下功能:
⑴能够实时测量温度并实现显示;
⑵通过按键操作能播报出当时的温度;
⑶温度显示应当稳定。
1.2系统设计思路
本设计利用所学的单片机、电子电路以及计算机等方面的有关知识,设计语音温度计,在设计过程中,我们首先要做的就是挑选器件,以简便、易操作、成本低为考虑因素,构建成各大模块。
STC89C52芯片为控制核心,STC89C52内部具有8KBROM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,测量温度范围为:
-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。
使用LCD显示器实现显示功能,LCD显示屏是一种低压、微功耗的显示器件,它的工作电压只要2-3伏,工作电流为几微安,虽然价格稍贵,但是它可以同时显示大量信息,除数字外,还可以显示字母,清晰可见,是传统的LED数码显示器无法比拟的。
利用语音芯片ISD1420进行语音录放,ISD1420是采用模拟存取技术集成的可反复录放的20秒语音芯片,掉电语音不丢失,能够非常真实、自然地再现语音,它可以通过硬件电路实现录放音的功能。
第二章系统硬件设计
2.1硬件设计原理
在硬件设计方面,温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、采用一线总线等有点,可以将温度直接转化成串行数字量单片机处理,在实际测温的过程中取得了良好的测量效果,可以构建简易的测温模块;单片机将处理的信号送入液晶显示器便可显示当时温度;语音播报模块首先我们要进行一段录音,然后再通过语音芯片将温度信号转化为声音信号,通过扬声器转播出当前温度。
设计的原理框图如下:
图2-1硬件电路的系统框图
2.2STC89C52单片机简介
此次的毕业设计的核心部分是单片机的控制,给以相关的命令,以达到所要实现的功能,在本次设计中,单片机STC89C52所用到的引脚具体如下:
①主电源引脚
VCC(Pin40):
电源输入,接+5V电源
GND(Pin20):
接地线
②外接晶振引脚
XTAL1(Pin19):
片内振荡电路的输入端
XTAL2(Pin20):
片内振荡电路的输出端
该两引脚为连接一个外部晶振,为单片机提供时钟信号。
③控制引脚
RST/VPP(Pin9):
复位引脚,通过按键控制输入高电平使单片机复位。
④可编程输入/输出引脚
P0口(Pin39~Pin32):
8位双向I/O口线,名称为P0.0~P0.7,分别连接LCD显
示器的7号到14号管脚。
P2口(Pin21~Pin23):
分别连接LCD显示器的4号到6号管脚。
P3.4(Pin14):
连接温度传感器DS18B20的DQ引脚。
图2-2STC89C52芯片引脚
2.2.2温度采集模块
2.2.2.1××(四级标题,黑体四号)
正文内容用“宋体小四”。
2.2.2.2××(四级标题,黑体四号)
正文内容用“宋体小四”。
2.3××(二级标题,黑体三号)
正文内容用“宋体小四”。
2.4××(二级标题,黑体三号)
正文内容用“宋体小四”。
第三章系统软件设计
软件设计是本设计的重点和难点,其中的关键在于对温度采集芯片DS18B20以及语音芯片ISD1420的使用。
当STC89C52芯片接到来自温度传感器的信号时,其内部程序将根据信号的类型进行处理,并且将处理的结果送到显示模块、语音播报模块,发送控制信号控制各模块。
3.1系统的主程序设计
主程序是在程序运行的过程中必须先经过初始化,系统在初始化完成后就进入读取温度测量程序,实时的测量当前的温度,得到温度后再显示电路在LCD上显示,通过判断是否按下按键控制温度的播报。
系统软件设计的总体流程如下:
图3-1主程序流程图
3.2测量温度子程序设计
因为在整个语音温度计的设计中是以正确采集温度为前提的,如果温度采集不正确,那么即使后续电路如显示和报温电路均正确,最后的结果仍然不能达到我们所要的目标,也就是不能正确的对环境温度进行显示和报温,所以关于DS18B20的温度采集是非常重要的。
DS18B20单线通信功能是分时完成的,它有严格的时隙概念,因此读写时序很重要。
操作协议为:
初始化DS18B20(发复位脉冲)→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
其测温子程序流程如下:
图3-2测温子程序流程图
3.2.2××(三级标题,黑体小三号)
3.2.2.1××(四级标题,黑体四号)
正文内容用“宋体小四”。
3.2.2.2××(四级标题,黑体四号)
正文内容用“宋体小四”。
3.3××(二级标题,黑体三号)
正文内容用“宋体小四”。
3.4××(二级标题,黑体三号)
正文内容用“宋体小四”。
结论(黑体小二)
结论的内容用“宋体小四”。
参考文献(黑体小二)
[1]作者1,作者2,论文名[J],杂志名,年,卷(期):
页—页
[2]柯召,孙琦,谈谈不定方程[M],上海:
上海教育出版社,1985,35—65
[3]M·P·Klster.VibrationsofCamMechanisms.London:
MecmillanPress,1974
附录1
(标题用小二号黑体字)内容用“小四号宋体字”
附录2
(标题用小二号黑体字)内容用“小四号宋体字”
致谢
(标题用小二号黑体字)内容用“小四号宋体字”
顺德职业技术学院毕业设计(论文)指导教师评审意见表
学生姓名
班级
学号
设计课题
课题合作者
指导教师评语:
指导教师:
年月日
评阅参考意见:
1、学生是否较好的掌握课题所涉及的基础理论、专业技能和专业知识;
2、学生是否具有从事设计、制作、测试、研究或担负专业技术工作的初步能力;
3、觉得是否按指导教师下达的任务书要求完成课题和撰写报告;
4、内容是否符合毕业设计计划书的要求;
5、完成的质量和完成过程中近两年创造性工作情况;
6、学习态度、学习纪律、独立思考、组织管理能力、动手能力、论文与报告撰写能力、文字和口头表达能力、与他人合作及交往能力、文件封装和打印规范。
顺德职业技术学院毕业设计(论文)评阅教师评阅意见表
学生姓名
班级
学号
设计课题
课题合作者
评阅教师评语:
评阅教师:
年月日
评阅参考意见:
1、学生是否较好的掌握课题所涉及的基础理论、专业技能和专业知识;
2、学生是否具有从事设计、制作、测试、研究或担负专业技术工作的初步能力;
3、觉得是否按指导教师下达的任务书要求完成课题和撰写报告;
4、内容是否符合毕业设计计划书的要求;
5、完成的质量和完成过程中氰两年创造性工作情况;
6、学习态度、学习纪律、独立思考、组织管理能力、动手能力、论文与报告撰写能力、文字和口头表达能力、与他人合作及交往能力、文件封装和打印规范。
顺德职业技术学院毕业设计(论文)答辩委员会评语表
答辩委员会评语:
总成绩:
年月日
答辩委员会成员签字:
年月日
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